破乳剂及其制备方法和在二元复合驱采出液的破乳中的应用技术

本发明专利技术涉及二元复合驱采出液的破乳领域，具体涉及破乳剂及其制备方法和在二元复合驱采出液在破乳中的应用。该破乳剂的制备方法包括：(1)在醚化催化剂存在下，由起始剂、环氧乙烷和环氧丙烷反应得到嵌段聚醚；(2)在酯化催化剂和阻聚剂存在下，所述嵌段聚醚与不饱和羧酸酯进行酯交换反应，以使得嵌段聚醚的末端带有不饱和羧酸酯，而后减压蒸馏除去醇，得到酯化产物；(3)在自由基引发剂和聚合助剂存在下，将所述酯化产物与阳离子不饱和单体进行聚合反应。本发明专利技术提供的破乳剂可以在较低用量下对二元复合驱采出液获得优越的破乳效果。

Demulsifier and its preparation method and its application in demulsification of binary composite flooding produced liquid

【技术实现步骤摘要】
破乳剂及其制备方法和在二元复合驱采出液的破乳中的应用
本专利技术涉及二元复合驱采出液的破乳领域，具体涉及破乳剂及其制备方法和在二元复合驱采出液的破乳中的应用。
技术介绍
二元复合驱是指采用聚合物和表面活性剂来提高采收率的技术，由于使用更高效的表面活性剂、聚合物以及改进的油藏模型，二元复合驱的作用越来越受到重视。但随之而来的是，由于二元复合驱采出液中含有高浓度的表面活性剂和聚合物，破乳非常困难。人们尝试传统的非离子破乳剂破乳，但效果不理想，比常规原油破乳剂的用量要大几十到上百倍，虽然采用特制的非离子破乳剂，如CN101029253A和CN1570034A，可以提高破乳效果，但对于二元复合驱稠油采出液破乳仍不理想。也有加入铝盐和传统的阳离子聚合物絮凝剂，但是会在油相的底部产生粘性的沉淀物，污染油相。CN1621123A报道了将嵌段聚醚与含铝盐或硅酸乙酯的成核纳米材料反应制备核膜结构破乳剂，用于化学驱采出液破乳，但含硅的破乳剂在油相残留可能会对后续加工产生影响；CN102233249A和CN104479731A使用树枝状聚酰胺-胺阳离子化合物，可以作为油田污水的反相破乳剂，对表面活性剂含量高的二元驱稠油采出液破乳，加量仍然较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种避免常规阳离子絮凝剂引起的粘性沉淀物问题，同时降低加量的破乳剂及其制备方法和在二元复合驱采出液的破乳中的应用。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种破乳剂的制备方法，该方法包括：(1)在醚化催化剂存在下，由起始剂、环氧乙烷和环氧丙烷反应得到嵌段聚醚；其中，所述嵌段聚醚包括与起始剂结合的聚醚链段，所述聚醚链段为环氧乙烷和环氧丙烷反应形成的嵌段共聚物；所述起始剂为带有羟基、羧基和胺基中的一种或多种基团的有机化合物；(2)在酯化催化剂和阻聚剂存在下，所述嵌段聚醚与不饱和羧酸酯进行酯交换反应，以使得嵌段聚醚的末端带有不饱和羧酸酯，而后减压蒸馏除去醇，得到酯化产物；(3)在自由基引发剂和聚合助剂存在下，将所述酯化产物与阳离子不饱和单体进行聚合反应，以在嵌段聚醚的不饱和羧酸酯末端连接由阳离子不饱和单体形成的聚合链段，由此得到所述破乳剂；所述酯化产物和阳离子不饱和单体的用量的重量比为1：1-10。本专利技术第二方面提供一种由上述方法制得的破乳剂。本专利技术第三方面提供上述破乳剂在二元复合驱采出液的破乳中的应用。本专利技术提供的破乳剂可以在较低用量下对二元复合驱采出液获得优越的破乳效果，而且可以避免常规阳离子絮凝剂引起的粘性沉淀物问题，避免对油品的污染。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术一方面提供一种破乳剂的制备方法，该方法包括：(1)在醚化催化剂存在下，由起始剂、环氧乙烷和环氧丙烷反应得到嵌段聚醚；其中，所述嵌段聚醚包括与起始剂结合的聚醚链段，所述聚醚链段为环氧乙烷和环氧丙烷反应形成的嵌段共聚物；所述起始剂为带有羟基、羧基和胺基中的一种或多种基团的有机化合物；(2)在酯化催化剂和阻聚剂存在下，所述嵌段聚醚与不饱和羧酸酯进行酯交换反应，以使得嵌段聚醚的末端带有不饱和羧酸酯，而后减压蒸馏除去醇，得到酯化产物；(3)在自由基引发剂和聚合助剂存在下，将所述酯化产物与阳离子不饱和单体进行聚合反应，以在嵌段聚醚的不饱和羧酸酯末端连接由阳离子不饱和单体形成的聚合链段，由此得到所述破乳剂；所述酯化产物和阳离子不饱和单体的用量的重量比为1：1-10。根据本专利技术，步骤(1)中，所述起始剂与环氧乙烷或环氧丙烷聚合使得环氧乙烷或环氧丙烷的聚合嵌段与起始剂连接，而后再分步加入环氧乙烷或环氧丙烷，继续在前一个嵌段基础上形成新的嵌段。这样的嵌段可以是双嵌段的，也可以是多嵌段的。当然，每分子起始剂可以与多条这样的嵌段结构键合。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述起始剂先与环氧丙烷的聚合嵌段连接，该环氧丙烷的聚合嵌段再与环氧乙烷的聚合嵌段连接，该环氧乙烷的聚合嵌段再与新的环氧丙烷的聚合嵌段连接，形成起始剂-环氧丙烷的聚合嵌段-环氧乙烷的聚合嵌段-环氧丙烷的聚合嵌段的三嵌段结构。在本专利技术的另一种优选的实施方式中，所述起始剂先与环氧丙烷的聚合嵌段连接，该环氧丙烷的聚合嵌段再与环氧乙烷的聚合嵌段连接，形成起始剂-环氧丙烷的聚合嵌段-环氧乙烷的聚合嵌段的双嵌段结构。根据本专利技术，优选地，环氧乙烷和环氧丙烷的用量的重量比为0.1-10：1，优选为0.25-2.5：1。根据本专利技术，所述起始剂可以为醇、胺、酚、羧酸、酰胺、酚醛树脂、酚胺树脂和多乙烯多胺中的一种或多种，优选为一元醇、二元醇、烷基酚醛树脂、烷基酚胺树脂和多乙烯多胺中的一种或多种，更优选为烷基酚醛树脂和/或多乙烯多胺。其中，所述烷基酚醛树脂例如可以为壬基酚醛树脂、辛基酚醛树脂等中的一种或多种。所述多乙烯多胺例如可以为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺等中的一种或多种。根据本专利技术，优选地，所述起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷的总用量的重量比为1：10-700。根据本专利技术，所述醚化催化剂是指可以催化环氧乙烷和/或环氧丙烷聚合得到聚醚类聚合物的催化剂，这样的催化剂可以为碱类催化剂，例如可以为氢氧化钠、氢氧化钾、金属钠、金属锂和金属钾中的一种或多种；也可以为路易斯酸，例如为BF3、AlCl3等；还可以为配位阳离子聚合用催化剂，例如具有金属氧键的化合物和碱土金属化合物等。优选地，所述醚化催化剂为碱类催化剂，更优选为氢氧化钠、氢氧化钾、金属钠、金属锂和金属钾中的一种或多种。优选地，以环氧乙烷和环氧丙烷的总用量为基准，所述醚化催化剂的用量为0.1-2重量％。根据本专利技术，制备嵌段聚醚的条件可以采用本领域常规的环氧乙烷和环氧丙烷聚合反应的条件，例如可以在100-150℃下进行，为了制得嵌段聚合物，可以在每次单体基本反应完全后再加入下一种的单体。根据本专利技术，步骤(2)中，通过酯交换反应的方式，可以使得嵌段聚醚的羟基与不饱和羧酸酯反应，以生成副产物醇，以及使得不饱和羧酸酯与嵌段聚醚的末端以酯键连接，得到本专利技术所需的在末端带有不饱和羧酸酯的嵌段聚醚，再通过减压蒸馏的方式可以轻易地除去醇，得到酯化产物。根据本专利技术，优选地，步骤(2)中采用的嵌段聚醚为以烷基酚醛树脂为起始剂得到的嵌段聚醚A和以多乙烯多胺为起始剂得到的嵌段聚醚B的组合。更优选地，所述嵌段聚醚A和嵌段聚醚B的重量比为1：0.2-5，优选为1：0.5-1。根据本专利技术，优选地，所述不饱和羧酸酯为不饱和羧酸的甲酯或乙酯，优选为甲酯，更优选为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸二甲酯、马来酸单甲酯、富马酸二甲酯、富马酸单甲酯、衣康酸二甲酯和衣康酸单甲酯中的一种或多种。其中，所述嵌段聚醚与不饱和羧酸酯的配比可以在较宽范围内变动，优选地，所述嵌段聚醚与不饱和羧酸酯的用量的重量比为100：0.5-100，优选为100：0.8-50，更优选为100：1-10。根据本专利技术，所述酯化催化剂是可以催化上述酯交换反应的催化剂，优选为酸类催化剂，更优选为硫酸、磷酸和对甲苯磺酸中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种破乳剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)在醚化催化剂存在下，由起始剂、环氧乙烷和环氧丙烷反应得到嵌段聚醚；其中，所述嵌段聚醚包括与起始剂结合的聚醚链段，所述聚醚链段为环氧乙烷和环氧丙烷反应形成的嵌段共聚物；所述起始剂为带有羟基、羧基和胺基中的一种或多种基团的有机化合物；(2)在酯化催化剂和阻聚剂存在下，所述嵌段聚醚与不饱和羧酸酯进行酯交换反应，以使得嵌段聚醚的末端带有不饱和羧酸酯，而后减压蒸馏除去醇，得到酯化产物；(3)在自由基引发剂和聚合助剂存在下，将所述酯化产物与阳离子不饱和单体进行聚合反应，以在嵌段聚醚的不饱和羧酸酯末端连接由阳离子不饱和单体形成的聚合链段，由此得到所述破乳剂；所述酯化产物和阳离子不饱和单体的用量的重量比为1：1‑10。

【技术特征摘要】
1.一种破乳剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)在醚化催化剂存在下，由起始剂、环氧乙烷和环氧丙烷反应得到嵌段聚醚；其中，所述嵌段聚醚包括与起始剂结合的聚醚链段，所述聚醚链段为环氧乙烷和环氧丙烷反应形成的嵌段共聚物；所述起始剂为带有羟基、羧基和胺基中的一种或多种基团的有机化合物；(2)在酯化催化剂和阻聚剂存在下，所述嵌段聚醚与不饱和羧酸酯进行酯交换反应，以使得嵌段聚醚的末端带有不饱和羧酸酯，而后减压蒸馏除去醇，得到酯化产物；(3)在自由基引发剂和聚合助剂存在下，将所述酯化产物与阳离子不饱和单体进行聚合反应，以在嵌段聚醚的不饱和羧酸酯末端连接由阳离子不饱和单体形成的聚合链段，由此得到所述破乳剂；所述酯化产物和阳离子不饱和单体的用量的重量比为1：1-10。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述起始剂为一元醇、二元醇、烷基酚醛树脂、烷基酚胺树脂和多乙烯多胺中的一种或多种，优选为烷基酚醛树脂和/或多乙烯多胺；优选地，所述起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷的总用量的重量比为1：10-700；优选地，环氧乙烷和环氧丙烷的用量的重量比为0.1-10：1，优选为0.25-2.5：1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述醚化催化剂为碱类催化剂，优选为氢氧化钠、氢氧化钾、金属钠、金属锂和金属钾中的一种或多种；优选地，以环氧乙烷和环氧丙烷的总用量为基准，所述醚化催化剂的用量为0.1-2重量％。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)中采用的嵌段聚醚为以烷基酚醛树脂为起始剂得到的嵌段聚醚A和以多乙烯多胺为起始剂得到的嵌段聚醚B的组合；优选地，所述嵌段聚醚A和嵌段聚醚B的重量比为1：0.2-5，优选为1：0.5-1。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述不饱和羧酸酯为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸二甲酯、马来酸单甲酯、富马酸二甲酯、富马酸单甲酯、衣康酸二甲酯和衣康酸单甲酯中的一种或多种；优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，孙玉海，沈明欢，于丽，张峰，苗杰，冯雷雷，杨景辉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11