【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于本专利技术属于石油开采，涉及一种稠油开采过程中使用的化学剂，具体涉及一种稠油降粘剂及其合成方法。
技术介绍
1、稠油在世界油气资源中占有较大的比例。据统计，世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1000×108t。中国重油沥青资源分布广泛，已在12个盆地发现了70多个重质油田，预计中国重油沥青资源量可达300×108t以上。目前我国开采稠油的主要方法是蒸汽吞吐和蒸汽驱。蒸汽驱是目前在技术和经济上比较成功的稠油油藏方式转换开发技术之一。
2、但目前稠油蒸汽驱面临的主要问题是储层非均质性及各生产井工作制度上的差异性造成位于高渗透方向、高产量且注采井距小的生产井首先发生蒸汽突破现象，油藏热利用率和经济性均无法得到有效保障。而稠油降粘剂可以有效地降低稠油粘度、降低油水界面张力、增加储层能量、降低残余油饱和度，达到提高稠油油藏开发效果的目的。
3、cn1221650公开了一种主要用于油田稠油降粘的表面活性剂，其配方中按重量计有15—20％的木质素，5—15％的火碱，2—8％的皂粉或1—6％的肥皂，10—15％的合成洗涤剂，其余为水。该表面活性剂所用原料价廉而易得，配制方法简单，其降粘率可达95％以上。特别是在300℃多度高温条件下，性能不减。但是使用时需要复配碱性物质才能对稠油有较好的乳化降粘效果，而碱性物质会导致后期破乳困难等，对原油加工过程存在潜在的危害。
4、cn102876309b公开了一种稠油降粘剂，包括烃油、β-环糊精、脂肪醇聚氧乙烯醚和亲水性组分，以亲水性组分的质量为1计，烃油
5、cn112011325a公开了一种油溶性稠油降粘剂，其包括脂肪酸甲酯，所述脂肪酸甲酯中的脂肪酸部分的碳原子数的范围为12至24。本专利技术的脂肪酸甲酯合成条件温和，且合成原料源广泛、产量大、价格低廉、易得，因而成本低。例如对于棉籽油生产大省份—新疆，可以充分利用当地资源，特别是棉籽油资源。再如生成过程中对甲醇的纯度要求不同。本专利技术所制得的脂肪酸甲酯有良好的流动性和降粘效果，所用原料易得，合成操作工艺简单，不需要复杂或者苛刻的合成条件。本专利技术的稠油降粘剂的加量不超过稠油总质量的40％，该降粘剂用量少，可以将稠油粘度降低90％以上。因此，本专利技术的脂肪酸甲酯适于大规模的油田开采和集输。但对于超稠油而言，粘度降低 90％不能满足实际需要，开采和运输困难仍然较大。
6、cn200410088698.3公开了一种稠油乳化降粘剂，包括以下组分： a)阴离子表面活性剂；b)非离子－阴离子型表面活性剂；c)破乳剂；d) 水。其中，a、b、c的重量比为1∶0.1－50∶0.01－20，水量是a、b、 c总重量的0.2－5000倍，阴离子表面活性剂是石油磺酸盐甲醛缩合物和磺化木质素的钠盐、钙盐，非离子－阴离子型表面活性剂选自烷基酚或脂肪醇聚氧乙烯醚的磷酸酯盐、硫酸酯盐、羧酸盐和磺酸盐，破乳剂是烷基卤化铵型阳离子破乳剂、聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇醚型非离子破乳剂或聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺嵌段共聚物。本专利技术提供的稠油乳化降粘剂具有抗矿盐能力强，能乳化胶质和沥青质含量高的稠油，且乳化后的稠油粘度低等优点。但配方中存在磷酸酯盐，会导致一定的环境污染。
技术实现思路
1、本专利技术针对目前国内稠油开采所遇到的问题，提供了出一种稠油降粘剂及其制备方法。该降粘剂具有耐温耐盐能力强、低浓度高活性的优点，在使用浓度为500mg/l条件下可使稠油粘度降低99％以上。
2、因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种稠油降粘剂的制备方法，所述制备方法包括：首先在取代反应条件下，在dmf 的存在下，哌嗪和卤代烃反生取代反应；其次，在磺化反应条件下，加入氯乙基磺酸钠进行磺化反应，其中，所述卤代烃结构式如(1)式所示；
3、rx (1)
4、其中，r为c8-c22的烷基；x为氯、溴和碘中的一种。
5、另一方面，本专利技术提供了一种稠油降粘剂，所述的降粘剂的分子结构式如下：
6、
7、其中，r为c8-c22的烷基。
8、第三方面，本专利技术提供了一种如上所述的降粘剂在稠油开发中的应用。
9、本专利技术属于双阳双阴两性离子表面活性剂，亲水基团包括两个磺酸基和两个季铵盐，比常规具有单亲水亲油基团的表面活性剂的表面活性更高，临界胶束浓度更低，因此使用时的用量更低。两个长链烷基属于疏水基团，具有较好的亲油性能，使分子可以通过油水界面由水相快速渗透进入油相，易于和稠油中大的芳香环化合物、长链脂肪烃等产生分子间的相互作用，可以将油包水型稠油乳状液油水界面吸附的胶质、沥青质等剥离下来。分子本身含有环状结构，根据相似相溶原理，环状结构易于稠油分子中的环状结构相互作用，在低动力的情况下，将w/o乳状液转换为o/w乳状液。同时，分子中的活性基团为季铵盐和磺酸盐，因此使用时对硬度具有较高的耐受能力。
10、本专利技术与现有技术相比具有的有益效果和优点：
11、(1)本专利技术的稠油降粘剂具有原料来源广泛，合成工艺简单，过程清洁无污染，产物易于获得和运输保存；
12、(2)本专利技术的稠油降粘剂具有高活性低浓度的特点，在使用浓度为500mg/l条件下可使稠油粘度降低99％以上。
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1.一种稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：首先在取代反应条件下，在DMF的存在下，哌嗪和卤代烃反生取代反应；其次，在磺化反应条件下，加入氯乙基磺酸钠进行磺化反应，其中，所述卤代烃结构式如(1)式所示；
2.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的哌嗪，所述氯代烷、氯乙基磺酸钠的用量分别为1.9-2.5摩尔份、1.9-2.5摩尔份。
3.如权利要求2所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的哌嗪，所述氯代烷、氯乙基磺酸钠的用量分别为2-2.3摩尔份、2-2.3摩尔份。
4.如利要求3所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的哌嗪，所述氯代烷、氯乙基磺酸钠的用量分别为2-2.1摩尔份、2-2.1摩尔份。
5.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(1)中所述R为C10-C18的正构烷基。
6.如权利要求5所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述R为C12-C16直链烷基。
7.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(1)中
8.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述取代反应的温度为60-65℃、时间为6-12h。
9.如权利要求8所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述取代反应的温度为60-63℃、时间为8-10h。
10.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述磺化反应的温度为105-110℃、时间为24-48h。
11.如权利要求10所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述磺化反应的温度为106-109℃、时间为32-40h。
12.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述DMF与哌嗪的质量比为10-20：1 。
13.如权利要求12所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述DMF与哌嗪的质量比为12-15：1。
14.一种稠油降粘剂，其特征在于，所述稠油降粘剂的分子结构式如下：
15.如权利要求14所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述稠油降粘剂的分子结构式如下：
16.如权利要求15所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述稠油降粘剂的分子结构式如下：
17.如权利要求14-16任一项所述稠油降粘剂在稠油开发中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：首先在取代反应条件下，在dmf的存在下，哌嗪和卤代烃反生取代反应；其次，在磺化反应条件下，加入氯乙基磺酸钠进行磺化反应，其中，所述卤代烃结构式如(1)式所示；
2.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的哌嗪，所述氯代烷、氯乙基磺酸钠的用量分别为1.9-2.5摩尔份、1.9-2.5摩尔份。
3.如权利要求2所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的哌嗪，所述氯代烷、氯乙基磺酸钠的用量分别为2-2.3摩尔份、2-2.3摩尔份。
4.如利要求3所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的哌嗪，所述氯代烷、氯乙基磺酸钠的用量分别为2-2.1摩尔份、2-2.1摩尔份。
5.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(1)中所述r为c10-c18的正构烷基。
6.如权利要求5所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述r为c12-c16直链烷基。
7.如权利要求1所述稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(1)中所述x为溴或碘。
8.如权利要求1所述稠油降...
【专利技术属性】
技术研发人员：张松亭，马天态，王磊，杨胜利，孙立柱，赵明，岳继文，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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