專利名稱::酰胺基磺酸鈉作為油田用添加劑的新用途及其組合體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及酰胺基石黃酸或其鹽和含有酰胺基磺酸或其鹽的組合物以及它們?cè)谠偷拈_(kāi)采、井筒舉升和輸送中的用途,特別是它們?cè)谥苽溆吞镉锰砑觿┲械挠猛尽?br>背景技術(shù):
:地下蘊(yùn)藏的原油中含有的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的數(shù)量直接影響原油的粘度。我國(guó)的原油中60%以上的原油屬于含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的稠油。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的稠油油田主要分布在遼河、新疆、勝利、河南、大港、吉林等油田。在原油的開(kāi)采、井筒舉升和輸送過(guò)程中,由于原油粘度大,特別是當(dāng)原油含有一定水時(shí),隨著原油流動(dòng),原油會(huì)變得越來(lái)越稠。因?yàn)樵驼扯却?,在開(kāi)采、井筒舉升和輸送過(guò)程中,其對(duì)底層和器壁強(qiáng)烈地吸附,這不僅使原油的開(kāi)采和輸送的阻力增大,而且嚴(yán)重影響了原油的采收率和輸送效率。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng),對(duì)石油的需求量也在日益增大。對(duì)降低原油粘度及原油的開(kāi)采和輸送阻力,提高原油采收率和輸送效率提出了更高的要求。盡管已開(kāi)發(fā)出多種類型的降低原油粘度的方法以用于開(kāi)采、井筒舉升和輸送原油,例如,摻稀油法、加熱法及化學(xué)降粘法,但仍亟需新的降粘方法和新的降粘劑來(lái)降低原油的粘度,改變?cè)偷牧鲃?dòng)性,以易于開(kāi)采、井筒舉升和輸送原油。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明一方面涉及通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽在降低原油粘度,特別是降低稠油粘度中的用途,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>通式ir,為含有至少一個(gè)雙鍵的直鏈的或支鏈的<:12-<:25的烯基;R2為直鏈或支鏈的C,-Cg的烷基;R3為直鏈或支鏈的C,-Q的亞烷基;m選自氫、銨離子和金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、釣、鎂、鋁、鐵、鋅、銅和錳。在一實(shí)施方案中,r,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈或支鏈的C,2-C25的烯基;R2為直鏈或支鏈的C,-Q的烷基;r3為直鏈或支鏈的C廣Cs的亞烷基;m選自氫、銨離子和金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、鈣和鎂。在另一實(shí)施方案中,r,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈或支鏈的C15-C23W烯基;R2為直鏈或支鏈的C,-C6的烷基;R3為直鏈或支鏈的d-Q的亞烷基;m選自氫、銨離子和金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉和鉀。本發(fā)明另一方面涉及組合物,其包含如上文所定義的通式i所示的酰胺基磺酸或其鹽和選自三乙胺、木素磺酸鹽或通式ii所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化學(xué)試劑,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在一實(shí)施方案中,所述組合物包含上文所定義的通式i所示的酰胺基磺酸或其鹽和三乙胺,以及基于所述組合物的總重量,所述酰胺基石黃酸或其鹽的含量為約70w/w。/。-約99w/w%,優(yōu)選約77w/wy。-約96w/w%,更優(yōu)選約82w/w。/。-約92w/w%。在另一實(shí)施方案中,所述組合物包含上文所定義的通式I所示的酰通式ii胺基磺酸或其鹽和木素磺酸鹽,以及基于所述組合物的總重量,所述酰胺基石黃酸或其鹽的含量為約5w/w。/。-約95w/w%,優(yōu)選約35w/w%-約70w/w%,更優(yōu)選約40w/w。/。-約60w/w%。在另一實(shí)施方案中,所述組合物包含上文所定義的通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽和通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚,以及基于所述組合物的總重量,所述酰胺基磺酸或其鹽的含量為約5w/w。/。-約95w/w%,優(yōu)選約30w/w。/。-約75w/w%,更優(yōu)選約40w/w%-約60w/w%。在另一實(shí)施方案中,所述通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚中,n=7-ll和a/b=50%~95%。本發(fā)明另一方面涉及上述組合物在降低原油粘度,特別是降低稠油粘度中的用途。本發(fā)明的另一方面還涉及降低原油粘度的方法,所述方法包括如下步驟(1)將上文定義的通式I所示的酰胺基^5黃酸或其鹽與水混合,形成水溶液;(2)將步驟(1)中獲得的水溶液與原油混合以降低原油粘度。在一實(shí)施方案中,所述步驟(l)中還包括添加三乙胺、木素磺酸鹽或上文定義的通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的步驟。在一實(shí)施方案中,步驟(l)中獲得的水溶液的總濃度為約0.01%-約5.0%(w/w),優(yōu)選約0.02%-約3.0%,更優(yōu)選約0.04%-約2.0%,最優(yōu)選約0.04%-約1.5%。在另一實(shí)施方案中,原油與步驟(l)中獲得的水溶液以小于等于約90:10,優(yōu)選小于等于約75:25,更優(yōu)選小于等于約65:35的質(zhì)量比混合。發(fā)明的詳細(xì)i兌明在通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽的上述定義和下文所述的實(shí)施方案中,本文中所用的術(shù)語(yǔ)具有如下含義術(shù)語(yǔ)"烯基"是指由碳原子和氫原子組成的含有至少一個(gè)不飽和雙健的直鏈或支鏈的脂肪烴基團(tuán),其通過(guò)單鍵與分子的其余部分連接。所述烯基具有約12至約25個(gè)碳原子,優(yōu)選15-23個(gè)碳原子,更優(yōu)選15-20個(gè)碳原子。所述烯基優(yōu)選具有一個(gè)不飽和雙鍵。所述烯基的非限制性實(shí)例包括但不限于十三烯基、十四烯基、十六烯基、二十烯基、二十四烯基、二十四五烯基等等。術(shù)語(yǔ)"烷基"是指由碳原子和氬原子組成的飽和的直鏈或支鏈的脂肪烴基團(tuán),其通過(guò)單4建與分子的其余部分連4妻。所述烷基具有1-8個(gè)碳原子,優(yōu)選l-6個(gè)碳原子,更優(yōu)選l-4個(gè)碳原子,最優(yōu)選l-2個(gè)碳原子。所述烷基的非限制性實(shí)例包括但不限于諸如曱基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、異丁基、叔-丁基、正-戊基、2-曱基丁基、新戊基、正己基、2-曱基己基等等。術(shù)語(yǔ)"亞烷基"是指僅由碳原子和氫原子組成的連接分子的其余部分與殘基基團(tuán)的飽和的直鏈或支鏈的二價(jià)烴鏈。所述亞烷基具有1-8個(gè)碳原子,優(yōu)選l-6個(gè)為碳原子,更優(yōu)選l-4個(gè)碳原子。所述亞烷基優(yōu)選為直鏈的亞烷基。所述烷基的非限制性實(shí)例包括但不限于亞曱基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基和亞辛基等等。術(shù)語(yǔ)"銨離子"是指式-NH4基團(tuán)。術(shù)語(yǔ)"木素磺酸鹽"是指木素磺酸的銨鹽、堿金屬鹽和堿土金屬鹽。木素磺酸鹽的非限制性實(shí)例包括木素磺酸銨、木素磺酸鈉、木素磺酸鉀、木素磺S吏鎂、木素磺酸釣等等。本發(fā)明的一方面涉及通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽在降低原油粘度,特別是降低稠油粘度中的用途,oIIR,——C——N——R3——S03MR2其中R,為含有至少一個(gè)雙鍵的直鏈的或支鏈的C12-C25的烯基;R2為直鏈或支鏈的C,-Cs的烷基;R3為直鏈或支鏈的C,-Cs的亞烷基;M選自氫、銨離子和金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、紹、鐵、鋅、銅和錳。在一實(shí)施方案中,R,為含有至少一個(gè)雙鍵的直鏈的或支鏈的C,s-C23的烯基;在另一實(shí)施方案中,R,為含有至少一個(gè)雙鍵的直鏈的或支鏈的C,5-C2。的烯基;在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的或支鏈的(12-(:25的烯基;在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的或支鏈的(:15-(:23的烯基;在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的或支鏈的C,s-C2o的烯基;在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的(:12-(:25的烯基;在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的C,s-C23的烯基;在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的C,5-C2Q的烯基。在一實(shí)施方案中,R2為直鏈或支鏈的d-Ce的烷基;在另一實(shí)施方案中,R2為直鏈或支鏈的d-C4的烷基;在另一實(shí)施方案中,112為直鏈的C廣Q的烷基;在另一實(shí)施方案中,R2為直鏈的C,-C6的烷基;在另一實(shí)施方案中,R2為直鏈的C,-C4的烷基;在另一實(shí)施方案中,R2為d-C2的烷基。在一實(shí)施方案中,R3為直鏈或支鏈的d-C(3的亞烷基;在另一實(shí)施方案中,Rs為直鏈或支鏈的C,-C4的亞烷基;在另一實(shí)施方案中,R3為直鏈的C,-Q的亞烷基;在另一實(shí)施方案中,113為直鏈的C廣Q的亞烷基;在另一實(shí)施方案中,&為直鏈的C,-C4的亞烷基。在另一實(shí)施方案中,R3為C廣C2的亞烷基。在一實(shí)施方案中,M選自氫、銨離子和所述金屬離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、鈣、鎂和鋁。在一實(shí)施方案中,M選自氫、銨離子和所述金屬離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、4丐和鎂。在一實(shí)施方案中,M選自氫、銨離子和所述金屬離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉和鉀。在一實(shí)施方案中,M選自氫、銨離子和所述金屬離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉。在一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈或支鏈的C12-C25的烯基;R2為直鏈或支鏈的CVCs的烷基;R3為直鏈或支鏈的C,-Q的亞烷基;M為氫、銨離子或金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、4里、鉤和4美。在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈或支鏈的C15-C2J々烯基;R2為直鏈或支鏈的CVQ的烷基;R3為直鏈或支鏈的C,-C6的亞烷基;M為氫、銨離子或金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、4里、^丐禾口4美。在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈或支鏈的C15-C2"々烯基;R2為直鏈或支鏈的C,-Q的烷基;R3為直鏈或支鏈的CPC4的亞烷基;M為氬、銨離子或金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉和鉀。在一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的C12-C25的烯基;R2為直鏈的Q-Cs的烷基;113為直鏈的C,-C8的亞烷基;M為氫、銨離子或金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、鈣和鎂。在另一實(shí)施方案中,R!為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的C,s-C23的烯基;R2為直鏈的C,-C6的烷基;R;為直鏈的C,-Q的亞烷基;M為氫、銨離子或金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、鈣和鎂。在另一實(shí)施方案中,R,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈的C,s-C2。的烯基;R2為直鏈的C,-C4的烷基;R3為直鏈的C,-C4的亞烷基;M為氫、銨離子或金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉和鉀。通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽水溶性好,具有很強(qiáng)的表面活性,能明顯改變油水界面張力。以N-油酰基-N-曱基?;撬徕c為例,使用JZHY-180型表面張力儀,通過(guò)本領(lǐng)域中常規(guī)的吊環(huán)法測(cè)定N-油酰基-N-曱基?;撬徕c水溶液的表面張力。在蒸餾水中,N-油酰基-N-曱基?;撬徕c的臨界膠束濃度為約0.16g/L;在NaCl約15000mg/L、Ca2+約800mg/L、Mg"約200mg/L的模擬地層水中,N-油?;?N-曱基?;撬徕c的臨界膠束濃度為約0.024g/L;在此濃度下,表面張力為約26.7mN/m。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)將具有很強(qiáng)的表面活性的通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽用于原油的開(kāi)采、井筒舉升和輸送時(shí),特別是用于稠油的開(kāi)采、井筒舉升和輸送時(shí),能顯著降低原油,特別是稠油的粘度。因此,可用它制備油田用添加劑,特別是制備油田用降粘劑。通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽在制備油田用降粘劑和降低原油粘度時(shí),其具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)對(duì)原油,特別是稠油的適應(yīng)范圍廣,其對(duì)普通稠油、特稠油和超稠油均具有良好的降粘效果,特別適用于粘度為約1000-46xl04mPa.s的稠油;(2)耐鹽性好,適用于NaCl約20xl04mg/L、4丐+鎂約2xl04mg/L的高礦化度高鹽度水;(3)對(duì)原油,特別是稠油,降粘效率高且用量低,濃度為約0.01%-1.0%的水溶液就可將原油,特別是稠油的粘度降低至約500mPa.s以下,優(yōu)選降低至約300mPa.s以下,更優(yōu)選降低至約150mPa.s以下,還更優(yōu)選降低至50mPa.s以下;(4)適用溫度范圍廣,〈150。C的條件均可適用;(5)水溶性好,其水溶液穩(wěn)定性好,不受放置時(shí)間的影響,即使其長(zhǎng)時(shí)間放置,也不影響其對(duì)原油的降粘效果;(6)降低原油粘度后,所形成的原油乳狀液穩(wěn)定性好。用通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽制備油田用降粘劑或降低原油粘度的過(guò)程包括將通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽與水混合形成水溶液的步驟。通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽在制備油田用降粘劑或降低原油粘度時(shí),本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)其自身的技術(shù)知識(shí)以及本公開(kāi)能夠依慣例來(lái)確定制備油田用降粘劑和降低原油粘度時(shí)通式I所示的酰胺基石黃酸或其鹽的水溶液的濃度和合適的原油與該水溶液的比例。例如,用于制備油田用降粘劑或降低原油粘度的通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽的水溶液的濃度為約0.01%-約5.0%(w/w),優(yōu)選約0.02%-約3.0%,更優(yōu)選約0.04%-約2.0%,最優(yōu)選約0.04%-約1.5%。再如,原油與該水溶液的質(zhì)量比小于等于約90:10,優(yōu)選小于等于約75:25,更優(yōu)選小于等于約65:35。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以理解超出上述范圍的水溶液濃度和原油與水溶液的比例仍然是可以接受的。用于制備所述水溶液的水的種類沒(méi)有限制,可以為自來(lái)水,也可以為油田污K,優(yōu)選油田污水。通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽化合物可以使用合適的反應(yīng)原料通過(guò)但不限于如下的反應(yīng)方案來(lái)合成。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)其自身的技術(shù)知識(shí)以及本公開(kāi)能夠依慣例來(lái)確定如下反應(yīng)方案的合適的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間禾n反應(yīng);容劑。1.羥基磺酸鹽的合成oIINaHS03+H—C—H-HO('H2S03Na(反應(yīng)條件可參見(jiàn)Kunka,I.;Wirpsza,Z."Preparationandreactionsofmonosulfomethylmelamine."Tetrahedron(1984),40(10),1855-6;Igawa,Manabu;Fukushi,Yasuko;Hayashita,Takashi;Hoffmann,MichaelR."Selectivetransportofaldehydesacrossananion-exchangemembraneviatheformationofbisulfiteadducts."Industrial&EngineeringChemistryResearch(1990),29(5),857-61;曾仁權(quán)等人"氨基曱磺酸的合成研究",《四川化工》,2005年第8巻第2期)oNaHS03+H2C^^CH2-HOCH2CH2S03Na(反應(yīng)條件可參見(jiàn)Lauer,WalterM.;Hill,Archie.,"Additionofsodiumbisulfitetoalkyleneoxides."JournaloftheAmericanChemicalSociety(1936),581873-4)/0\rNaHS03+H2C—g—(CH2)n—CI-NaS03CH2CH(CH2)nClH(反應(yīng)條件可參見(jiàn)曹展梅,"乙二胺雙-2-羥基丙磺酸(EDHPS)的合成及阻垢緩蝕性能研究",《工業(yè)水處理》,(2006),26(1),24-27;陳正國(guó)等人"3-氯-2-羥基丙磺酸鈉的合成研究",《膠體與聚合物》,2003年第21巻第2期)2.烷基氨基磺酸鹽的合成RNH2+HOCH2S03Na-^RNHCH2S03Na+H20RNH2+HOCH2CH2S03Na^RNHCH2CH2S03Na+H20(反應(yīng)條件可參見(jiàn)Hellmann,Heinrich等人"Themechanismoftheaminomethylationreaction.II.Theaminomethylatingagent."ChemischeBerichte(1956),8981-95)OHO—TsNaS03CH2CH(CH2)nClTsQ一NaS03CH2CH(CH2)nCl(反應(yīng)條件參見(jiàn)王全瑞和李志銘譯,《當(dāng)代有機(jī)合成方法》(ModernMethodsofOrganicSynthesis(她),原著WilliamCarruthers,IainColdham),華東理工大學(xué)出版社,2006年3月1日出版,第443頁(yè))O—TsO—TsIIRNH2+NaS03CH2CH(CH2)nCl~^RNH(CH2)nCHCH2S03Na(反應(yīng)條件可參見(jiàn)Young,RodneyC.;Ganellin,C.Robin;Graham,MichaelJ.;Mitchell,RobertC.;Roantree,MichaelL.;"ZwitterionicanalogsofcimetidineasH2receptorantagonists",JournalofMedicinalChemistry(1987),30(7),1150-6)3.最終化合物的合成R'COCl+RNHCH2S03NaRR'CONCH2S03NaRR'COCl+RNHCH2CH2S03Na~R'CONCH2CH2S03NaO—TsrO—TsR'COCl+RNH(CH2)nCHCH2S03Na~R'CON(CH2)nCHCH2S03NaRO—TsRIILiAlH4IR'CON(CH2)nCHCH2S03Na-^R'CON(CH2)nCH2CH2S03Na(反應(yīng)條件參見(jiàn)王全瑞和李志銘譯,《當(dāng)代有機(jī)合成方法》(ModernMethodsofOrganicSynthesis(她),原著:WilliamCarruthers,IainColdham),華東理工大學(xué)出版社,2006年3月1日出版,第443頁(yè))本發(fā)明另一方面還涉及組合物,其包含上文所定義的通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽和選自三乙胺、木素磺酸鹽或通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化學(xué)試劑oIIR>i——C——N——R3——S03MR2通式IR,-R3和M均如上文所定義;R~^、;~O—(C2H40)a(C3H60)bH通式IIR:H3C—(CH2)n—n=717a/b=50%100%。在一實(shí)施方案中,所述組合物包含上文所定義的通式i所示的酰胺基磺酸或其鹽和選自三乙胺的化學(xué)試劑?;谠摻M合物的總重量,通式i所示的酰胺基磺酸或其鹽的含量為約70%-約99%(w/w),優(yōu)選約77%-約96%,更優(yōu)選約82%-約92%。在一實(shí)施方案中,所述組合物包含上文所定義的通式i所示的酰胺基磺酸或其鹽和選自木素磺酸鹽,特別是木素磺酸鈉和木素磺酸鉀的化學(xué)試劑?;谠摻M合物的總重量,通式i所示的酰胺基磺酸或其鹽的含量為約5%-約95%(w/w),優(yōu)選約35%-約70%,更優(yōu)選約40%-約60%。在一實(shí)施方案中,所述組合物包含上文所定義的通式i所示的酰胺基磺酸或其鹽和選自通式ii所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化學(xué)試劑?;谠摻M合物的總重量,通式i所示的酰胺基磺酸或其鹽的含量為約5%-約95%(w/w),優(yōu)選約30%-約75%,更優(yōu)選約40%-約60%:O—(C2H40)a(C3H60)bH通式iir:h3c—(ch2)n—n=7-17,優(yōu)選11=7-11,a/b=50%~100%,優(yōu)選a/b=50%~95%。本發(fā)明一方面還涉及上述組合物在制備油田用降粘劑和降低原油粘度,特別是降低稠油粘度中的用途。制備油田用降粘劑和降低原油粘度的過(guò)程包括將上述組合物與水混合形成水溶液的步驟。類似地,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)其自身的技術(shù)知識(shí)以及本公開(kāi)能夠依慣例來(lái)確定用于制備油田用降粘劑和降低原油粘度的本發(fā)明組合物的水溶液的濃度和原油與該水溶液的質(zhì)量比。例如,用于制備油田用降粘劑和降低原油粘度的上述組合物的水溶液濃度為約0.01%-約5.0。/0(w/w),優(yōu)選約0.02%-約3.0%,更優(yōu)選約0.04%-約2.0%,最優(yōu)選約0.04%-約1.5%。再如,原油與該水溶液的質(zhì)量比例如小于等于約90:10,優(yōu)選小于等于約75:25,更優(yōu)選小于等于約65:35,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解超出上述范圍的水溶液濃度和原油與所述水溶液的比例仍然是可以接受的。用于制備所述水溶液的水的種類沒(méi)有限制,可以為自來(lái)水,也可以為油田污水,優(yōu)選油田污水。本發(fā)明另一方面還涉及降低原油粘度,特別是降低稠油粘度的方法,所述方法包括如下步驟(1)將上文定義的通式I所示的酰胺基石黃酸或其鹽與水混合,形成水溶液;(2)將步驟(1)中獲得的水溶液與原油混合以降低原油粘度。在另一實(shí)施方案中,所述步驟(l)中還包括添加選自三乙胺或木素磺酸鹽或上文定義的通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化學(xué)試劑的步驟。本領(lǐng)域:汰術(shù)人員能夠理解添加上述化學(xué)試劑的步驟可以如下方式實(shí)施將上述化學(xué)試劑與水混合之后,再與通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽混合;或者將通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽和上述化學(xué)試劑一起與水混合;或者將通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽與水混合之后,再與上述化學(xué)試劑混合。當(dāng)添加三乙胺時(shí),通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽與三乙胺的質(zhì)量比為約70:30-約99:1,優(yōu)選約77:23-約96:4,更優(yōu)選約82:18-約92:8。當(dāng)添加木素磺酸鹽,優(yōu)選木素磺酸鈉和木素磺酸鉀時(shí),通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽與木素磺酸鹽的質(zhì)量比為約5:95-約95:5,優(yōu)選約35:65-約70:30,更優(yōu)選約40:60-約60:40。當(dāng)添加上文定義的通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚時(shí),通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽與通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的質(zhì)量比為約5:95-約95:5,優(yōu)選約30:70-約75:25,更優(yōu)選約40:60-約60:40。在一實(shí)施方案中,所述通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基笨酚醚中,n優(yōu)選為7-U,a/b優(yōu)選為50%95%。在一實(shí)施方案中,步驟(l)中獲得的水溶液的總濃度為約0.01%-約5.0%(w/w),優(yōu)選約0.02%-約3.0%,更優(yōu)選約0.04%-約2.0%,最優(yōu)選約0.04%-約1.5%。在另一實(shí)施方案中,原油與步驟(1)中獲得的水溶液以小于等于約90:10,優(yōu)選小于等于約75:25,更優(yōu)選小于等于約65:35的質(zhì)量比混合。實(shí)施例通過(guò)以下具體實(shí)施例可更好地理解本發(fā)明,但是所給出的具體實(shí)施例只是為了示例性說(shuō)明本發(fā)明,不應(yīng)理解為本發(fā)明僅限于以下具體的實(shí)施例。除非另有說(shuō)明,在以下實(shí)施例中所使用的百分比均為重量百分比。所用的原油才羊品均經(jīng)山東荷澤電子控溫技術(shù)研究所生產(chǎn)的KDM-2型超聲波原油脫水儀脫水脫氣后,供試驗(yàn)用。所用的試劑或者通過(guò)商購(gòu)來(lái)獲得或者根據(jù)本文所公開(kāi)的合成方案來(lái)制備。實(shí)施例1降粘劑中有效成分含量對(duì)原油粘度的影響1.1在蒸餾水中,降粘劑中有效成分含量對(duì)原油粘度的影響原油樣品陳375井特稠油,用常M^方法測(cè)得其在60。C下的粘度為13900mPa-s;降粘劑有效成分以N-油?;?N-曱基?;撬徕c為例,在蒸餾水中配制成不同濃度的水溶液;原油與降粘劑的質(zhì)量比7:3;處理溫度60°C;稱量一定量的陳375井特稠油于125ml廣口瓶中,然后置于山東永興儀器廠恒溫水槽中在60°C下恒溫6h。用蒸餾水配制成不同濃度的N-油酰基-N-曱基?;撬徕c水溶液(即降粘劑),并置于60°C的恒溫水中恒溫0.5h后,按7:3的原油與降粘劑的質(zhì)量比倒入上述油樣中,用玻璃棒攪拌,形成乳狀液。用BROOKFILDDV-III+型流變儀測(cè)定乳狀液的粘度。處理后的原油粘度及降粘率如表1中所示表l蒸餾水中,N-油酰基-N-曱基?;撬徕c水溶液濃度對(duì)原油粘度的影響N<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由上述表l中可知,N-油?;?N-曱基?;撬徕c水溶液濃度增加時(shí),即降粘劑中有效成分含量增大時(shí),乳狀液粘度降低。1.2在油田污水中,降粘劑中有效成分含量對(duì)原油粘度的影響除了使用具有如下組成的油田污水配制不同濃度的N-油?;?N-曱基?;撬徕c水溶液以外,采用與上述實(shí)施例1.1中相類似的條件,評(píng)價(jià)在油田污水中,降粘劑中有效成分含量對(duì)原油粘度的影響。表2油田污水水質(zhì)分析結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3油田污水中,N-油酰基-N-曱基牛石黃酸鈉水溶液濃度對(duì)原油粘度<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由上述表3中可知,使用有效成分含量相同的降粘劑時(shí),用油田污水乳化原油的效果要優(yōu)于蒸餾水乳化原油的效果。3在高礦化水中,降辟劑中有效成分含量對(duì)不同類型的原油的粘度的影響使用含有NaCl15xl03mg/L、Ca-"600mg/L和Mg」200mg/L的高礦化水配制不同濃度的N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉水溶液,采用與上述實(shí)施例1.1中相類似的實(shí)驗(yàn)條件,在不同的溫度下評(píng)價(jià)在高礦化水中,降粘劑中有效成分含量對(duì)不同類型的原油的粘度的影響。表4在高礦水中,N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉水溶液濃度對(duì)不同類型的原油的粘度的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>由上述表4中可知,在高礦化水中,具有不同有效成分含量的降粘劑對(duì)具有不同粘度的不同類型的原油均具有良好的降粘效果。實(shí)施例2原油與降粘劑的質(zhì)量比對(duì)降低原油粘度的影響2.1不同的原油與降粘劑的質(zhì)量比和降粘劑中不同有效成分含量對(duì)降低原油粘度的影響原油樣品渤21塊10-13井普通稠油,用常^見(jiàn)方法測(cè)得其在50°C下的粘度為3769mPa-s;降粘劑有效成分以N-油?;?N-曱基?;撬徕c為例,在含有NaCl15000mg/L、Ca"+Mg"為400mg/L的高礦化水中配制成不同濃度的水溶液;原油與降粘劑的質(zhì)量比如表5中所示;處理溫度50°C;采用實(shí)施例1.1中所述的相類似的實(shí)驗(yàn)條件,在50。C下測(cè)量不同的原油與降粘劑的質(zhì)量比和降粘劑中不同有效成分含量對(duì)渤21塊10-13井普通稠油的降粘影響。表5不同的原油與降粘劑的質(zhì)量比和降粘劑中不同有效成分含量對(duì)原油粘度的影響原油與降粘劑的質(zhì)量比處理后的原油粘度N-油?;?N-曱基?;撬徕c水溶液濃度(w/w)0.05%0.07%0.1%0.2%0.3%0.5%0.7%7:3150561001941882026:42618273228365:515151616161617由上述表5中可知,原油乳化過(guò)程中,在降粘劑中有效成分含量相同的條件下,降粘劑用量的增加有利于原油乳狀液粘度的降低。2.2在油田污水中,不同的原油與降粘劑的質(zhì)量比對(duì)原油粘度的影響原油樣品樁斜139井普通稠油,用常規(guī)方法測(cè)得其在50°C下的粘度為6028mPa.s;降粘劑有效成分以N-油?;?N-曱基?;撬徕c為例,在油田污水中配制成0.4%的水溶液;原油與降粘劑的質(zhì)量比如下表6所示;處理溫度50°C;采用實(shí)施例1.1中所述的相類似的實(shí)驗(yàn)條件,在50。C下測(cè)量在不同的原油與降粘劑的質(zhì)量比條件下,對(duì)樁斜139井普通稠油的降粘影響。表6不同的原油與降粘劑的質(zhì)量比對(duì)原油粘度的影響原油與降粘劑的質(zhì)量比處理后的原油粘度(mPa.s)9:160008:25007:32865:35145:512<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由表6可見(jiàn),降粘劑的用量增加,原油粘度明顯降低,降粘效果好,從生產(chǎn)成本考慮,原油與降粘劑的質(zhì)量比為65/35時(shí)最佳。實(shí)施例3降粘劑的穩(wěn)定性原油樣品陳375井特稠油,用常規(guī)方法測(cè)得其在60°C下的粘度為13900mPa.s;降粘劑有效成分以N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉為例,在含NaCl15000mg/L的水中配制成0.7%的水溶液;原油與降粘劑的質(zhì)量比7:3;處理溫度60°C;除了將降粘劑(即N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉水溶液)放置如表7所示的不同時(shí)間后,采用實(shí)施例1.1中所述的相類似的實(shí)驗(yàn)條件,在60。C下測(cè)量方文置不同時(shí)間后的降粘劑對(duì)陳375井特稠油粘度的影響。表7不同放置時(shí)間的降粘劑對(duì)原油粘度的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由上述表7中可以看出,隨著降粘劑的放置時(shí)間的延長(zhǎng),即使放置兩年,都不影響降粘劑降低原油粘度的效果。由此可見(jiàn),降粘劑是穩(wěn)定的。實(shí)施例4乳化后原油乳狀液的穩(wěn)定性原油樣品陳375井特稠油,用常規(guī)方法測(cè)得其在60°C下的粘度為13900mPa-s;降粘劑有效成分以N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉為例,在含NaCl15000mg/L的水中配制成0.7。/。的水溶液;原油與降粘劑的質(zhì)量比7:3;處理溫度60°C;采用實(shí)施例1.1中所述的相類似的實(shí)驗(yàn)條件,在60。C下測(cè)量降粘劑對(duì)陳375井特稠油粘度的影響,發(fā)現(xiàn)稠油^皮降粘劑乳化,呈乳狀液形式,此時(shí)粘度為61mPa.s。隨后在60°C下靜置14小時(shí)后,發(fā)現(xiàn)稠油乳狀液被破乳分層,上層為油相,下層為水相,上層油相粘度為5362mPa.s。然后將靜置后的稠油乳狀液重新攪拌,又再次呈乳狀液形式,粘度為64mPa's。實(shí)施例5本發(fā)明組合物對(duì)原油粘度的影響5.1通式I+三乙胺原油樣品陳375井特稠油,用常規(guī)方法測(cè)得其在60。C下的粘度為13900mPa-s;降粘劑1:含有(l)N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉,在含有NaCl15000mg/L、Mg2+200mg/L和Ca2+600mg/L的水中分別配制成0.5%和0.7%的水溶液;以及(2)三乙胺,其在上述高礦化水中的濃度如表7中所示原油與降粘劑的質(zhì)量比7:3;處理溫度60°C;采用實(shí)施例1.1中所述的相類似的實(shí)驗(yàn)條件,在6(TC下測(cè)量降粘劑1對(duì)原油粘度的影響。表8降粘劑1對(duì)原油粘度的影響三乙胺舍量處理后的原油粘度(w'/、v)N-油?;?N-甲基?;俏黥рc濃度(w/w)0.5%0.7%0.025%621240.05%431220.075%221100.1%281020.2%65116由表8中可知,N-油?;?N-曱基?;撬徕c用量高時(shí),三乙胺對(duì)原油粘度影響?。籒-油?;?N-曱基?;撬徕c用量低時(shí),三乙胺對(duì)原油粘度影響大。5.2通式I+木素磺酸鹽原油樣品陳375井特稠油,用常規(guī)方法測(cè)得其在60。C下的粘度為13900mPa.s;降粘劑2:含有(l)N-油酰基-N-曱基?;撬徕c,其在含有NaCl15000mg/L、Mg2+200mg/L和Ca2+600mg/L的水中配制成0.4%的水溶液;以及(2)木素磺酸鹽以木素磺酸鈉為例,其與N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉的質(zhì)量比如表9中所示原油與降粘劑的質(zhì)量比7:3;處理溫度60°C;采用實(shí)施例1.1中所述的相類似的實(shí)驗(yàn)條件,在60。C下測(cè)量降粘劑2對(duì)原油粘度的影響。表9降粘劑2對(duì)原油粘度的影響N-油?;?N-甲基?;撬徕c木素石黃酸鈉(w/w)降粘率(%)10:0949:1948:2957:3976:4995:5994:699<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>由表9中可知,含有N-油?;?N-曱基?;撬徕c與木素磺酸鈉的降粘劑具有良好的降粘效果。當(dāng)二者的質(zhì)量比為6:4-4:6時(shí),降粘效果最好。5.3通式I+通式II原油樣品陳375井特稠油,用常規(guī)方法測(cè)得其在60。C下的粘度為13900mPa.s;降粘劑3:含有(l)通式I化合物以N-油?;?N-曱基?;撬徕c為例,其在含有NaCl15000mg/L、Mg2+200mg/L和Ca2+600mg/L的水中配制成0.4%的水溶液;以及(2)通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚,其中a/b=l:l,R=CH3-(CH2)8-,其與N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉的質(zhì)量比如表10中所示;原油與降粘劑的質(zhì)量比7:3;處理溫度60°C;采用實(shí)施例1.1中所述的相類似的實(shí)驗(yàn)條件,在60。C下測(cè)量降粘劑3對(duì)原油粘度的影響。表10降粘劑3對(duì)原油粘度的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>由表10中可知,含有N-油?;?N-曱基牛磺酸鈉與通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基笨酚醚的降粘劑具有良好的降粘效果。當(dāng)二者的比例為6:4-4:6時(shí),降粘效果最好。權(quán)利要求1.通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽在降低原油粘度中的用途,通式IR1為含有至少一個(gè)雙鍵的直鏈的或支鏈的C12-C25的烯基;R2為直鏈或支鏈的C1-C8的烷基;R3為直鏈或支鏈的C1-C8的亞烷基;M選自氫、銨離子和金屬陽(yáng)離子,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、鋁、鐵、鋅、銅和錳。2.如權(quán)利要求1所述的用途,R!為含有一個(gè)雙鍵的直鏈或支鏈的C,2-C25的烯基,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉、鉀、鋰、鈣和鎂。3.如權(quán)利要求l-2所述的用途,為含有一個(gè)雙鍵的直鏈或支鏈的C,5-C23的烯基,R2為直鏈或支鏈的d-Q的烷基,R3為直鏈或支鏈的d-C6的亞烷基,所述金屬陽(yáng)離子選自鈉和鉀。4.組合物,其包含權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽和選自三乙胺、木素磺酸鹽或通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化學(xué)試劑,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>通式IIr:H3C—(CH2)n—n=7-17a/b=50%~100%。5.如權(quán)利要求4所述的組合物,所述化學(xué)試劑選自三乙胺,以及基于所述組合物的總重量,權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的通式I所示的酰胺基》黃酸或其鹽的含量為約70w/w。/。-約99w/w%,優(yōu)選約77w/w。/。-約96w/w%,更優(yōu)選約82w/w%-約92w/w%。6.如權(quán)利要求4所述的組合物,所述化學(xué)試劑選自木素磺酸鹽,以及基于所述組合物的總重量,權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽的含量為約5%-約95%(w/w),優(yōu)選約35%-約70%,更優(yōu)選約40%-約60%。7.如權(quán)利要求4所述的組合物,所述化學(xué)試劑選自通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚,以及基于所述組合物的總重量,權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽的含量為約5%-約95%(w/w),優(yōu)選約30%-約75%,更優(yōu)選約40%-約60%。8.權(quán)利要求4-7中任一權(quán)利要求所述的組合物在降低原油粘度中的用途。9.降^[氐原油粘度的方法,所述方法包括如下步驟(1)將權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所定義的通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽與水混合,形成水溶液;(2)將步驟(1)中獲得的水溶液與原油混合以降低原油粘度。10.如權(quán)利要求9所述的降低原油粘度的方法,所述步驟(l)還包括添加三乙胺、木素磺酸鹽或通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基笨酚醚<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>-0——(C2H40)a(C3H60)bHr.H3C—(CH^n-a^OO/woo0/^通式iin=7-17,全文摘要公開(kāi)了通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽在降低原油粘度中的用途,包含該酰胺基磺酸或其鹽和選自三乙胺、木素磺酸鹽或通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化學(xué)試劑的組合物,該組合物在降低原油粘度中的用途,以及使用通式I所示的酰胺基磺酸或其鹽或其組合物降低原油粘度的方法,通式I中R<sub>1</sub>-R<sub>3</sub>和M均如本文中所定義;通式II中R和a/b均本文中所定義。文檔編號(hào)C09K8/52GK101619209SQ20091015749公開(kāi)日2010年1月6日申請(qǐng)日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日發(fā)明者孫克己,曹嫣鑌,王世虎,王秋霞,蓋平原,賈慶生,馬愛(ài)青申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院