專利名稱：一種高凝稠油降凝降黏劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高凝稠油降凝降黏劑，屬于石油開采用降黏劑領域。
背景技術：
現(xiàn)有的部分原油屬于高凝稠油，其凝固點通常在40°C以上，而且高凝稠油兼具黏度大、凝點高的特征，在凝固點以下其流動性很差，開采和輸送都十分困難。高凝稠油在我國很多油田均存在一定儲量。現(xiàn)有的高凝稠油的開采方法主要有熱力采油法、摻稀油降凝降黏法、化學降凝降黏法等。熱力采油法主要包括電加熱、蒸汽加熱等方法，該方法通常耗能高，開采成本很高。摻稀油降凝降黏法受到稀油的來源和運輸成本的限制，難以實現(xiàn)可持續(xù)開采?；瘜W降凝降黏法由于成本低，工藝簡單，耗能低，成為最具潛力的一種開采方法。但是通常的降凝降黏劑難以同時降低高凝稠油的黏度和凝固點，以使其達到開采要求。常規(guī)的降凝降黏劑對凝油的降凝幅度通常在10°c以內，難以滿足常溫條件和低溫條件下高凝稠油的開采和輸送。

發(fā)明內容
為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于高凝稠油的降凝降黏劑，實現(xiàn)同時降低高凝稠油的凝固點和黏度，使高凝稠油達到常溫下的流動狀態(tài)，實現(xiàn)原油的
常溫舉升。本發(fā)明的目的還在于提供上述降凝降黏劑的制備方法。本發(fā)明的目的還在于提供采用上述降凝降黏劑對高凝稠油進行降凝降黏的方法。為達到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種高凝稠油降凝降黏劑，其主要由降黏劑、降凝劑、界面張力調節(jié)劑和堿助劑組成，以重量百分比計，該高凝稠油降凝降黏劑具有以下原料組成陰離子聚丙烯酰胺、O. I % _0.2%，丙烯酸鈉-十六醇丙烯酸酯共聚物、5%-10%，十二烷基苯磺酸鈉、5% -15%，六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物、I % _2%，氫氧化鈉、1% _2%，其余為水。在本發(fā)明所提供的上述高凝稠油降凝降黏劑中，優(yōu)選地，在六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物中，六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿與六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的質量比為1:1。在本發(fā)明所提供的上述高凝稠油降凝降黏劑中，優(yōu)選地，所采用的陰離子聚丙烯酰胺的分子量為300萬-500萬。在本發(fā)明所提供的上述高凝稠油降凝降黏劑中，優(yōu)選地，制備丙烯酸鈉-十六醇丙烯酸酯共聚物時，丙烯酸鈉與十六醇丙烯酸酯摩爾比控制為3 1-9 1，優(yōu)選為3:1-5: I。該丙烯酸鈉-十六醇丙烯酸酯共聚物可以是按照現(xiàn)有方法制備的，也可以是商購的產品，平均分子量為1000-3000。
本發(fā)明所提供的高凝稠油降凝降黏劑是通過氟碳表面活性劑、聚合物表面活性劑、堿助劑、稠油分散劑的復配得到的一個優(yōu)良的降凝降粘劑。該降凝降粘劑通過乳化分散作用使原油分散，形成水包油分散體系，通過聚合物表面活性劑分子結構的空間效應，獲得高強度的界面膜，通過表面活性劑雙電層效應及水化膜作用，以及氟碳表面活性劑帶來的低油水界面張力，實現(xiàn)對分散體系的穩(wěn)定，從而將高凝稠油的摩阻變成水包油穩(wěn)定分散體系的摩阻，達到降低高凝稠油黏度的目的。同時，該降凝降粘劑具有優(yōu)良的降凝效果，在藥劑作用下，通過共晶和吸附作用，使高凝稠油中的石蠟組分的原有聚集形態(tài)發(fā)生顯著改變， 蠟晶得以分散，難以形成空間網狀結構。油滴在降溫的過程中雖然有蠟結晶，但由于界面膜的存在，蠟晶之間并不易聚結，不能形成大的蠟晶或網狀空間結構，因而在一定程度上大大降低了高凝稠油的凝點。本發(fā)明還提供了上述高凝稠油降凝降黏劑的制備方法，其包括以下步驟將陰離子聚丙烯酰胺、丙烯酸鈉-十六醇丙烯酸酯共聚物、十二烷基苯磺酸鈉、六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物、氫氧化鈉和水混合，攪拌2小時使其混合均勻，得到高凝稠油降凝降黏劑。在本發(fā)明所提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物是通過以下步驟制備的
將六氟環(huán)氧丙烯二聚體與N，N-二乙基-I，3-丙二胺按照I : I. 0-1. 2的摩爾比， 以占六氟環(huán)氧丙烯二聚體與N，N-二乙基-I，3-丙二胺總重量的30% -50%的水作為溶劑進行混合，添加占六氟環(huán)氧丙烯二聚體與N，N-二乙基-I，3-丙二胺總重量I. 0% -5. 0%的六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿作為乳化劑(作用為增加油水兩相接觸面積、加快反應)，在20-60°C下反應6-15小時，過濾得到固體物，用濃度為O. 5wt% -IOwt %的鹽酸洗滌 3次，干燥得到酰胺產物；以水為溶劑(水的添加量控制為氯乙基磺酸鈉的重量的5倍)， 將酰胺產物與雙氧水、氯乙基磺酸鈉按照I : 0.5 : O. 7的摩爾比進行混合，添加占酰胺產物、雙氧水與氯乙基磺酸鈉總重量的O. 1% -I. 0%的烷基季銨鹽陽離子表面活性劑作為相轉移催化劑，在40-80°C反應2-10小時，得到六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物。本發(fā)明通過六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物的使用得到了一種性能優(yōu)良的降凝降粘劑。六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物的制備方法使用了含氟乳化劑和相轉移催化劑，并使用水作溶劑，避免了有機溶劑的使用，簡化了工藝，采用一鍋合成的方法得到兩種不同類型的氟碳表面活性劑，工藝簡單，使用效果好。在本發(fā)明提供的降凝降黏劑中采用該混合物可以顯著降低水相的表面張力和油水界面張力，增加水相對油管的潤濕性，降低油水流動的摩阻，增加水包油分散降凝體系的穩(wěn)定性，從而減緩油滴的聚集，降低分散體系的凝固點。本發(fā)明還提供了一種油田高凝稠油的降凝降黏方法，其是上述的高凝稠油降凝降黏劑進行降凝降黏的方法，包括以下步驟采取間歇加注方式，按一定周期將所需用量的高凝稠油降凝降黏劑由套管環(huán)空一次注入井底，關井一段時間后開井進行生產。 在上述降凝降黏方法中，優(yōu)選地，上述周期可以控制為1-3天(更優(yōu)選為I天)，關井時間可以控制為1-10天(更優(yōu)選為3-7天)。在上述降凝降黏方法中，優(yōu)選地，高凝稠油降凝降黏劑的添加量可以控制為油田油井采出液總重量的O. 1-0. 5%。采出液中含有油和地層水。本發(fā)明還提供了一種油田高凝稠油的降凝降黏方法，其也是采用上述的高凝稠油降凝降黏劑進行降凝降黏的方法，包括以下步驟采取連續(xù)加注方式，將所需用量的高凝稠油降凝降黏劑通過空心抽油桿注入井下或通過套管環(huán)空連續(xù)加入。在上述降凝降黏方法中，優(yōu)選地，高凝稠油降凝降黏劑的添加量可以控制為油田油井采出液總重量的O. 1-0. 5%。 常規(guī)凝油凝固點在35°C以上，常規(guī)降黏劑通常能夠降低凝點幅度在10°C以內，根據(jù)各地區(qū)氣溫的差異，通常要求降凝劑將凝油的凝固點降低至當?shù)貧鉁匾韵拢拍軡M足輸送和開采的要求。本發(fā)明所提供的降凝降黏劑能夠使高凝稠油原油分散，將原油的凝固點降低到0°c左右，能夠滿足大部分地區(qū)的原油輸送和開采要求，常溫下原油黏度小于300mPa · S。該降凝降黏劑的使用濃度可以控制為O. 1_0. 5%，較傳統(tǒng)的表面活性劑濃度(3%-7%)低一個數(shù)量級，并且不受HLB值和PIT(相轉變溫度)的限制，可在原油凝固點以上溫度乳化高凝稠油。本發(fā)明所提供的高凝稠油降凝降黏劑與現(xiàn)有產品最大的不同之處在于(I)使用濃度在O. 1-0. 5%就可以有效，較傳統(tǒng)的表面活性劑的使用濃度低一個
數(shù)量級；(2)能充分發(fā)揮表面活性劑的潤濕、分散、粘附等作用，形成穩(wěn)定的乳狀液；(3)能同時降低原油的凝固點和黏度，使原油凝固點降低在0°C以上，與常規(guī)降凝降黏劑相比，凝固點降低值提高30°C，可以使原油在常溫下的黏度小于300mPa · s,明顯改善原油的低溫流動性。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。實施例本實施例提供了一種高凝稠油降凝降黏劑，以其總重量為100份計，其具有以下原料組成陰離子聚丙烯酰胺(分子量為300-500萬)、0. 2份，丙烯酸鈉-十六醇丙烯酸酯共聚物、10份，十二烷基苯磺酸鈉、15份，六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烯二聚體酰胺氧化胺的混合物(I I)、I. 5份，氫氧化鈉、2份，水、71. 3份。其中，上述六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烯二聚體酰胺氧化胺的混合物是采用一鍋法合成的，具體包括以下步驟第一步，將166g六氟環(huán)氧丙烷二聚體、78g N, N-二乙基_1，3-丙二胺、IOOg水和6g六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿混合，升溫至50°C反應10小時，過濾得到固體物，用濃度為O. 5% -10%的鹽酸洗滌3次，干燥得到酰胺產物；第二步，將231g酰胺產物、25g濃度為34wt %的雙氧水、65g氯乙基磺酸鈉、300g水和2g四丁基溴化銨混合，在60°C反應8小時，得到六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烯二聚體酰胺氧化胺的混合物，其中，六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿與六氟環(huán)氧丙烯二聚體酰胺氧化胺的質量比為I : I。本實施例提供的高凝稠油降凝降黏劑的制備是將其原料一次投入反應釜中，常溫攪拌2小時，使各種原料溶解混合均勻，即可到該高凝稠油降凝降黏劑遼河油田牛心坨油田的地面脫氣原油粘度一般為400_1600mPa · s (最高大于3000mPa · s)，凝固點為35-41 °C，膠質浙青質含量為31. 5 % -49. 6 %，含蠟量為 10.8^-15.5 ^該油田的原油含蠟量高，凝固點高，具有高凝油和稠油的雙重特性。一般的化學降凝降黏劑在該油田的應用效果并不理想，達不到預想的降凝降黏效果，給油田的開采和輸送帶來了很大的困難。針對上述油田目前所存在的舉升工藝能耗高、工藝復雜和管理難度大的問題，將本實施例提供的高凝稠油降凝降黏劑進行現(xiàn)場試驗。具體現(xiàn)場試驗方法是將本實施例提供的降凝降黏劑配制成濃度為O. 3wt%的本井水溶液，與牛心坨油田的原油在60°C按照油水質量比I : I的比例進行分散降粘，自然降溫。試驗結果在0°C以上時，油水體系始終保持水包油的分散狀態(tài)，流動性好，分散體系粘度保持在200mPa *s以下。通過該現(xiàn)場試驗可以看出，本實施例提供的高凝稠油降凝降黏劑能夠將原油的降凝與降黏有機結合起來，能使牛心坨油田原油的凝固點降低到0°C 左右，與常規(guī)降凝降黏劑相比，凝固點降低值提高30°C ;同時，加入上述降凝降黏劑之后，原油的分散性更好，常溫下原油黏度小于300mPa · S。從牛心坨現(xiàn)場試驗井的試驗結果來看， 使用高凝稠油降凝降黏劑后，該井的上下行電流及功圖與措施前電加熱停運后相比，電流及負荷明顯降低，在加降凝降黏劑5天后井口取樣發(fā)現(xiàn)，原油常溫下分散較好。由此可見， 本實施例提供的高凝稠油降凝降黏劑能夠解決常規(guī)降凝降黏劑無法實現(xiàn)牛心坨油田高凝稠油降凝降黏問題，能夠滿足采油現(xiàn)場的需要。
權利要求
1.一種高凝稠油降凝降黏劑，以重量百分比計，該高凝稠油降凝降黏劑具有以下原料組成陰離子聚丙烯酰胺、O. 1%-0.2%,丙烯酸鈉-十六醇丙烯酸酯共聚物、5 % -10 %，十二烷基苯磺酸鈉、5% -15%，六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物、I % _2%，氫氧化鈉、I % _2%，其余為水。
2.如權利要求I所述的高凝稠油降凝降黏劑，其中，在所述六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物中，所述六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿與六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的質量比為1:1。
3.如權利要求I所述的高凝稠油降凝降黏劑，其中，所述陰離子聚丙烯酰胺的分子量為300萬-500萬。
4.權利要求1-3任一項所述的高凝稠油降凝降黏劑的制備方法，其包括以下步驟將陰離子聚丙烯酰胺、丙烯酸鈉-十六醇丙烯酸酯共聚物、十二烷基苯磺酸鈉、六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物、氫氧化鈉和水混合，攪拌2小時使其混合均勻，得到所述高凝稠油降凝降黏劑。
5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其中，所述六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物是通過以下步驟制備的將六氟環(huán)氧丙烯二聚體與N，N-二乙基-I，3-丙二胺按照I : I. 0-1. 2的摩爾比，以占六氟環(huán)氧丙烯二聚體與N，N-二乙基-I，3-丙二胺總重量的30% -50%的水作為溶劑進行混合，添加占六氟環(huán)氧丙烯二聚體與N，N-二乙基-I，3-丙二胺總重量I. 0% -5. 0%的六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿作為乳化劑，在20-60°C下反應6-15小時，過濾得到固體物，用濃度為O. 5wt% _10wt%的鹽酸洗滌3次，干燥得到酰胺產物；以水為溶劑，水的添加量控制為氯乙基磺酸鈉的重量的5倍，將酰胺產物與雙氧水、氯乙基磺酸鈉按照I : 0.5 : O. 7的摩爾比進行混合，添加占酰胺產物、雙氧水與氯乙基磺酸鈉總重量的O. 1% -I. 0%的烷基季銨鹽陽離子表面活性劑作為相轉移催化劑，在40-80°C反應2-10小時，得到所述六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物。
6.一種油田高凝稠油的降凝降黏方法，其是采用權利要求1-3任一項所述的高凝稠油降凝降黏劑進行降凝降黏的方法，包括以下步驟采取間歇加注方式，按一定周期將所需用量的所述高凝稠油降凝降黏劑由套管環(huán)空一次注入井底，關井一段時間后開井進行生產。
7.根據(jù)權利要求6所述的油田高凝稠油的降凝降黏方法，其中，所述周期為1-3天，所述關井時間為1-10天。
8.根據(jù)權利要求6所述的油田高凝稠油的降凝降黏方法，其中，所述高凝稠油降凝降黏劑的添加量控制為油井采出液總重量的O. 1-0. 5%。
9.一種油田高凝稠油的降凝降黏方法，其是采用權利要求1-3任一項所述的高凝稠油降凝降黏劑進行降凝降黏的方法，包括以下步驟采取連續(xù)加注方式，將所需用量的所述高凝稠油降凝降黏劑通過空心抽油桿注入井下或通過套管環(huán)空連續(xù)加入。
10.根據(jù)權利要求9所述的油田高凝稠油的降凝降黏方法，其中，所述高凝稠油降凝降黏劑的添加量控制為油井采出液總重量的O. 1-0. 5%
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高凝稠油降凝降黏劑。以重量百分比計，該高凝稠油降凝降黏劑具有以下原料組成陰離子聚丙烯酰胺、0.1％-0.2％，丙烯酸鈉-十六醇丙烯酸酯共聚物、5％-10％，十二烷基苯磺酸鈉、5％-15％，六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺磺基甜菜堿及六氟環(huán)氧丙烷二聚體酰胺氧化胺的混合物、1％-2％，氫氧化鈉、1％-2％，其余為水。本發(fā)明所提供的降凝降黏劑能夠使高凝稠油原油分散，將原油的凝固點降低在0℃以上，常溫下原油黏度小于300mPa·s。該降凝降黏劑的使用濃度可以控制為0.1％-0.5％，較傳統(tǒng)的表面活性劑濃度(3％-7％)低一個數(shù)量級，并且不受HLB值和PIT(相轉變溫度)的限制，可在原油凝固點以上溫度乳化高凝稠油。
文檔編號E21B43/22GK102618243SQ201210054059
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權日2012年3月2日
發(fā)明者何勇, 尹華, 李加慶, 李忠, 潘建華, 肖立新, 趙云峰, 馬威, 高本成 申請人:中國石油天然氣股份有限公司