本發(fā)明涉及一種處理油田含聚采出液用的預脫水劑及其制備方法，特別涉及一種處理水包油型采出液用的預脫水劑及其制備方法，屬于油田開發(fā)
技術領域：
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背景技術：
：隨著開發(fā)時間的延長，采出液的綜合含水率不斷上升。目前遼河油田大部分采油區(qū)塊都已進入高含水開發(fā)期，油井采出液綜合含水率較高。為了提高原油采收率，遼河油田還實施了大規(guī)模注聚合物開發(fā)。與油田開發(fā)初、中期的采出液相比，高含水開發(fā)期的采出液的性質(zhì)發(fā)生了較大變化。油水分離的速度明顯變慢。乳化油含水率上升，污水含油量上升，采出液處理難度增大，采出液由以往的油包水(W/O)型乳狀液為主轉變?yōu)樗?O/W)型乳狀液為主。而目前使用的原油破乳劑主要以破油包水(W/O)型乳狀液為主，表現(xiàn)出加藥量大、破乳脫水困難等缺點。自從1914年報道Bamickel用0.1％FeSO4溶液在35℃-60℃條件下使乳化原油破乳算起，八十余年來，科研人員先后開發(fā)出了三代產(chǎn)品。20年代至30年代期間出現(xiàn)了第一代乳化原油破乳劑，主要是低分子陰離子型表面活性劑，如脂肪酸鹽、環(huán)烷酸鹽等，其缺點是用量較大(1000mg/L)同時效果又差，容易受到電解質(zhì)影響等。40年代前后，環(huán)氧乙烷生產(chǎn)的工業(yè)化，使破乳劑研究及應用發(fā)生了一次質(zhì)的飛躍，出現(xiàn)了環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷嵌段共聚物。如OP型、Peregel型、Tween型等相對分子質(zhì)量較低的非離子型破乳劑，它們的優(yōu)點是耐酸、堿和鹽，原油脫水效果明顯提高，用量也大幅度減少，但用量也較大(100mg/L-500mg/L)。自60年代以后，第三代破乳劑開始出現(xiàn)，主要是高相對分子質(zhì)量的聚醚型破乳劑。隨著油田的進一步開發(fā)，原油含水量更加增大，而且隨著三次采油技術現(xiàn)場試驗規(guī)模的增大，促使新型原油破乳劑不斷涌現(xiàn)。進入80年代后，由于經(jīng)濟、儲存和生產(chǎn)工藝等方面的原因，單純環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷嵌段聚醚非離子型破乳劑開始被聚胺類、聚合物型、兩性離子型破乳劑所取代，其最低用量降到了100mg/L以下，但這些破乳劑的最大缺點是專一性比較強，因此人們又通過改性或復配方法研制復合型破乳劑，但主劑仍為聚醚破乳劑，且主要是用于原油的破乳，而對于污水特別是O/W型乳液的破乳還未引起足夠的重視。因此，提供一種O/W型的油田采出液預脫水成為本領域亟待解決的問題之一。技術實現(xiàn)要素：為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種處理水包油型采出液用的預脫水劑，該預脫水劑的合成工藝簡單，且無需提純即可直接使用，具有較好的油水分離效果。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種預脫水劑的制備方法，其包括以下步驟：第一步：將聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚、丙烯酸和苯磺酸混合后得到第一反應體系，在氮氣的保護下使第一反應體系發(fā)生酯化反應，得到第一產(chǎn)物；第二步：采用NaOH溶液對2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸進行溶解，得到第一溶液，然后向第一溶液中加入第一產(chǎn)物，得到第二溶液；第三步：向第二溶液中加入丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨和引發(fā)劑，得到第二反應體系；將第二反應體系先在30-50℃下邊攪拌邊反應5-7h，然后在常溫下靜置5-6h，得到第二產(chǎn)物；第四步：在常溫下，邊攪拌邊向第二產(chǎn)物中加入丙酮，產(chǎn)生白色沉淀后進行過濾，得到白色固體；對白色固體進行醇洗、烘干，得到預脫水劑。本發(fā)明提供的技術方案合成工藝簡單，條件溫和，最終制得的目標產(chǎn)物預脫水劑無需提純即可直接使用。在上述制備方法中，在第一步中，苯磺酸能夠起催化劑的作用。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第三步中，將第二反應體系在40℃下反應6h。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第一步中，所述聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚的粘均分子量為12000，聚合度為50。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第一步中，所述聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚與所述丙烯酸的物質(zhì)的量之比為(1-3):(1-3)，更優(yōu)選地，所述聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚的加入量為0.1-0.3mol，所述丙烯酸的加入量為0.1-0.3mol；進一步優(yōu)選地，所述聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚與所述丙烯酸的物質(zhì)的量的比為1:1。在上述制備方法中，優(yōu)選地，所述苯磺酸的用量為所述聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚與所述丙烯酸的總重量的1％-2％。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第一步中，所述酯化反應的溫度為112-116℃，酯化反應的時間為4-5h。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第二步中，采用NaOH溶液對2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸進行溶解，得到第一溶液時，溶解的過程中確保第一溶液的pH值小于7。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第二步中，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和第一產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為(0.5-1):(2.5-3.5)。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第二步中，所述NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為1.0-1.5mol/L，所述NaOH溶液的加入量為1-2mL；所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的加入量為0.05-0.1mol；所述第一產(chǎn)物的加入量為0.25-0.35mol。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第二步中，向第一溶液中加入第一產(chǎn)物后，該方法還包括向第一溶液中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值的步驟；更優(yōu)選地，所述pH值調(diào)節(jié)為5.0-5.5。在上述制備方法中，優(yōu)選地，第二步中的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸與第三步中的丙烯酰胺的物質(zhì)的量之比為(0.5-1):1。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第三步中，丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨和引發(fā)劑三者的物質(zhì)的量之比為1:(2-4):(0.2-0.3)；更優(yōu)選地，所述丙烯酰胺的加入量為0.10mol，所述二甲基二烯丙基氯化銨的加入量為0.20-0.40mol，所述引發(fā)劑的加入量為0.02-0.03mol。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第三步中，所述引發(fā)劑包括過硫酸鉀。在上述制備方法中，優(yōu)選地，第三步中的丙烯酰胺與第四步中的丙酮的物質(zhì)的量之比為1:(2-3)。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第四步中，向第二產(chǎn)物中加入丙酮后攪拌30-40min。在上述制備方法中，優(yōu)選地，在第四步中，所述烘干的溫度為50-70℃，更優(yōu)選為60℃；烘干的時間為2-3h。本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的預脫水劑，所述預脫水劑能夠應用于油田含聚采出液的處理中，尤其是水包油型的采出液。在一個具體實施方式中，預脫水劑的制備方法包括以下步驟：將(0.1-0.3mol)聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚和(0.1-0.3mol)丙烯酸加入反應容器中；然后加入苯磺酸，其重量為所述環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚與所述丙烯酸的總重量的1％-2％；混合后得到第一反應體系，在氮氣的保護下使第一反應體系發(fā)生酯化反應，得到第一產(chǎn)物；采用NaOH溶液對(0.05mol-0.1mol)的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸進行溶解，得到第一溶液，溶解過程中確保第一溶液的pH值小于7；然后向前述第一溶液中加入(0.25mol-0.35mol)的第一產(chǎn)物，得到第二溶液；其中，所述NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為1.0-1.5mol/L，用量為1mL-2mL；向上述第二溶液中加入0.10mol丙烯酰胺、(0.20mol-0.40mol)二甲基二烯丙基氯化銨和(0.02mol-0.03mol)引發(fā)劑，得到第二反應體系；將第二反應體系在30-50℃下反應5-7h，然后在常溫下靜置5-6h，得到第二產(chǎn)物；向上述第二產(chǎn)物中加入丙酮，丙酮的加入量是相對于上步中的丙烯酰胺而言的，丙烯酰胺與丙酮的物質(zhì)的量的比為1:(2-3)，過濾，得到白色固體；對白色固體進行醇洗、烘干，得到預脫水劑。本發(fā)明的有益效果：1)與傳統(tǒng)合成工藝相比，本發(fā)明提供的技術方案合成工藝簡單，條件溫和；制備得到的預脫水劑無需進行提純，可直接使用；2)本發(fā)明提供給的預脫水劑，能夠用于油田采出液(特別是水包油型采出液)的初步脫水，其具有較好的油水分離效果，能夠?qū)⒉沙鲆褐械拇蟛糠炙摮?，減輕下游脫水裝置的負荷和藥劑的用量，大大提高了脫水效率。具體實施方式為了對本發(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預脫水劑的制備方法，其包括以下步驟：將(0.1-0.3mol)聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚與(0.1-0.3mol)丙烯酸投入反應容器中，并加入苯磺酸催化劑(催化劑的加入量為聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷單丁基醚與丙烯酸的總重量的1％-2％)；然后向反應容器中通入氮氣，在氮氣的保護下將反應容器加熱到115℃回流進行酯化反應4.5h，得到第一產(chǎn)物；稱取0.05mol的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，采用NaOH溶液(NaOH溶液的濃度為1.0mol/L)進行溶解以形成第一溶液，溶解過程中確保第一溶液的pH值小于7，最終測得該溶液的pH值為6.5；然后向第一溶液中加入0.30mol第一產(chǎn)物，并向其中加入NaOH溶液將pH值調(diào)節(jié)為5.5，得到第二溶液；向第二溶液中加入丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化銨(丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化銨物質(zhì)的量比為1:4，其中，丙烯酰胺的加入量為0.10mol)，然后加入0.025mol過硫酸鉀，在40℃下邊攪拌邊反應6小時后，停止攪拌，在常溫下靜置5個小時后結束反應，得到粘稠狀的第二產(chǎn)物；向第二產(chǎn)物中加入0.2mol丙酮，攪拌30-40min，產(chǎn)生白色沉淀后進行過濾，得到白色固體，然后用質(zhì)量濃度為95％的乙醇溶液對白色固體進行清洗，于60℃烘3h，得到目標產(chǎn)物預脫水劑。將上述實施例提供的預脫水劑應用于遼河油田采出液(該采出液為水包油型)的處理中：表1預脫水劑的分離效果試驗編號原油中水的質(zhì)量百分比含量，％污水含油量，mg/L115.6325214.9308315.4300414.7296該含聚采出液油相的含水量為31.6％，水相的含油量為1320mg/L，含聚采出液中聚合物(該聚合物主要為聚丙烯酰胺)的含量為300mg/L，處理溫度為50℃，以采出液的體積計，預脫水劑的投加量為30mg/L，經(jīng)60min沉降后，分離效果如表1所示。從表1可以看出，本發(fā)明提供的預脫水劑對遼河油田O/W型乳狀采出液具有較好的油水分離效果，當預脫水劑的投加量為30mg/L時，水相的含油量降為300mg/L左右，油相的含水量降為15％左右，大大降低了后續(xù)油水分離工藝的負荷，具有較好的應用前景。當前第1頁1 2 3