【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于本专利技术属于三次采油，涉及一种稠油开采过程中使用的化学剂，具体涉及一种水溶性稠油降粘剂及其合成方法。
技术介绍
1、稠油，顾名思义，是一种比较粘稠的石油。指地层条件下，粘度大于50mpa.s，或在油层温度下脱气原油粘度为1000～10000mpa.s的高粘度重质原油。稠油资源在世界油气资源中占有相当大的比重。据统计，稠油、超稠油占世界已探明原油储量的20％以上，随着轻质易采原油的不断减少，稠油开采日益引起各国的重视。随着经济发展对能源的不断需求，稠油将成为我国未来石油开采的主战场之一。
2、饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质构成原油定义族组成的四组分。原油中四组分的质量百分比反映原油的化学组成特点，这种组成特点与其流动性密切相关。饱和烃含量低而胶质沥青质含量高是稠油族组成的最明显特征。原油中蜡的种类及含量、蜡中单体烃的碳数分布，胶质沥青质含量与种类以及轻组分含量的多少对降粘剂的效果都有复杂的影响。
3、乳化降粘剂的主要组成为表面活性物质，可用作稠油乳化降粘剂的表面活性剂主要有非离子型或非离子-阴离子结合型、阴离子型、阳离子型、复配型。乳化降粘法被公认为对稠油降粘有效果且成本低的化学降粘法。
4、cn201210026686.2公开了一种稠油冷采地层原油降粘剂，应用于油田稠油冷采的地层原油处理，提高地层原油流动性。各组分的重量百分比：n，n-油酰双牛磺酸钠：10.2～11.5％；月桂酰基甲基牛磺酸钠：18.6～19.0％；仲烷基硫酸钠：15.3～15.8％；乳化剂ope-12：3.5～
5、cn201010152050.3公开了一种水溶性稠油降粘剂，属于粘稠原油的乳化降粘剂
，包括重量份为0.01-1.0份的表面活性剂、0.01-1.0份的分散剂和0.01-0.6份的破乳剂；其中，所述表面活性剂是选自op-10、tx100、span80、tween80的非离子型表面活性剂，所述分散剂是选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、瓜胶、纤维素的水溶性高分子材料，所述破乳剂为聚氧乙烯－聚氧丙烯的嵌段共聚物；本专利技术乳化降粘效果好；乳化原油能够自动破乳，脱水率95％以上；该降粘剂用量少，所用材料价格低，从而使得该降粘剂的成本低。但是此类表面活性剂降粘效果有限，特别是对于粘度较大的稠油，降粘率很难达到90％，因此限制了使用范围。
6、cn201910795697.9公开一种水溶性超支化稠油降粘驱油剂及其制备方法，该降粘驱油剂是由0.01％～1.0％的功能化骨架单体、10％～20％的丙烯酰胺、10％～20％的丙烯酸、40％～50％的非离子功能单体辛基酚聚氧乙烯醚以及20％～25％的阴离子单体2-丙烯酰胺基十四烷基磺酸钠共聚而成的聚合物。本降粘驱油剂的水相增粘能力较强，且抗剪切性能良好，使其具有控制流度比，扩大波及体积的功能；同时该降粘驱油剂与稠油混合乳化性能较强，普通稠油乳化降粘率在80％以上且易于破乳，实现降粘和驱油一剂多用的功效。本专利技术制备降粘驱油剂的原料来源广泛，制备过程简便，成本较低。但是80％的降粘率很难达到稠油降粘的要求，因此实际应用受到了限制。
技术实现思路
1、本专利技术针对目前上述现有技术存在的问题而提供了出一种水溶性稠油降粘剂及其制备方法。该水溶性稠油降粘剂合成原料来源广泛，合成工艺简单，过程清洁无污染，产物易于获得和运输保存；同时本专利技术的水溶性稠油降粘剂具有高活性低浓度的特点，在使用浓度为200mg/l条件下可使稠油粘度降低98％以上。
2、因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术公开了一种水溶性稠油降粘剂，所述的降粘剂的分子结构式如下：
3、
4、其中：
5、r为c3-c8的烷基或-ch2ch2och2ch2-；
6、r1为c8-c18的直链烷基。
7、另一方面，本专利技术提供一种水溶性稠油降粘剂的制备方法，所述制备方法包括：在取代反应条件下，在dmf的存在下，4-哌啶甲酸、二卤代烷或二卤代醚发生第一次取代反应；其次，加入卤代烷发生第二次取代反应，其中，所述二卤代烷或二卤代醚如结构式(1)所示；所述的卤代烷如结构式(2)所示；
8、xrx1 (1)
9、r1x2 (2)
10、其中，r为c3-c8的烷烃或-ch2ch2och2ch2-，x1为氯、溴、碘中的一种；r1为c8-c18的烷基，x2为氯、溴、碘中的一种。
11、第三方面，本专利技术提供了一种如上所述水溶性稠油降粘剂在稠油开发和运输中的应用。
12、本专利技术水溶性稠油降粘剂属于双阳双阴两性离子表面活性剂，亲水基团包括两个羧酸基和两个季铵盐，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，因此所需用量更低。两个长链烷基属于疏水基团，具有较好的亲油性能，可以自发插入到稠油的胶质、沥青质的堆积结构中，破坏胶质沥青质的π-π共轭作用，减弱胶质、沥青质的聚集力，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，可以更容易地将w/o型稠油乳状液油水界面吸附的胶质、沥青质等剥离下来，将w/o乳状液转换为o/w乳状液，从而大幅度降低乳状液的粘度。
13、本专利技术与现有技术相比具有的有益效果和优点：
14、(1)本专利技术的水溶性稠油降粘剂合成原料来源广泛，合成工艺简单，过程清洁无污染，产物易于获得和运输保存；
15、(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300mg/l条件下可使稠油粘度降低98％以上；
16、(3)本专利技术的稠油降粘剂可达到开采及输送过程中乳化降粘，分离过程中破乳油水分离的理想效果，破乳过程简单，减少化学药剂添加的同时也降低能量的消耗，从而全面降低稠油资源利用成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在取代反应条件下，在DMF的存在下，4-哌啶甲酸、二卤代烷或二卤代醚发生第一次取代反应；其次，加入卤代烷发生第二次取代反应，其中，所述二卤代烷或二卤代醚如结构式(1)所示；所述的卤代烷如结构式(2)所示；
2.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(1)中所述R为C4-C6的直链烷基。
3.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(1)中所述X1为溴或碘。
4.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(2)中所述R1为C8-C18的直链烷基。
5.如权利要求4所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(2)中所述R1为C12-C16的直链烷基。
6.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(2)中所述X2为溴或碘。
7.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的4-哌啶甲酸，所述二卤代烷或二卤代醚、卤代烷的用量分别为0.5-0.6摩尔份、1
8.如权利要求7所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的4-哌啶甲酸，所述二卤代烷或二卤代醚、卤代烷的用量分别为0.52-0.56摩尔份、1.05-1.1摩尔份。
9.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述第一次取代反应的温度为60-65℃。
10.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述第二次取代反应的温度为110-120℃。
11.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述DMF与4-哌啶甲酸的质量比为10-20：1。
12.一种水溶性稠油降粘剂，其特征在于，所述降粘剂的分子结构式如下：
13.如权利要求12所述水溶性稠油降粘剂，其特征在于，所述R为C4-C6的直链烷基。
14.如权利要求12所述水溶性稠油降粘剂，其特征在于，所述R1为C8-C18的直链烷基。
15.如权利要求14所述水溶性稠油降粘剂，其特征在于，所述R1为C12-C16的直链烷基。
16.如权利要求12-15任一项所述水溶性稠油降粘剂的应用，其特征在于，所述的应用包括两个方面：一方面为稠油开发；另一方面为稠油运输。
...【技术特征摘要】
1.一种水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在取代反应条件下，在dmf的存在下，4-哌啶甲酸、二卤代烷或二卤代醚发生第一次取代反应；其次，加入卤代烷发生第二次取代反应，其中，所述二卤代烷或二卤代醚如结构式(1)所示；所述的卤代烷如结构式(2)所示；
2.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(1)中所述r为c4-c6的直链烷基。
3.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(1)中所述x1为溴或碘。
4.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(2)中所述r1为c8-c18的直链烷基。
5.如权利要求4所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(2)中所述r1为c12-c16的直链烷基。
6.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，式(2)中所述x2为溴或碘。
7.如权利要求1所述水溶性稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的4-哌啶甲酸，所述二卤代烷或二卤代醚、卤代烷的用量分别为0.5-0.6摩尔份、1-1.2摩尔份。
8.如权利要求7所述水溶性...
【专利技术属性】
技术研发人员：马天态，王磊，张松亭，卢刚，张中杰，马维强，包正强，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。