[發明專利]一種稠油降粘劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210228377.3
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102719234A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 張紅;肖穩發;蔣鴻水
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: C09K8/588
• 分類號: C09K8/588;C08F220/18;C08F222/06;C08F220/56;C08F222/08;C08F212/08;C08F8/32
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

技術領域

本發明涉及一種稠油降粘劑及其制備方法和應用，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用。

背景技術

隨著我國原油開采程度加深，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、流動性差而不能用常規方法開采。稠油開采的關鍵是降粘、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；改質降粘存在催化劑篩選困難的缺點；乳化降粘因其使用范圍寬(包括油層開采、井筒降粘、管道輸送等領域)，且工藝簡單等優勢而研究活躍。

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酸與堿反應，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型乳狀液轉變成O/W型乳狀液，從而達到降粘的目的。共/縮聚物型乳化降粘劑是結合表面活性劑和某些基團的特點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異性能而備受關注。

盡管稠油乳化降粘劑的研制和應用在國內外取得了很大進展，但現有降粘劑存在預測性能滯后、普適性能差、放大失真現象嚴重等一系列問題，研制一種具有顯著效果、簡單而有效的稠油降粘劑將具有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發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用。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種稠油降粘劑，是由鏈長為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行自由基共聚形成的三元共聚物或四元共聚物與鏈長為C₁₂～C₁₈的烷基伯胺進行胺解反應而得，且所述降粘劑的數均分子量為300～1000，熔點為50～70℃，沸點為300～550℃。

一種制備上述稠油降粘劑的方法，包括如下步驟：

a)以鏈長為C₁₈～C₂₂的丙烯酸酯、馬來酸酐和丙烯酰胺三種單體或鏈長為C₁₈～C₂₂的丙烯酸酯、馬來酸酐、苯乙烯和丙烯酰胺四種單體進行自由基共聚反應，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移劑乙醇并逐滴加入引發劑過氧化苯甲酰；用氮氣置換后在氮氣保護下，進行程序升溫，升溫速度維持在3～5℃/20min；控制反應最高溫度為120℃，控制聚合總反應時間在3小時之內，且控制在110～120℃溫度范圍內的反應時間為0.5～1.0小時；應用高效凝膠滲透色譜法(HPGPC)檢測分子量，保證數均分子量為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為C₁₂～C₁₈的烷基伯胺進行胺解反應，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；用氮氣置換后在氮氣保護下進行加熱，控制反應最高溫度為100℃，反應總時間控制在3小時之內，且在90～100℃溫度范圍內的反應時間控制在0.5～1.0小時；反應結束，減壓蒸餾去除溶劑；用甲醇進行重結晶；真空干燥；所得固體即為所述的降粘劑。

作為一種優選方案，進行自由基共聚反應的單體間的摩爾比均為1:1；鏈轉移劑乙醇的用量為總單體質量的3wt%～5wt%；引發劑過氧化苯甲酰的用量為總單體質量的1wt%～2wt%；三元共聚物或四元共聚物與鏈長為C₁₂～C₁₈的烷基伯胺間的摩爾比為1:1。

所述的鏈長為C₁₈～C₂₂的丙烯酸酯可市購，也可按如下操作制備而得：