[發明專利]一種稠油和超稠油開采用納米復合型耐高溫助采劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310261797.6
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103320110A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 楊印海
• 申請（專利權）人: 工合聚能（天津）石油精化科技發展有限公司
• 主分類號: C09K8/58
• 分類號: C09K8/58
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 陳昌娟

技術領域

本發明涉及石油強化采油領域，特別是涉及一種稠油和超稠油開采用納米復合型耐高溫助采劑及其制備方法。

背景技術

由于世界范圍內原油供應緊張，儲量豐富的稠油和超稠油日益引起了人們的關注。在原油生產過程中，油層中原油是通過多孔介質滲流到井底，再經過舉升系統舉升到地面。在稠油和超稠油由油層滲流到井底的過程中，由于稠油和超稠油中含有的一些膠質、瀝青質及石蠟等較重組分含量高、粘度大、流動緩慢，所以容易粘附并積累在近井孔道的表面上，造成油井產量下降，井筒舉升過程阻力大、舉升困難，給開采帶來了極大的困難。降低稠油和超稠油的粘度、改善稠油和超稠油的流動性是解決稠油和超稠油開采、集輸等問題的關鍵。

在稠油和超稠油的生產上常用的降粘方法有加熱降粘、摻稀降粘及化學降粘。稠油和超稠油乳化降粘則因其成本低、降粘率高而顯示出了顯著的優勢，得到了廣泛的應用。

國內外稠油乳化降粘劑的應用實例較多，例如：

US4333488報道了用氧化乙烯-氧化丙烯共聚物乳化稠油的方法，對于21℃粘度為340cp的loco稠油的降粘率為80％，適用的礦化水的總離子濃度12000mg/L(其中鈣鎂離子為730mg/L)。CN1414058A公開了一種油田聚驅井降粘防蠟劑，通過聚合物氧化斷鏈來降粘。

CN88105018A公開了一種稠油乳化降粘方法，用聚氧乙烯烷基酚醚來乳化稠油。

上述現有技術存在的缺點是：1)所采用的稠油降粘劑均為單一性能的降粘劑，其適用范圍窄，一般僅適用于低粘度稠油；2)耐高溫性能差，對稠油品質要求高；3)使用時降粘劑的用量大、成本較高；4)降粘劑的耐礦鹽能力一般小于3000mg/L，在地層水的鈣鎂離子濃度高時不能使用。

發明內容

本發明的一個目的是克服現有技術的不足，提供一種在常溫和高溫下均可適用、乳化性能好、抗鹽性能佳的稠油和超稠油開采用納米復合型耐高溫助采劑。

本發明的另一目的是提供上述稠油和超稠油開采用納米復合型耐高溫助采劑的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種稠油和超稠油開采用納米復合型耐高溫助采劑，由以下重量百分比的組分制備而成：

其中，所述改性納米無機助劑為改性納米二氧化硅，其微粒尺寸在納米級1-100nm，由以下步驟制得：

1)干燥：將粒徑為1-100nm的納米SiO₂在120-160℃下干燥2-3小時；

2)改性：將干燥后的納米SiO₂加入到含2-10wt.％硅烷偶聯劑KH-570的無水乙醇溶液中，在70-90℃條件下反應2-3小時，進行改性；

3)精制：將改性后的納米SiO₂抽濾后烘干，干燥溫度為110-120℃，干燥時間1-2小時，即制得所述改性納米SiO₂微粒。

所述石油磺酸鹽為利用工合聚能(天津)石油精化科技發展有限公司的專利方法生產的產品(發明專利號：ZL01110282.9)，具體制備步驟如下：

a)磺化，以石油煉油廠150-500SN基礎油為原料，利用SO₃氣體進行磺化；b)萃取分離，用烷基醇作萃取劑，按重量比酸性油∶烷基醇＝0.5～10；c)第二次磺化，取萃后油、脫水處理后，進行第二次磺化；d)中和濃縮，把第一次磺化和第二次磺化經萃取劑萃取后的下層液體，用固體無機堿溶解在烷基醇中，溶解完全后、中和，中和后蒸餾濃縮，烷基醇蒸盡后制得石油磺酸鹽產品。

其中：在步驟a)中，進行磺化時的氣體濃度為1-5％(V/V)，空氣露點為-79℃，磺化溫度為20～90℃，磺化終點控制在20～100mgNaOH/g；在步驟b)中，進行萃取分離時，在分液裝置中，使已磺化至終點的酸性油與烷基醇充分振蕩混勻，然后靜置分層，靜置時間2～14小時；在步驟c)第二次磺化時，分液裝置內上層液體即萃后油，所述萃后油經脫水處理后水份含量0～10％，溫度20～80℃，氣體濃度1-5％(V/V)，空氣露點-79℃，磺化終點10～90mgNaOH/g，然后重復進行步驟b)進行萃取分離；步驟d)中，在進行中和濃縮時，無機堿重量濃度1～10％，控制滴入速度，防止放熱過度集中，中和終點控制pH＝5～13，溫度60～130℃。

所述降粘劑為非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或者兩者任意比例混合物。