一种稠油降粘剂及其应用制造技术

本申请公开了一种稠油降粘剂及其应用。通过以下步骤得到的：将含有超支化材料单体、油溶性分散单体、水溶性乳化分散单体、引发剂和溶剂的原料混合得到混合体系，反应，得到所述稠油降粘剂。通过超支化材料作为核心空间内核，通过多臂星型结构活性位点接枝具有分散、乳化的油溶性功能单体；具有双亲功能，在水中可均匀分散，呈乳液状，在油相中也可以均匀分散形成均一的溶液状态；因为引入了多臂星型结构的超支化材料，多活性位点条件下，对胶质沥青质的乳化分散性能更强，可以在低温条件下，快速的渗透进入胶质沥青质层状堆积结构中，实现对胶质沥青质的分散功能，因此在浅层低温条件下具有广阔的应用前景和广谱性。件下具有广阔的应用前景和广谱性。

【技术实现步骤摘要】
一种稠油降粘剂及其应用


[0001]本申请涉及一种稠油降粘剂及其应用，属于稠油处理领域。

技术介绍

[0002]稠油具有密度大、凝点高和粘度大等特点,决定了稠油开采、运输、炼制必然是围绕稠油的降粘改性或改质处理来进行的。国内外提出的开采方法主要有:热采法(包括蒸汽驱、蒸汽吞吐、热水驱),轻油稀释,乳化降粘,微生物采油,火烧油层,催化裂化等。这些降粘方法各具特色，且有关稠油降粘技术的文献较多，而浅层低温稠油降粘技术方面文献较少，若是研发一些适用于浅层低温稠油的冷采降粘剂，通过降解稠油中的沥青质来降低稠油粘度和提高油品品质,相当于将炼油厂搬到地下,既可减少能量损耗和环境污染,又可获得良好的经济效益和社会效益。
[0003]蒸汽吞吐是热采降粘广泛使用的技术手段，先向油井中注入一定量的热蒸汽，随后进行一段时间的焖井，等蒸汽的热量扩散到油层之后，再开井生产的一种开采方法。蒸汽吞吐在我国稠油开采中应用十分广泛，我国大部分的稠油产量都是通过蒸汽吞吐开采获得的。
[0004]高乃煦在《耐低温降粘剂的合成研究》一文中提到“9％AEO+6％SDS+1％助剂”的配方体系，在50℃下对稠油具有90％的降粘效果，但是该配方体系用量大，成本高。杨月忠在《石油开采用耐低温降粘剂及其制备方法》CN 104449623 A专利中提到采用“5％快T+3％六偏磷酸钠+2％柠檬酸钠+2％K2CO3+2％磷酸二氢钠+2％柠檬酸+2％β
‑
环糊精+5％聚氧乙烯辛烷基苯酚醚+20％乙醇”具有低温降粘的作用，但是该体系组分复杂，易出现色谱分离的现象且成本高。马文辉在《稠油低温乳化降粘剂BL
‑
1的研制及应用》一文中提到采用“0.5％阴离子
‑
非离子复配表面活性剂+0.3％氢氧化钠”的方法，在温度15℃、搅拌速率10s
‑1～260s
‑1条件下对大庆黑帝庙的稠油降粘效果可达94％以上，但是该配方体系存在用到氢氧化钠，腐蚀性强，且用量大成本高的问题。刘德新在《稠油低温氧化降粘剂的合成与性能评价》一文中提到制备Bi2O3型的低温稠油催化降粘剂，该降粘剂是需要添加其他的助剂在一定的条件下才能达到催化降粘的目的，工艺复杂且成本较高。
[0005]热采降粘虽然开采技术工艺简单、见效快，但以蒸汽吞吐为主的热采方法普遍存在注汽困难，井筒热损失大，井底干度低等问题，并且在多轮次吞吐后会出现井间汽窜、指进等问题，注入蒸汽的热效率低；对于油层厚度较小以及存在活跃边底水的油藏，油层厚度小会导致受热区域小，热采不经济；边底水油藏会出现水侵和水锥，影响开采效果，稠油热采技术在此类情况下的应用受到限制。
[0006]目前的低温降粘剂，实际还是采用乳化降粘和催化降粘的模式，都存在用量高，成本高的弊端，且组分复杂的复配体系均存在地层色谱分离的情况，实际应用过程效果难以体现。

技术实现思路

[0007]针对浅层低温稠油，现有很多体系难以在低温条件下(30℃以下)实现对胶质沥青质的降解，本申请通过超支化材料作为核心空间内核，通过多臂星型结构活性位点接枝具有分散、乳化的油溶性功能单体，最终形成具有双亲功能的乳液型超支化低温纳米降粘剂，该降粘剂在水中可均匀分散，呈乳液状，在油相中也可以均匀分散形成均一的溶液状态，该乳液型超支化纳米降粘体系具有在低温条件下激活实现对稠油的降粘性能。
[0008]本申请主要是针对浅层低温稠油开发的一款可以在油层低温条件下，不需要苛刻的条件既可实现对稠油的降解降粘。以超支化纳米材料为核心模板将油溶性分散功能单体进行接枝改性，制备适用于浅层低温稠油的乳液型分散纳米降粘剂。
[0009]超支化概念是由法国诺贝尔奖获得者Flory于1952年首次提出，主要用于金属纳米稳定剂、涂料工业、药物缓蚀剂等领域；国内部分油田和企业单位正在探索超支化材料的潜在应用，比如驱油用超支化自悬浮颗粒；钻井液用超支化封堵剂等；基于超支化材料具有的三维空间立体结构、粘度可调、溶解性优异和表面存在大量活性基团可修饰的特点，采用超支化材料协同纳米材料优势有望为采油化学剂带来新的契机。
[0010]根据本申请的一个方面，提供一种稠油降粘剂，基于迈克尔加成反应的超支化合成技术，实现对纳米降粘材料的赋能。主要利用超支化材料(包含乙烯基POSS、苯乙烯基POSS、超支化聚芳烃(HPA)、超支化聚(β,β
‑
二溴,4
‑
乙炔基)苯乙烯类或超支化多羟基聚(胺
‑
酯)(HP
‑
II)等)作为核心空间内核，通过多臂星型结构活性位点修饰接枝改性具有分散、乳化的油溶性功能单体，最终形成具有双亲功能的乳液型超支化低温纳米降粘剂，该降粘剂在水中可均匀分散，呈乳液状，在油相中也可以均匀分散形成均一的溶液状态。
[0011]所述稠油降粘剂是通过以下步骤得到的：
[0012]将含有超支化材料单体、油溶性分散单体、水溶性乳化分散单体、引发剂和溶剂的原料混合得到混合体系，反应，得到所述稠油降粘剂。
[0013]所述超支化材料单体选自乙烯基POSS、苯乙烯基POSS、超支化聚芳烃(HPA)、超支化聚(β,β
‑
二溴,4
‑
乙炔基)苯乙烯类或超支化多羟基聚(胺
‑
酯)(HP
‑
II)中的至少一种。
[0014]所述油溶性分散单体选自丙烯酸十八酯、丙烯酸十二酯、马来酸双十八酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、2,2,3,3
‑
四氟丙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、邻苯基苯乙氧基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
[0015]所述水溶性乳化分散单体选自烯丙基环氧基聚醚(APEE)、马来酸酐(MAH)、丙烯酰胺基十六烷磺酸或丙烯酰胺中的至少一种。
[0016]所述引发剂选自过氧化苯甲酰和/或偶氮二异丁腈。
[0017]所述溶剂选自甲苯、二甲苯或溶剂油中的至少一种。
[0018]所述混合体系中，
[0019]所述超支化材料单体的含量为0.1～0.05wt％；
[0020]所述油溶性分散单体的含量为10～20wt％；
[0021]所述水溶性乳化分散单体的含量为5～10wt％；
[0022]所述引发剂的含量为0.05～0.1wt％；
[0023]其余为溶剂。
[0024]所述反应的温度为60～90℃；
[0025]所述反应的时间为2～6h。
[0026]所述反应的过程中持续搅拌；
[0027]所述搅拌的速率为100～300rpm。
[0028]根据本申请的另一个方面，提供一种上述的稠油降粘剂的应用，用于浅层低温稠油的降解降粘。
[0029]本申请的优势在于：
[0030]1、相比于一般的乳化型降粘剂，本申请所提出的浅层低温分散乳化型降粘剂，通过超支化材料作为核心空间内核，通过多臂星型结构活性位点接枝具有分散、乳化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稠油降粘剂，其特征在于，所述稠油降粘剂是通过以下步骤得到的：将含有超支化材料单体、油溶性分散单体、水溶性乳化分散单体、引发剂和溶剂的原料混合得到混合体系，反应，得到所述稠油降粘剂。2.根据权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述超支化材料单体选自乙烯基POSS、苯乙烯基POSS、超支化聚芳烃、超支化聚(β,β
‑
二溴,4
‑
乙炔基)苯乙烯类或超支化多羟基聚(胺
‑
酯)(HP
‑
II)中的至少一种。3.根据权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述油溶性分散单体选自丙烯酸十八酯、丙烯酸十二酯、马来酸双十八酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、2,2,3,3
‑
四氟丙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、邻苯基苯乙氧基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。4.根据权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶震，马玉，赵莎莎，吴文炜，邓青春，
申请(专利权)人：宁波锋成先进能源材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：