專利名稱：一種反相破乳劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反相破乳劑及其制備方法，屬于石油工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國內(nèi)部分油田現(xiàn)已進(jìn)入高含水開發(fā)期，隨著化學(xué)驅(qū)油、蒸汽驅(qū)油以及調(diào)剖技術(shù)等增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，采出液已由油田開發(fā)初期的W/0型轉(zhuǎn)變?yōu)?/W型或W/0/W型。采出液中殘留的藥劑，如堿、表面活性劑和聚合物增加了油水乳化穩(wěn)定性，增加了采出液的處理難度。 三次采油采出液的處理成為困擾油田開發(fā)的難題。廣義上的0/W型采出液主要由浮油、分散油、乳化油及微量的溶解油組成，以其中的乳化油處理難度最大。乳化油滴界面膜一般吸附了一定量的殘留驅(qū)油劑，具有負(fù)電性。目前，國內(nèi)外用作0/W型乳狀液破乳的反相破乳劑主要包括低分子電解質(zhì)、醇類、表面活性劑和陽離子聚合物等，這些藥劑普遍很難適應(yīng)化學(xué)驅(qū)采出液處理的要求，表現(xiàn)為處理后水相含油率高，或產(chǎn)生大量油泥堵塞過濾器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種反相破乳劑及其制備方法。本發(fā)明所提供的一種反相破乳劑的制備方法，包括如下步驟(1)丙烯酸甲酯與乙二胺進(jìn)行反應(yīng)得到線形聚酰胺-胺；所述線形聚酰胺-胺與環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行反應(yīng)得到線形聚酰胺-胺季銨鹽；( 在引發(fā)劑和終止劑存在的條件下，丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨與丙烯酰胺經(jīng)自由基聚合反應(yīng)得到兩親陽離子聚合物；(3)所述線形聚酰胺-胺季銨鹽、兩親陽離子聚合物、陽離子表面活性劑和水進(jìn)行混合即得所述反相破乳劑。上述的制備方法中，步驟⑴中，所述丙烯酸甲酯與乙二胺的摩爾份數(shù)比為1:1; 所述線形聚酰胺-胺與環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量份數(shù)比可為(10 100) (1 10)，具體可為 12 10 或 50 3。上述的制備方法中，步驟O)中，所述丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯按照包括如下步驟的方法制備在堿性化合物存在的條件下，壬基酚與環(huán)氧乙烷進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)得到壬基酚聚氧乙烯醚；所述壬基酚聚氧乙烯醚與丙烯酰氯進(jìn)行酯化反應(yīng)即得。上述的制備方法中，所述壬基酚、堿性化合物與環(huán)氧乙烷的質(zhì)量份數(shù)比可為 (0. 5 5) (0. 5 5) (20 200)，具體可為 0. 5 0. 5 50 或 2 1 30 ；所述壬基酚聚氧乙烯醚與丙烯酰氯的摩爾份數(shù)比可為1 1 ；所述堿性化合物可為氫氧化鉀、氫氧化鈉和乙醇鈉中至少一種。上述的制備方法中，步驟O)中，丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺、水、引發(fā)劑和終止劑的質(zhì)量份數(shù)比可為(50 500) (50 1000) (100 5000) (4000 20000) (1 50) (5 200)，具體可為 100 200 2000 5000 10 40 或 200 400 2000 5000 40 100。
上述的制備方法中，步驟O)中，所述引發(fā)劑可為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、 過氧化二碳酸二異丙腈、過硫酸銨和過硫酸鉀中任一種；所述終止劑可為多硫化鈉、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉中任一種。上述的制備方法中，步驟(2)中，所述自由基聚合反應(yīng)的溫度可為50°C 90°C，時間為0. 5h 3h。上述的制備方法中，步驟C3)中，所述線形聚酰胺-胺季銨鹽、兩親陽離子聚合物、 陽離子表面活性劑與水的質(zhì)量份數(shù)比可為(10 50) (10 40) (1 10) (100 500)，具體可為 25 15 5 200,30 17 3 250 或 10 10 10 170。上述的制備方法中，所述陽離子表面活性劑可為季銨鹽類化合物，具體可為十二
烷基二甲基芐基氯化銨、三乙基芐基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨和十六烷基三甲基溴化銨中至少一種。本發(fā)明還進(jìn)一步提供了由上述方法制備的反相破乳劑。本發(fā)明提供的反相破乳劑對油田采出的水包油乳狀液具有良好的破乳作用，是一種適合化學(xué)驅(qū)采出液的反相破乳劑；且本發(fā)明提供的制備方法對設(shè)備要求低，無高溫高壓反應(yīng)。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。實(shí)施例1、反相破乳劑A的合成(1)線形聚酰胺-胺季銨鹽的合成室溫下，將丙烯酸甲酯緩慢滴加到乙二胺中，在70°C下反應(yīng)4h后，升溫到90°C 95°C反應(yīng)24h得線形聚酰胺-胺；在5°C下將環(huán)氧氯丙烷滴加到質(zhì)量百分比濃度為50%的聚酰胺-胺水溶液中，在室溫下反應(yīng)證后，升溫至65°C反應(yīng)lh，減壓蒸餾除水即得線形聚酰胺-胺季銨鹽JXYOl ；其中丙烯酸甲酯與乙二胺的摩爾比為1 1，聚酰胺-胺與環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量份數(shù)比為12 10。(2)兩親陽離子聚合物的合成以壬基酚為起始劑，在120 130°C和0. 2 0. 4ΜΙ^下，在氫氧化鉀催化下與環(huán)氧乙烷進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)，得到壬基酚聚氧乙烯醚；將壬基酚聚氧乙烯醚溶于兩倍質(zhì)量的氯仿中，在-5°C 0°C下滴加質(zhì)量百分比濃度為0. 的丙烯酰氯氯仿溶液；用氫氧化鈉溶液吸收生成的副產(chǎn)物氯化氫，反應(yīng)池，減壓蒸餾除去溶劑氯仿得到丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯BRZOl ；其中，壬基酚、氫氧化鉀與環(huán)氧乙烷的質(zhì)量份數(shù)比為0.5 0.5 50;壬基酚聚氧乙烯醚與丙烯酰氯的摩爾份數(shù)比為1 1。將丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯BRZO1、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與水?dāng)嚢杌旌希?0°C無氧條件下用過硫酸鉀引發(fā)自由基聚合反應(yīng)，2小時后用硫酸亞鐵終止反應(yīng)，在50°C下減壓蒸餾除去水份即得兩親陽離子聚合物L(fēng)YJOl ；其中，丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯BRZ01、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺、水、引發(fā)劑和終止劑質(zhì)量份數(shù)比為 100 200 2000 5000 10 40。(3)反相破乳劑的制備
將線形聚酰胺-胺季銨鹽JXY01、兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ01、陽離子表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨溶解于水中，即得反相破乳劑A ；其中，線形聚酰胺-胺季銨鹽JXY01、兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ01、陽離子表面活性劑與水的質(zhì)量份數(shù)比為 25 15 5 200。實(shí)施例2、反相破乳劑B的合成(1)線形聚酰胺-胺季銨鹽的合成室溫下，將丙烯酸甲酯緩慢滴加到乙二胺中，在70°C下反應(yīng)4h后，升溫到90°C 95°C反應(yīng)24h得到線形聚酰胺-胺；在5°C下將環(huán)氧氯丙烷滴加到質(zhì)量百分比濃度為50% 的聚酰胺-胺水溶液中，在室溫下反應(yīng)證后，升溫至65°C反應(yīng)lh，減壓蒸餾除水即得線形聚酰胺-胺季銨鹽JXY02;其中丙烯酸甲酯與乙二胺摩爾比為1 1，聚酰胺-胺與環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量份數(shù)比為50 3。(2)兩親陽離子聚合物的合成以壬基酚為起始劑，在120 130°C和0. 2 0.4MPa下，用氫氧化鉀催化與環(huán)氧乙烷進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)，得到壬基酚聚氧乙烯醚；將壬基酚聚氧乙烯醚溶于兩倍質(zhì)量的氯仿中，在-5°C 0°C下滴加質(zhì)量百分比濃度為0. 的丙烯酰氯氯仿溶液；用氫氧化鈉溶液吸收生成的副產(chǎn)物氯化氫，反應(yīng)池，減壓蒸餾除去溶劑氯仿得丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯 BRZ02;其中，壬基酚、氫氧化鉀與環(huán)氧乙烷的質(zhì)量份數(shù)比為2 1 30;壬基酚聚氧乙烯醚與丙烯酰氯的摩爾份數(shù)比為1 1。將丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯BRZ02、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與水?dāng)嚢杌旌?，?0°C無氧條件下用過硫酸鉀引發(fā)自由基聚合反應(yīng)，2小時后用硫酸亞鐵終止反應(yīng)，在50°C下減壓蒸餾除去水份即得兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ02;其中，丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯BRZ02、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺、水、引發(fā)劑和終止劑質(zhì)量份數(shù)比為 200 400 2000 5000 40 100。(3)反相破乳劑的制備將線形聚酰胺-胺季銨鹽JXY02、兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ02、陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨溶解于水中，即得反相破乳劑B ；其中，線形聚酰胺-胺季銨鹽 JXY02、兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ02、陽離子表面活性劑與水質(zhì)量份數(shù)比為25 15 5 200。實(shí)施例3、反相破乳劑C的合成將線形聚酰胺-胺季銨鹽JXY01、兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ01、陽離子表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨溶解于水中，即得反相破乳劑C;其中，線形聚酰胺-胺季銨鹽、兩親陽離子聚合物、陽離子表面活性劑與水質(zhì)量份數(shù)比為30 17 3 250。實(shí)施例4、反相破乳劑D的合成將線形聚酰胺-胺季銨鹽JXY02、兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ02、陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨溶解于水中，即得反相破乳劑D ；其中，線形聚酰胺-胺季銨鹽、兩親陽離子聚合物、陽離子表面活性劑與水質(zhì)量份數(shù)比為30 17 3 250。實(shí)施例5、反相破乳劑E的合成將線形聚酰胺-胺季銨鹽JXY01、兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ02、陽離子表面活性劑十二烷基二甲基芐基氯化銨溶解于水中，即得反相破乳劑E ；其中，線形聚酰胺-胺季銨鹽、 兩親陽離子聚合物、陽離子表面活性劑與水質(zhì)量份數(shù)比為10 10 10 170。
實(shí)施例6、反相破乳劑F的合成將線形聚酰胺-胺季銨鹽JXY02、兩親陽離子聚合物L(fēng)YJ01、陽離子表面活性劑十二烷基二甲基芐基氯化銨溶解于水中，即得反相破乳劑F。其中，線形聚酰胺-胺季銨鹽、 兩親陽離子聚合物、陽離子表面活性劑與水質(zhì)量份數(shù)比為10 10 10 170。實(shí)施例7、實(shí)施例1-6制備的反相破乳劑性能評價實(shí)驗取渤海油田聚合物驅(qū)采出液，在現(xiàn)場溫度下，按《水包油乳狀液破乳劑使用性能評定方法(SY/T5797-93)》對反相破乳劑性能進(jìn)行評價。其中，實(shí)驗溫度為60°C，靜置時間為 30min，采出液含油率為215%ig/L。加藥濃度指有效成分，不包含溶劑。實(shí)驗結(jié)果如表1所 示。
表1對渤海油田聚合物驅(qū)水包油乳狀液的破乳實(shí)驗結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種反相破乳劑的制備方法，包括如下步驟(1)丙烯酸甲酯與乙二胺進(jìn)行反應(yīng)得到線形聚酰胺-胺；所述線形聚酰胺-胺與環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行反應(yīng)得到線形聚酰胺-胺季銨鹽；(2)在引發(fā)劑和終止劑存在的條件下，丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨與丙烯酰胺經(jīng)自由基聚合反應(yīng)得到兩親陽離子聚合物；(3)所述線形聚酰胺-胺季銨鹽、兩親陽離子聚合物、陽離子表面活性劑和水進(jìn)行混合即得所述反相破乳劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中，所述丙烯酸甲酯與乙二胺的摩爾份數(shù)比為1 1 ；所述線形聚酰胺-胺與環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量份數(shù)比為(10 100) (1 10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟(2)中，所述丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯按照包括如下步驟的方法制備在堿性化合物存在的條件下，壬基酚與環(huán)氧乙烷進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)得到壬基酚聚氧乙烯醚；所述壬基酚聚氧乙烯醚與丙烯酰氯進(jìn)行酯化反應(yīng)即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述壬基酚、堿性化合物與環(huán)氧乙烷的質(zhì)量份數(shù)比為(0.5 5) (0.5 5) (20 200)；所述壬基酚聚氧乙烯醚與丙烯酰氯的摩爾份數(shù)比為1 1 ；所述堿性化合物為氫氧化鉀、氫氧化鈉和乙醇鈉中至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于步驟O)中，丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺、水、引發(fā)劑和終止劑的質(zhì)量份數(shù)比為(50 500) (50 1000) (100 5000) (4000 20000) (1 50) (5 200)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于步驟O)中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二碳酸二異丙腈、過硫酸銨和過硫酸鉀中任一種；所述終止劑為多硫化鈉、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉中任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于步驟O)中，所述自由基聚合反應(yīng)的溫度為50°C 90°C，時間為0. 5h 汕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于步驟(3)中，所述線形聚酰胺-胺季銨鹽、兩親陽離子聚合物、陽離子表面活性劑與水的質(zhì)量份數(shù)比為(10 50) (10 40) (1 10) (100 500)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于所述陽離子表面活性劑為季銨鹽類化合物。
10.權(quán)利要求1-9中任一所述方法制備的反相破乳劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種反相破乳劑及其制備方法。該方法包括如下步驟(1)丙烯酸甲酯與乙二胺進(jìn)行反應(yīng)得到線形聚酰胺-胺；所述線形聚酰胺-胺與環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行反應(yīng)得到線形聚酰胺-胺季銨鹽；(2)在引發(fā)劑和終止劑存在的條件下，丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨與丙烯酰胺經(jīng)自由基聚合反應(yīng)得到兩親陽離子聚合物；(3)所述線形聚酰胺-胺季銨鹽、兩親陽離子聚合物、陽離子表面活性劑和水進(jìn)行混合即得所述反相破乳劑；本發(fā)明提供的反相破乳劑對油田采出的水包油乳狀液具有良好的破乳作用，是一種適合化學(xué)驅(qū)采出液的反相破乳劑；且本發(fā)明提供的制備方法對設(shè)備要求低，無高溫高壓反應(yīng)。
文檔編號C08F290/06GK102559246SQ20121003532
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者張健, 檀國榮 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院