一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂及其制备方法，属于油田解堵技术领域。本发明专利技术首先将十八烯和丙烯酸共聚，通过该共聚物与黄腐酸周围的酚羟基发生酯化反应得到十八烯

【技术实现步骤摘要】
一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于油田解堵
，具体涉及一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]全球对能源的需求逐渐增大，石油仍然是众多能源形式中需求量最大的一种。如今，大量轻质的常规原油被开采，储量占比不断减小，而储存丰富的稠油有着巨大开采价值。稠油的开采难度较高，因为稠油中含有大量的沥青质，沥青质是稠油中分子量和极性最大的一类组分，当外界因素(温度和压力)和稠油组分发生变化时，沥青质会大量聚集析出，粘度迅速增大，在生产中，许多单井出现井筒堵塞现象，在运输中，许多设备也出现沉积堵塞。从而导致生产异常，采油率降低等问题，单纯靠物理措施无法有效解决问题，亟需探索形成一种理想的减少沥青质沉积堵塞的析出抑制剂。
[0003]国内外研究中清除沥青质沉淀方法主要包括物理清除、热处理、微生物法、化学添加剂等。物理清除法是目前较常见的清除沥青质沉积的方法之一，包括抽油杆刮削、钢丝刮削和强负压解堵等方法。物理清除只能在发生堵塞现象后进行清除工作，无法从源头上解决问题，治标不治本。而热力法解堵措施主要包括流体(蒸汽和热水/气/油)注入、设置井下加热器、加入放热剂等，其目的是使固体沉积物溶解度增大，分散于油相中。热力法的缺点是随着温度降低，固体颗粒可能再次沉淀，解堵效果受设备能力的限制，有时还会造成地层伤害。生物法解堵是利用厌氧/好氧细菌或微生物(如真菌)等通过生物降解的方法处理沥青质沉积物，使沥青质转化为轻烃，从而达到解堵的目的。但是也存在一些缺点，如微生物一般在高温、重金属含量较高的条件下稳定性较差；微生物作用过程缓慢且不易控制，易产生腐蚀现象。化学法解堵是最常见的解堵方式之一，一般通过加入含苯环的一些表面活性物质，分散沥青质沉淀物，但其效果甚微；加入离子液体后沥青质颗粒明显变小，且比较均匀，但其价格较高；天然脂肪酸也可作为沥青质沉淀抑制剂，但是其使用浓度较高。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂及其制备方法，相对于普通沥青质抑制剂，本专利技术利用十八烯和丙烯酸共聚物对黄腐酸进行改性，使改性后的黄腐酸同时具有中心的稠合多芳香环结构以及边缘的疏水侧链，稠合多芳香环结构与沥青质之间存在较强的π
‑
π相互作用，改性黄腐酸抑制剂与沥青质吸附后周围较多的疏水侧链，可有效提高沥青质之间的空间位阻，增大沥青质分子的间隔，使得沥青质抑制剂的抑制效率大大提高。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术提供了一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂，包括以下步骤：
[0007]S1：将十八烯、丙烯酸和溶剂搅拌混合溶解，后继续加入引发剂进行聚合反应，后采用碱性溶液调节pH值，进行透析后烘干，得到十八烯
‑
丙烯酸聚合物；
[0008]S2：将十八烯
‑
丙烯酸聚合物、黄腐酸和溶剂混合溶解，后加入催化剂，加热至设定温度后进行酯化反应，进行旋蒸、水洗、离心后干燥，得到十八烯
‑
丙烯酸共聚改性的黄腐酸沥青质抑制剂。
[0009]本专利技术进一步，所述溶剂为甲苯、丙酮和二氯甲烷中的一种。
[0010]本专利技术进一步，所述S1中，所述十八烯、丙烯酸和溶剂的摩尔比为(5～5.5)：1:50。
[0011]本专利技术进一步，所述S1中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种；所述S1中，所述碱性溶液为NaOH溶液、KOH溶液和氨水中的一种；所述碱性溶液的浓度为10～30wt％；所述pH值为7～8。
[0012]本专利技术进一步，所述S1中，所述搅拌的温度为80℃～100℃；所述聚合反应的反应时间为1～5h；所述透析的时间为24～72h；所述烘干的温度为40～110℃。
[0013]本专利技术进一步，所述S2中，所述黄腐酸的浓度为10～20wt％；所述十八烯
‑
丙烯酸聚合物与黄腐酸的质量比为1：(1～1.5)。
[0014]本专利技术进一步，所述S2中，所述催化剂为浓硫酸，所述设定温度为40～60℃。
[0015]本专利技术进一步，所述S2中，所述酯化反应的反应时间为2～4h；所述水洗的次数为2～3次。
[0016]本专利技术进一步，所述S2中，所述黄腐酸的结构通式为：
[0017][0018]本专利技术提供了一种根据上述的制备方法制得的基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂，所述基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂的结构通式如下：
[0019][0020]其中，m、n为聚合度，m的取值范围为20～100，n的取值范围4～20。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术提供了一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂的制备方法，该方法选取黄腐酸为原料，首先将十八烯和丙烯酸共聚，通过该共聚物与黄腐酸周围的酚羟基发生酯化反应得到十八烯
‑
丙烯酸共聚改性黄腐酸，得到一种同时具有稠合多芳香环和疏水长侧链结构的石油沥青质抑制剂，本专利技术选用的黄腐酸为天然生物质，成本低廉，易降解，环境友好；反应过程简单易控制，适合大规模生产。
[0023]本专利技术所述的十八烯
‑
丙烯酸共聚改性的黄腐酸可以作为一种新型石油沥青质抑制剂应用在油田井筒解堵中。其抑制机理在于沥青质聚集的主要驱动力为多芳核之间的π
‑
π作用，改性后的黄腐酸不仅具有稠合多芳香环结构，周围还具较多的疏水侧链，能够有效提供空间位阻，增大沥青质分子的间隔，阻碍了大的平行堆叠结构，使得沥青质抑制剂具有良好的分散性和稳定性。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的黄腐酸用于制备沥青质抑制剂的合成线路图；
[0025]图2为本专利技术的改性黄腐酸抑制沥青质机理简图；
[0026]图3中图(a)、图(b)为本专利技术的黄腐酸、改性黄腐酸抑制效果对比图。
具体实施方式
[0027]为使本领域技术人员可了解本专利技术的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本专利技术所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
[0028]本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本专利技术的范围，即本
技术实现思路
可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
[0029]本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度
仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
[0030]本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由
……
组成”和“主要由
……
组成”的意思，例如“A包含a”涵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂，其特征在于，包括以下步骤：S1：将十八烯、丙烯酸和溶剂搅拌混合溶解，后继续加入引发剂进行聚合反应，后采用碱性溶液调节pH值，进行透析后烘干，得到十八烯
‑
丙烯酸聚合物；S2：将十八烯
‑
丙烯酸聚合物、黄腐酸和溶剂混合溶解，后加入催化剂，加热至设定温度后进行酯化反应，进行旋蒸、水洗、离心后干燥，得到十八烯
‑
丙烯酸共聚改性的黄腐酸沥青质抑制剂。2.根据权利要求1所述的一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂，其特征在于，所述溶剂为甲苯、丙酮和二氯甲烷中的一种。3.根据权利要求1所述的一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂，其特征在于，所述S1中，所述十八烯、丙烯酸和溶剂的摩尔比为(5～5.5)：1：50。4.根据权利要求1所述的一种基于改性黄腐酸的沥青质抑制剂，其特征在于，所述S1中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种；所述碱性溶液为NaOH溶液、KOH溶液和氨水中的一种；所述碱性溶液的浓度为10～30wt％；所述pH值为7～8。5.根据权利要求1所述的一种基于改性黄腐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张康，张瑞宁，王晨，杨晓武，代方方，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：