一種陰離子型油溶性稠油降黏劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及稠油的開采領(lǐng)域，具體涉及一種用于稠油開采過程中井筒降黏及管輸 降黏的陰離子型油溶性稠油降黏劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 稠油作為一種非常規(guī)原油，占世界已探明原油儲量的20%以上。我國稠油儲量很 大，主要分布在遼河、新疆、勝利、南陽、大港、吉林和華北等油田，稠油的地質(zhì)儲量約占總儲 量的17%。
[0003] 目前，國內(nèi)外降低稠油黏度的方法主要有加熱降黏、摻稀降黏及乳化降黏，但這些 方法都存在成本高、能耗大等缺點。其中加熱降黏要消耗大量的能源，對基建設(shè)施要求高， 一旦停止加熱可能會發(fā)生管道堵塞；摻稀降黏需要大量的稀油，使稀油品質(zhì)降低，使煉化成 本較大的增加；乳化降黏不適用于含水量低或不含水油井，引入水后會發(fā)生增黏的現(xiàn)象，而 且在管輸過程中一旦破乳就會堵塞管道，還存在著后期破乳困難及廢水處理等問題。隨著 對能源需求的不斷增加，用開采稠油來代替部分常規(guī)原油使用，如何提高稠油的降黏效果， 有效地降低成本，緩解稀油緊缺等系列問題亟待解決。
[0004] 相比之下，油溶性降黏劑油溶性好，可以直接添加，具有加量少、工藝簡單、無需后 處理等優(yōu)點，避免了乳化降黏帶來的后處理問題，使得油溶性降黏劑的研宄越來越受到關(guān) 注。油溶性降黏劑主要是基于原油降凝劑的開發(fā)技術(shù)，針對膠質(zhì)，瀝青質(zhì)分子呈堆積狀態(tài)， 在高溫或溶劑作用下堆積層隙疏松特點，使降黏劑分子滲入到膠質(zhì)或瀝青質(zhì)分子層之間， 起到降低稠油黏度的作用。然而，目前國內(nèi)外主要以油溶性降黏劑降黏為主，成功應(yīng)用與高 凝、高黏原油，低溫時降黏效果較好，但絕對黏度仍然很大；對油溶性降黏劑的研宄均較少， 市場上所售的油溶性降黏劑產(chǎn)品都不是很理想，具有很強的針對性。
[0005] 因此，研宄一種降黏效果好，能夠滿足稠油開采和集輸?shù)囊?，而且對環(huán)境無污 染、低成本且具有一定普適性的油溶性降黏劑具有重要的潛在價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是：為了克服現(xiàn)有的油溶性稠油降黏劑所存在的一些缺點，如降黏 效果不太好、不具有普遍性等問題，特提供一種陰離子型油溶性稠油降黏劑及其制備方法， 以增強其降黏效果。
[0007] 為了達(dá)到上述目標(biāo)，本發(fā)明引入的磺酸根使得降黏劑分子帶有一定靜電荷，降黏 劑分子拆散膠質(zhì)瀝青質(zhì)堆砌聚集體后由于電斥力的作用使得其對聚集體的分散作用效果 更好；同時，磺酸根在含水油中通過水化極化形成水化膜，也進(jìn)一步加強分散作用，從而使 得降黏效果大大提高。該陰離子型油溶性稠油降黏劑的主要結(jié)構(gòu)式如下：
[0008]
【主權(quán)項】
1. 一種陰離子型油溶性稠油降黏劑，其特征在于：該油溶性稠油降黏劑由甲基丙烯 酸十八酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯及丙烯酸四種單體通過乳液聚合而成； 所用原料以克為單位，原料的質(zhì)量相對含量為：甲基丙烯酸十八酯為6. 77g;2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙磺酸為0. 27g~0. 52g ;苯乙烯為0. 83g~1. 56g ;丙烯酸為0. 43g~0. 90g ; 引發(fā)劑為過硫酸銨與亞硫酸氫鈉，質(zhì)量比1 : 1，用量為上述單體總質(zhì)量的0. 4%~0. 7% ; 乳化劑為曲拉通X-100,用量為上述單體總質(zhì)量的5%，曲拉通X-100的化學(xué)名稱為聚氧乙 烯單-4-辛基苯基醚；其制備方法是：先在裝有球型冷凝管、溫度計、磁力攪拌子及進(jìn)氣管 的三口燒瓶中加入6. 77g的甲基丙烯酸十八酯及0.83g~1. 56g的苯乙烯，用17ml~20ml 去離子水溶解，再加入占單體總質(zhì)量5%的乳化劑曲拉通X-100,在室溫下乳化30min，在通 入氮氣保護(hù)的條件下進(jìn)行；然后另用8ml~10ml去離子水溶解0. 27g~0. 52g的2-丙烯 酰胺基-2-甲基丙磺酸，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH ~ 7 ;再稱取0. 43g~0. 90g丙烯酸 與上步已制取的8ml~10ml的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液一起混合均勻，放入恒 壓滴定漏斗中待滴定；將上述已乳化的混合物加熱，升高溫度至65°C~80°C，由進(jìn)氣管加 入單體總質(zhì)量的〇. 4%~0. 7%的引發(fā)劑過硫酸銨/亞硫酸氫鈉；再用恒壓滴定漏斗中的溶 液恒壓滴定，控制滴速為1滴/6s~1滴/15s，繼續(xù)通氮氣保護(hù)，反應(yīng)5~8小時后停止； 反應(yīng)結(jié)束后，將所制得的乳狀液用甲醇做沉淀劑，用甲醇萃取3~5次除去上層液體，最后 得到白色膏狀固體，即為本油溶性稠油降黏劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰離子型油溶性稠油降黏劑，其特征在于：該陰離子型油溶 性稠油降黏劑的應(yīng)用，先將權(quán)利要求1所制得的白色膏狀固體降黏劑，按甲苯與本降黏劑 質(zhì)量比為9:1配制成降黏劑甲苯溶液樣品待用；實驗1，取未加降黏劑的稠油80g，測定溫度 為50°C，測其黏度記為n ^實驗2,取稠油80g，加入上述配制的降黏劑甲苯溶液1. 5g，測定 溫度為50°C，測其黏度記為n1;最后按照公式V= [(n nVnjxioo%計算出降黏率 V，實驗結(jié)果表明本降黏劑能使稠油的降黏率達(dá)到59%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于稠油開采及管輸降黏的陰離子型油溶性稠油降黏劑及其制備方法。它克服現(xiàn)有降黏劑降黏效果不太好、普遍性差的缺點。其技術(shù)方案：該降黏劑所用原料及質(zhì)量：甲基丙烯酸十八酯6.77g；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸0.27g～0.52g；苯乙烯0.83g～1.56g；丙烯酸0.43g～0.90g；引發(fā)劑為過硫酸鈉與亞硫酸氫鈉；乳化劑曲拉通X-100。其制備方法：在燒瓶中先加入甲基丙烯酸十八酯及苯乙烯，再加入乳化劑，通氮氣保護(hù)乳化30min；用水溶解2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，NaOH調(diào)節(jié)pH≈7，丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液混合物滴定加入上述乳化溶液，沉淀萃取得本降黏劑。該降黏劑制法簡單；降黏有一定普遍性、效果好，對環(huán)境污染小。
【IPC分類】C09K8-584, C09K8-588, C08F220-58, C08F220-18, C08F220-06, C08F212-08, C08F2-30
【公開號】CN104628934
【申請?zhí)枴緾N201510115413
【發(fā)明人】全紅平, 徐為明, 王斌, 黃志宇, 張?zhí)? 魯紅升, 段文猛, 戴珊珊, 王寶剛
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年3月17日