一种孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂制造技术

本发明专利技术公开了一种孪链表面活性剂形成的稠油降粘剂。该孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂界面吸附强，可与原油形成10

A Twin-Chain Surfactant Type Viscosity Reducer for Heavy Oil

【技术实现步骤摘要】
一种孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂
本专利技术属于油田加工
，涉及一种孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂。
技术介绍
稠油主要是各种烃类和非烃类的混合物，各种组分的相对含量不同时原油的物性不同。含正构烷烃多的原油凝固点高，含胶质、沥青质多的原油粘度高。对原油来说，固态烃、沥青质和胶质的含量及组成是决定其流动性的主要因素，而稠油中沥青质及胶质含量特别高，而且它们的结构复杂，分子量大。对沥青质、胶质的研究表明，它们的分子中含有可形成氢键的羟基、羧基或氨基，沥青质、胶质本身就具有表面活性。因此，在胶质分子之间、沥青质分子之间以及胶质和沥青质分子之间有强烈的相互作用，沥青质分子的芳香稠环平面相互重叠堆砌在一起，被极性基团之间的氢键所固定，形成沥青质粒子。胶质分子以芳香稠环平面在沥青质粒子表面重叠堆砌，被氢键所固定，形成沥青质粒子的包覆层，这种粒子也可通过氢键相互连接，这就造成了稠油的高粘。稠油降粘是油田生产中一个重要环节，表面活性剂类型的稠油降粘剂可以高效的对稠油进行分散或乳化作用，显著降低稠油的流动阻力，降低开采过程能耗，提高开采效率，增大开采效益。含有联苯结构的稠油降粘剂可与沥青质分子中的芳香稠环发生π-π相互作用，从而插入沥青质分子内部，打破沥青质分子网状结构，从而降粘，具有优良的降粘效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂。孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂可将油水界面张力降至超低，适合应用于三次采油提高原油采收率。本专利技术要求保护式I所示化合物，所述式I中，R1＝CnH2n+1，n＝2～32；R2＝CnH2n+1，n＝2～32。具体的，所述R1和R2中的碳原子总数具体可为10-20；更具体可为15-18；再具体可为C16H33。本专利技术提供的制备所述式I所示化合物的方法，包括：将式II所示3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和RNH2进行缩合反应，而得；所述RNH2中，R为碳原子数为2-32或4-16或4-10或10-16或10-12或12-16的烷基中的至少一种。上述方法中，所述R具体为丁烷基、辛烷基、十二烷基和十六烷基中至少一种；所述式II所示3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和RNH2的投料摩尔比为1：0.5～0.51；具体为1:0.501；所述缩合反应步骤中，温度为10-15℃；时间为2-18小时；所述方法还包括：在所述缩合反应步骤之后，将体系的固含量调至5-7wt％(如6wt％)2小时后取出冷水浴。在室温下搅拌12小时，以使反应更充分，提高产率。所述缩合反应在溶剂中进行；所述溶剂具体选自NMP、二氯甲烷和甲苯中至少一种。另外，以所述式I所示化合物为活性成分的稠油降粘剂，也属于本专利技术的保护范围。本专利技术要求保护的稠油降粘剂，包括前述本专利技术提供的式I所示化合物。上述稠油降粘剂还可包括矿化水；所述式I所示化合物和矿化水的用量比具体为1mg：0.5-100mL；具体为1mg：0.5-5mL。该稠油降粘剂可用于陆上高粘稠油降粘管道输送，也可应用于普通低渗透油藏、碳酸盐油藏、常规砂岩油藏或注聚合物后提高采收率。本专利技术提供的制备所述稠油降粘剂的方法，包括：将所述式I所示化合物与矿化水于25～95℃搅拌0.2～0.5h而得。另外，上述本专利技术提供的所述稠油降粘剂在降低稠油粘度或三次采油中的应用，也属于本专利技术的保护范围。具体的，所述稠油降粘剂与稠油的用量比为1g：1-100g；所述稠油降粘剂耐受的盐度范围为：总矿化度0-40000ppm，钙镁离子总浓度0-3000ppm。本专利技术提供的孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂具有如下有益效果：1、本专利技术提供的孪链表面活性类型的稠油降粘剂，可以为单一碳链长度的孪链表面活性剂的纯净物或者为多种碳链长度的孪链表面活性剂的混合物，和其它表面活性剂或者与驱油用聚合物复配使用也有很强的协同作用。该稠油降粘剂具有很强的油水界面吸附趋势，原位组装形成预定的界面层，使油水界面张力降至低于10-3mN·m-1，在诱导吸附在界面后，组装产生的界面层受原油组成影响较小，具有良好的油藏适应性。此稠油降粘剂还具备以下优良特性：2、本专利技术提供的孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂界面吸附趋势强，无需添加任何助剂即可与原油形成10-3mN·m-1的超低界面张力，且致效时间短，可在5-10分钟内将油水界面张力降低到10-3mN·m-1。3、本专利技术提供的孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂在45-95℃下、较高的矿化度下仍然能较好的降低界面张力，抗盐性好，热稳定好。4、本专利技术组成相对单一，具有很稳定的产品效果，工艺简单，反应易于控制，使用浓度低，对不同的油相适用性强，具有较强的广谱性。5、本专利技术具有刚性、耐盐、耐高温的特点，并且能与沥青质分子形成π-π相互作用，插入沥青质分子聚集体内部，打破聚集体网状结构，从而降粘；可以单独应用或与聚合物形成二元驱油体系，应用于三次采油中提高原油采收率。附图说明图1为实施例1所得产物的核磁谱图。图2为实施例2所得产物的核磁谱图。图3为实施例3所得产物的核磁谱图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料均能从公开商业途径获得。实施例1本实施例孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂的制备方法：使用辛胺和3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐反应。向装有机械搅拌器，氮气入口和冷水浴的10-15℃反应容器中加入溶剂NMP和反应原料辛胺，通入氮气，搅拌20分钟后，得到澄清溶液。然后，一批加入0.501倍辛胺对应摩尔当量的BPDA，并加入溶剂NMP以洗涤残留的二酐，并将反应溶液的固体含量调节至6wt％。2小时后取出冷水浴。在室温下搅拌12小时，经过过滤、提纯得到双烷基酰胺联苯二甲酸。该产物的结构确认结果如图1所示。由图可知，该产物结构正确，为目标产物。实施例2本实施例孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂的制备方法：使用丁胺、辛胺、十二胺、十六胺和3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐反应。向装有机械搅拌器，氮气入口和冷水浴的10-15℃反应容器中加入溶剂NMP和反应原料摩尔百分数依次为3.5mol％、5.5mol％、16mol％、75mol％的各烷基胺，通入氮气，搅拌20分钟后，得到澄清溶液。然后，一批加入0.501倍各烷基胺总摩尔当量的BPDA，并加入溶剂NMP以洗涤残留的二酐，并将反应溶液的固体含量调节至6wt％。2小时后取出冷水浴。在室温下搅拌12小时，经过过滤、提纯得到双烷基酰胺联苯二甲酸。该产物的结构确认结果如图2所示。由图可知，该产物结构正确，为目标产物。实施例3本实施例孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂的制备方法：使用十六胺和3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐反应。向装有机械搅拌器，氮气入口和冷水浴的10-15℃反应容器中加入溶剂NMP和反应原料十六胺，通入氮气，搅拌20分钟后，得到澄清溶液。然后，一批加入0.501倍十六胺对应摩尔当量的BPDA，并加入溶剂NMP以洗涤残留的二酐，并将反应溶液的固体含量调节至6wt％。2小时后取出冷水浴。在室温下搅拌12小时，经过过滤、提纯得到双烷基酰胺联苯二甲酸。该产物的结构确认结果如图3所示。由图可知，该产物结构正确，为目标产物。实施例4对于实施例1-3制备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.式I所示化合物，

【技术特征摘要】
1.式I所示化合物，所述式I中，R1＝CnH2n+1，n＝2～32；R2＝CnH2n+1，n＝2～32。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述R1和R2均为C16H33。3.一种制备权利要求1或2任一所述式I所示化合物的方法，包括：将式II所示3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和RNH2进行缩合反应，而得；所述RNH2中，R为碳原子数为2-32的烷基中的至少一种。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述R为丁烷基、辛烷基、十二烷基和十六烷基中至少一种；所述式II所示3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和RNH2的投料摩尔比为1：0.5～0.51；具体为1:0.501；所述缩合反应步骤中，温度为10-15℃；时间为2-18小时；所述方法还包括：在所述缩合反应步骤之后，将体系的固含量调至5-7wt％(如6wt％)2小时后取出冷水浴。在室温下搅拌12小时，以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，朱玥珺，康晓东，杨光，王姗姗，华朝，赵文森，樊明红，陈海波，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油研究总院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11