[發(fā)明專利]一種稠油降粘劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210228377.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN102719234A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅;肖穩(wěn)發(fā);蔣鴻水
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/588
• 分類號(hào): C09K8/588;C08F220/18;C08F222/06;C08F220/56;C08F222/08;C08F212/08;C08F8/32
• 代理公司: 上海海頌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種稠油降粘劑及其制備方法和應(yīng)用，具體說，是涉及一種可作用于在50℃的粘度為14000～24000mPa.s的稠油降粘劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)原油開采程度加深，稠油(包括特稠油和超稠油)的比例逐年增加。一般來講，在50℃的粘度為10000～50000mPa.s的原油稱為特稠油，在50℃的粘度大于50000mPa.s的原油稱為超稠原油，超稠原油在20℃的密度大于0.98g/cm³。稠油因其密度大、粘度高、流動(dòng)性差而不能用常規(guī)方法開采。稠油開采的關(guān)鍵是降粘、降摩阻、改善流變性。目前常用的稠油降粘方法有：摻稀降粘、加熱降粘、改質(zhì)降粘及乳化降粘。摻稀降粘受稀油來源的限制；加熱降粘能耗大；改質(zhì)降粘存在催化劑篩選困難的缺點(diǎn)；乳化降粘因其使用范圍寬(包括油層開采、井筒降粘、管道輸送等領(lǐng)域)，且工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)而研究活躍。

乳化降粘就是添加一種表面活性劑或利用稠油中所含有的有機(jī)酸與堿反應(yīng)，生成表面活性劑，其活性大于原油中天然乳化劑的活性，使W/O型乳狀液轉(zhuǎn)變成O/W型乳狀液，從而達(dá)到降粘的目的。共/縮聚物型乳化降粘劑是結(jié)合表面活性劑和某些基團(tuán)的特點(diǎn)而合成的具有某些特定功能的新型乳化降粘劑。近年來，聚合物型乳化降粘劑因其優(yōu)異性能而備受關(guān)注。

盡管稠油乳化降粘劑的研制和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外取得了很大進(jìn)展，但現(xiàn)有降粘劑存在預(yù)測(cè)性能滯后、普適性能差、放大失真現(xiàn)象嚴(yán)重等一系列問題，研制一種具有顯著效果、簡(jiǎn)單而有效的稠油降粘劑將具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可作用于在50℃的粘度為14000～24000mPa.s的稠油降粘劑及其制備方法和應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種稠油降粘劑，是由鏈長(zhǎng)為C₁₈～C₂₂的丙烯酸酯、馬來酸酐和丙烯酰胺三種單體或由鏈長(zhǎng)為C₁₈～C₂₂的丙烯酸酯、馬來酸酐、苯乙烯和丙烯酰胺四種單體進(jìn)行自由基共聚形成的三元共聚物或四元共聚物與鏈長(zhǎng)為C₁₂～C₁₈的烷基伯胺進(jìn)行胺解反應(yīng)而得，且所述降粘劑的數(shù)均分子量為300～1000，熔點(diǎn)為50～70℃，沸點(diǎn)為300～550℃。

一種制備上述稠油降粘劑的方法，包括如下步驟：

a)以鏈長(zhǎng)為C₁₈～C₂₂的丙烯酸酯、馬來酸酐和丙烯酰胺三種單體或鏈長(zhǎng)為C₁₈～C₂₂的丙烯酸酯、馬來酸酐、苯乙烯和丙烯酰胺四種單體進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)，制備三元共聚物或四元共聚物，具體操作如下：以甲苯為溶劑，在單體完全溶解后加入鏈轉(zhuǎn)移劑乙醇并逐滴加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰；用氮?dú)庵脫Q后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，進(jìn)行程序升溫，升溫速度維持在3～5℃/20min；控制反應(yīng)最高溫度為120℃，控制聚合總反應(yīng)時(shí)間在3小時(shí)之內(nèi)，且控制在110～120℃溫度范圍內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為0.5～1.0小時(shí)；應(yīng)用高效凝膠滲透色譜法(HPGPC)檢測(cè)分子量，保證數(shù)均分子量為300～500，否則重新聚合；

b)將步驟a)制得的三元共聚物或四元共聚物與鏈長(zhǎng)為C₁₂～C₁₈的烷基伯胺進(jìn)行胺解反應(yīng)，具體操作如下：以甲苯為溶劑，將所述三元共聚物或四元共聚物及鏈長(zhǎng)為C₁₂～C₁₈的烷基伯胺加入甲苯中，加熱至50～60℃使其完全溶解；用氮?dú)庵脫Q后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行加熱，控制反應(yīng)最高溫度為100℃，反應(yīng)總時(shí)間控制在3小時(shí)之內(nèi)，且在90～100℃溫度范圍內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間控制在0.5～1.0小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，減壓蒸餾去除溶劑；用甲醇進(jìn)行重結(jié)晶；真空干燥；所得固體即為所述的降粘劑。

作為一種優(yōu)選方案，進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)的單體間的摩爾比均為1:1；鏈轉(zhuǎn)移劑乙醇的用量為總單體質(zhì)量的3wt%～5wt%；引發(fā)劑過氧化苯甲酰的用量為總單體質(zhì)量的1wt%～2wt%；三元共聚物或四元共聚物與鏈長(zhǎng)為C₁₂～C₁₈的烷基伯胺間的摩爾比為1:1。

所述的鏈長(zhǎng)為C₁₈～C₂₂的丙烯酸酯可市購(gòu)，也可按如下操作制備而得：