【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田化学，具体涉及一种稠油聚合物乳化降粘剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着对石油能源需求的增加和常规石油资源的枯竭，非常规石油的开发利用变得越来越重要。稠油储量丰富，占全球石油储量的70％，是填补当下能源缺口的有力选择。但稠油胶质沥青质含量高、粘度高、密度大、流动性差等非常规特性导致开采困难、采出程度低，降粘开采是保持稠油高效开采利用的关键措施。按照我国稠油分类标准，在油层条件下粘度为1000～10000mp·s为特稠油，粘度大于10000mp·s的原油为超稠油。对于特、超稠油而言，一般由蒸汽吞吐转驱开发，但由于特、超稠油和水具有较大的粘度差和较低的油水流度比，加上储层的非均质性进一步加剧了油水两相运移的差异性，进而限制了水驱波及范围，导致采收率较低。
2、在稠油开采中，目前国内外传统的降粘方法主要有加热降粘、掺稀降粘、物理降粘、化学降粘和微生物降粘等。稠油油藏通常采用蒸汽驱、蒸汽吞吐和蒸汽辅助重力泄油(sagd)等传统热采方法，但高耗能和庞大的设备投资需要很高的能源成本，不利于可持续发展。掺稀降粘对稠油和稀油的品质都有较大影响，如何有效利用稠油和稀油仍有待解决，稀油来源不足也是不可忽视的问题，另外，稀油需提前进行脱水处理，而掺稀后的稠油仍需进行脱水，增加了工序与能耗,提高了对相关设施的要求也增加了输送成本。物理降粘方法有电、磁降粘技术，这些方法工艺复杂、成本较高，缺乏大规模应用。微生物降粘采油技术投资低、操作简单、对地层伤害小、绿色环保，其技术壁垒在于分离适于在油藏环境下生长并产生所需代谢产物的微生
3、通过在丙烯酰胺聚合链上引入功能单体，增强油水亲和性，大幅提高其剥离、分散和携带稠油的能力，已经成为了稠油降粘驱油剂发展趋势之一。聚合物分子中的苯基疏水基团相互作用，产生空间位阻，磺酸根、吡咯酮环状结构等亲水基团，增加溶液的亲水性、耐温耐盐和抗剪切性，进一步达到增加稠油流动性的目的。聚合物本身的大分子量，对水相具有一定的增粘作用，可以改善油水流度比，扩大驱替波及面积。
4、适用于稠油聚合物乳化降粘剂的制备已有诸多开发者关注和研究。例如，中国专利技术专利“一种高分子稠油乳化降粘剂及其制备方法和应用”cn110950997b，由丙烯酰胺、磺酸甜菜碱、衣康酸双长链酯制备了高分子稠油乳化降粘剂，该降粘剂中含有季铵型阳离子结构，能够有效的乳化稠油，但该降粘剂制备流程复杂，两种单体需要自行制备，且制备过程中需要大量四氢呋喃、丙酮等无色易挥发的有毒溶剂，不利于工业化。还例如专利“一种用于稠油冷采聚合物型降粘剂及其制备方法”cn114426650a，通过n-乙烯吡咯烷酮、烷基丙烯酰胺、苯酚聚氧乙烯(烷基)丙烯酸酯制备了两亲聚合物降粘剂，该聚合物具有较好的耐温抗盐抗剪切性能，但该降粘剂反应温度太高，反应时间太长，降粘效果稍差，仅对粘度小于10000mp·s的原油有较好的效果，对于粘度较高的超稠油来说，降粘效果并不明显。美国专利us202016743828，通过丙烯酸、丙烯酰胺、ā-烯基磺酸钠、烯丙基十六烷基二甲基氯化铵改性制备了水溶性聚合物型降粘剂，该降粘剂具有良好的乳化分散能力和耐温耐盐性能，但该降粘剂步骤繁琐、能耗高、成本较高，降粘效果仅针对粘度较低的稠油效果较好，对于粘度较高的超稠油降粘效果一般。
5、上述稠油聚合物降粘剂虽然降粘效果较好，但制备过程工艺复杂，均无法“一锅法”制备聚合物，制备过程中可能产生有毒中间产物或者使用有毒的溶剂，且适应范围有限，对于高矿化度、高温的超稠油储层降粘并没有较好的效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种稠油聚合物乳化降粘剂及其制备方法，属于油田化学
；所述的制备方法为：在引发剂存在下，丙烯酰胺、n-乙烯吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和60wt％甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵单体在去离子水溶液中进行自由基共聚反应，得到凝胶状混合物，混合物经过洗涤、干燥、碾磨得到降粘剂；该降粘剂制备工艺简单，得到的降粘剂耐温耐盐性好、抗剪切性好、溶解性好，同时能够增加一定的水相粘度，适用于特、超稠油和高温高盐储层的稠油降粘，降粘剂耐温可达180℃，耐矿化度可达150000mg/l，对超稠油乳化降粘率可达99.38％，能够实现一剂多效，具备极好的应用推广前景。
2、为实现以上技术效果，采用如下技术方案：
3、一种稠油聚合物乳化降粘剂，分子结构式如下：
4、
5、式中：x、y、n、z为结构单元数的质量百分数，x为50～95％、y为1～20％、n为1～20％、z为1～30％，总质量分数为100％。
6、进一步的，所述x为70～90％、y为2～6％、n为2～6％、z为6～18％，总质量分数为100％。
7、进一步的，所述降粘剂由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚而成。
8、进一步的，所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的质量浓度为50％～70％。
9、一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，包括以下步骤：
10、步骤s1：将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于去离子水中，得到溶液1；
11、步骤s2：在装有冷凝装置的反应器中依次加入步骤s1中得到的溶液1、n-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵溶液、去离子水，开启搅拌器；
12、步骤s3：待步骤s2中的单体完全溶解混合后，调节ph，然后在加热搅拌条件下，通入惰性气体排除空气后，滴加引发剂，然后停止通入惰性气体，继续加热冷凝回流，得到凝胶状混合物；
13、步骤s4：将步骤s3中得到的凝胶状混合物洗涤后烘干，得到白色固体，粉碎，即为所述稠油聚合物乳化降粘剂。
14、进一步的，所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的质量浓度为50％～70％；所述的步骤s1和步骤s2中各组分的质量百分比如下：丙烯酰胺70～90％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸2～6％、n-乙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种稠油聚合物乳化降粘剂，其特征在于，所述降粘剂分子结构式如下：
2.如权利要求1中所述一种稠油聚合物乳化降粘剂，其特征在于，所述x为70～90％、y为2～6％、n为2～6％、z为6～18％，总质量分数为100％。
3.如权利要求1中所述一种稠油聚合物乳化降粘剂，其特征在于，所述降粘剂由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚而成。
4.如权利要求1中所述一种稠油聚合物乳化降粘剂，其特征在于，所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的质量浓度为50％～70％。
5.一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.如权利要求5中所述的一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的质量浓度为50％～70％；所述的步骤S1和步骤S2中各组分的质量百分比如下：丙烯酰胺70～90％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸2～6％、N-乙烯吡咯烷酮2～6％以及甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵溶液6～18％；所述丙烯
7.如权利要求5中所述的一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯吡咯烷酮以及甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的质量比为80：4：4：12。
8.如权利要求5中所述的一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵-亚硫酸氢钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、偶氮二异丁基脒盐酸盐或偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种或者多种，引发剂用量是反应单体总质量的0.1～1％。
9.如权利要求5中所述的一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中用氢氧化钠溶液调节pH至7.0～8.0，然后在45～65℃和400～600r/min搅拌条件下，通氮气30～50min后，滴加引发剂，然后停止通氮气，继续加热冷凝回流4～8h。
10.如权利要求5中所述的一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中凝胶状混合物用无水乙醇洗涤后放入烘箱中烘干24～48h，得到白色固体，然后用粉碎机粉碎至30-60目。
...【技术特征摘要】
1.一种稠油聚合物乳化降粘剂，其特征在于，所述降粘剂分子结构式如下：
2.如权利要求1中所述一种稠油聚合物乳化降粘剂，其特征在于，所述x为70～90％、y为2～6％、n为2～6％、z为6～18％，总质量分数为100％。
3.如权利要求1中所述一种稠油聚合物乳化降粘剂，其特征在于，所述降粘剂由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚而成。
4.如权利要求1中所述一种稠油聚合物乳化降粘剂，其特征在于，所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的质量浓度为50％～70％。
5.一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.如权利要求5中所述的一种稠油聚合物乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的质量浓度为50％～70％；所述的步骤s1和步骤s2中各组分的质量百分比如下：丙烯酰胺70～90％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸2～6％、n-乙烯吡咯烷酮2～6％以及甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵溶液6～18％；所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：施雷庭，葛珊，把余江，朱珊珊，毛瑞，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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