專利名稱：瀝青質沉積物分散劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種浙青質沉積物分散劑。
背景技術：
近年來，國際原油價格持續(xù)在高位振蕩，石油需求不斷攀升，同時，受高油價刺激，各國稠油的開采技術和運營管理水平快速提升，不僅降低了稠油的開采成本，還使以往認為沒有開采價值的邊際重油和浙青儲層，成為具有經濟價值的有效資源。據(jù)美國《油氣雜質》報道，2004和2005年，世界原油產量的增長率為I. 5%，而重油的增長率為6%和3%。稠油中含有較多膠質和浙青質，粘度大，流動性差，開采難度大,采收率較低,加熱或稀釋是非常有效的開采方法。一般而言，在穩(wěn)定的油藏條件下，稠油中的飽和烴、芳香烴、 膠質和浙青質組分處于熱力學平衡狀態(tài)，開發(fā)過程中儲層物理和化學性質的改變均可能使油藏流體在流動和相態(tài)方面發(fā)生顯著的變化，破壞浙青質組分在原油體系中的平衡狀態(tài)，導致浙青質從原油中絮凝和沉積，造成地層、井筒和生產設備的堵塞，影響油田的正常生產。例如，我國的塔河油田是以稠油開發(fā)為主的油田，稠油產量占原油總產量的60%以上，主要采用摻稀油降粘為主的開采工藝，從2001年起，先后有數(shù)口稠油井生產過程中油嘴被堵，接著地面管線、油管被堵，油井不能正常生產，嚴重影響了整個油田的開發(fā)。目前主要的解決方法是通過機械處理和化學有機溶劑的方法清除。機械方法不適合于地層中沉積物的清除，國內外浙青質沉積物分散劑的研制非常活躍，機理一般認為是I)浙青分散穩(wěn)定原理。配方中含有芳香類物質和極性表面活性劑，芳香類物質分散浙青質沉積物，表面活性劑極性分子借助強的形成氫鍵的能力滲透、分散進入膠質和浙青質片狀分子之間，部分拆散平面重疊堆砌而成的聚集體，使其結構變松散，有序程度降低，空間延伸度減小，起到分散、穩(wěn)定浙青質的作用。2)靜電效應。膠質、浙青質被分散后，表面活性劑分子的親水基團帶有相同的電荷，吸附在浙青質顆粒上，阻止浙青質顆粒重新聚集。浙青質沉積物分散劑的種類有甲苯芳香類溶劑，它們是很有效的化學清潔劑，但這類芳香物質太昂貴，并且污染環(huán)境。帶有強極性基團的表面活性物質，例如十二烷基苯磺酸，可以較好地溶解油藏孔隙中沉積的浙青質。此外，具有親水性的中等長度的碳鏈醇，乙二醚、脂肪胺、羧酸等高閃點、低毒性的材料等被用作助溶劑。另外，去浙青油也被認為是一種天然的特別強的浙青溶劑，因為去浙青油中含有豐富的天然膠質和天然芳香物質以及不飽和的浙青質，但是，去浙青油的用量非常大，采用大量的去浙青油來分散浙青質沉積物并不是明智的選擇?，F(xiàn)有浙青質沉積物分散劑對浙青質具有較強的選擇性，對某一地區(qū)浙青質沉積物清除效果好的劑往往不適用于其他地區(qū)或區(qū)塊的浙青質沉積物，溶劑型分散劑存在閃點低、易產生安全隱患以及環(huán)境污染等問題。另外，目前分散劑的用量普遍較大，如何研究效果好且成本低的溶解劑也是一大難題。目前，油田開采集輸常用的浙青質沉積物分散劑中，文獻報道較多的是芳香烴類溶劑、含氟表面活性劑、烷基苯酚醚等表面活性劑類。油田化學2006年23卷“塔河油田TK305井井筒浙青質沉積防治” 一文報道了一種大分子含氟表面活性劑用于305井井筒浙青質沉積防治，使該井恢復正常生產。該井浙青質沉積物在120°C不溶于性質與TK305井原油相近的S86井原油(稀油)，在塔一聯(lián)原油(稠油)中溶解率為4.8%，在加入0.4% SLAD02脫除劑的塔一聯(lián)原油中溶解率達30. 13%,溶解了浙青質沉積物的加劑塔一聯(lián)原油與S86井原油的等量混合油，30 60°C黏度在50 350mPa · s之間，在井筒內可正常舉升。上述技術的缺陷在于含氟表面活性劑的成本較高，而且對浙青質沉積物的溶解能力有限，因此，作業(yè)時仍需借助大量的稀原油，雖然油井最終恢復正常生產，但生產成本很高。西安石油大學學報2010年25卷“稠油膠質浙青質分散解堵劑性能評價與現(xiàn)場應用” 一文報道了水基浙青高溫分散穩(wěn)定劑用于海洋采油廠有機物堵塞的油井。該劑由分散齊U，配以適當助溶劑和C-F、Si-F表面活性劑和水組成，其作用機理是溶解-分散-混溶-形成一個穩(wěn)定的低粘度體系，在地層條件下和低溫下不會分層析出，降低稠油粘度，提高地層中原油的流動能力。其基本原理是向原油中加入一定量的表面活性劑水溶液，使原油形成水包油型乳狀液或分散體系。但是該法的缺點是分散劑用量大于16%，成本高，并且其中含有大量的水，原油輸運到目的地后還需要進行破乳脫水，需要增加破乳工序，而且需要增加 對破乳后廢水的處理費用。CN 1508213A提出了一種用于石油開發(fā)油井用清洗解堵劑，將芳烴、乙醇、有機酸鹽、石蠟乳化分散劑、高效凈洗劑按一定比例復合，可溶解膠質、浙青質、蠟質等有機物，增強原油流動性，還可抑制儲層粘土膨脹。其主要成分是芳烴類物質，其中的凈洗劑成分仍是含氟類表面活性劑。清洗解堵劑的用量專利并無涉及，經濟性很難做評估。CN 101235280A提出了一種輕質油開采中浙青質沉積固體抑制劑，能有效降低和控制浙青質在輕質油開采過程中聚集和沉降。其技術方案是該抑制劑由高壓聚乙烯、柴油及其它助劑組成，包括聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、2，6 二叔丁基對甲酚等，在100-130°C熔融膠結反應，經成型后得產品。CN 1118617提出了用N，N-二烷基酰胺減少原油中浙青的沉淀。一方面，原油在鉆孔中與至少一種具有8-22碳原子脂肪酸的N，N-二烷基酰胺接觸。另一方面，在EOR方法的混相驅動操作過程中，通過加入至少一種具有8-22碳原子脂肪酸的N，N-二烷基酰胺驅動溶劑來減少浙青的沉淀。上述技術適用范圍是輕質油開采，對于高粘度稠油中析出的浙青質沉積物的分散作用需進一步考察。以上技術所述的分散劑僅能部分解決因浙青質的沉淀作用所引起的問題，對浙青質的溶解能力有限，有些分散劑僅在輕質油開采等有限的范圍內有作用，油的組成發(fā)生變化，分散效果就發(fā)生很大變化。適應性強、效果好、成本低、用量少的浙青質沉積物分散劑是今后的研究方向。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種浙青質沉積物分散劑，該分散劑不存在后續(xù)破乳脫水的問題，不僅可用于稠油井井筒堵塞物的清除，或者是地面管線、設備中浙青質沉積物的清除，也可用于分散近井地帶的堵塞物。一種浙青質沉積物分散劑，以分散劑的總質量為基準,含有50 90%的酮，5 45%的浙青質穩(wěn)定劑，其余為溶劑；所述的酮為具有通式RICH(R2) COCH3的酮中的一種或多種，其中Rl和R2為烷基，Rl和R2可以相同或不同，Rl和R2的碳數(shù)之和為10 50。
以分散劑的總質量為基準，所述的酮的含量優(yōu)選為60 70%。以分散劑的總質量為基準，所述浙青質穩(wěn)定劑的含量優(yōu)選為10 20%。所述分散劑中，酮、浙青質穩(wěn)定劑與溶劑的質量分數(shù)之和為100%。Rl和R2的碳數(shù)之和優(yōu)選為15 25。R1、R2各自獨立地是直鏈烷基或支鏈烷基。從產品易得性角度考慮，Rl和R2優(yōu)選為支鏈烷基。所述的浙青質穩(wěn)定劑是指可阻止分散的浙青質重新進行聚集的物質。所述浙青質穩(wěn)定劑優(yōu)選為2-烷基萘磺酸、烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯/反丁烯二酸酯共聚物、聚α -烯烴和烷基化聚苯乙烯中的一種或多種。其中，2-烷基萘磺酸中的烷基優(yōu)選為碳數(shù)I 20的烷基，更優(yōu)選碳數(shù)為8 12的直鏈烷基；所述烷基萘的分子量優(yōu)選為2000 10000，更優(yōu)選為3000 8000 ;所述醋酸乙烯酯/反丁烯二酸酯共聚物的 分子量優(yōu)選為4000 28000，更優(yōu)選為8000 20000 ;所述烷基化聚苯乙烯的分子量優(yōu)選為20000 120000，更優(yōu)選為40000 100000 ;所述聚甲基丙烯酸酯中，與羧基相聯(lián)的烷基碳數(shù)優(yōu)選為I 20，更優(yōu)選為6 18 ;所述聚α -烯烴中，烷基側鏈的碳數(shù)優(yōu)選為I 20，更優(yōu)選為7 18。所述溶劑選自C5 C20的直鏈烷烴、C5 C20支鏈烷烴、C5 C20環(huán)烷烴和C6 C15的芳香烴中的一種或多種，優(yōu)選為C8 C15的直鏈烷烴、C8 C15支鏈烷烴、C8 C15環(huán)烷烴和C7 ClO芳香烴中的一種或多種。本發(fā)明認為浙青質沉積物去除的關鍵是破壞膠質、浙青質的分子聚集體。本發(fā)明通過加入帶支鏈的酮，使其與浙青質分子發(fā)生作用，破壞了浙青質分子間的氫鍵作用，使浙青質粒子間的相互排斥力增強，與支鏈酮分子結合的浙青質分子不易相互結合形成大的晶體，分散性和抗沉積能力得到提高。同時，分散劑中的浙青質穩(wěn)定組份與少量溶劑的存在，具有增效作用，增強了膠質、浙青質分子與分散劑的混合程度，從而達到分散或者清除浙青質沉積物的目的。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供的浙青質沉積物分散劑可以不含芳香烴，成為一種環(huán)保型的浙青質沉積物分散劑；在作業(yè)過程中不需再添加水，因此不存在后續(xù)破乳脫水的問題。本發(fā)明所提供的浙青質沉積物分散劑具有對浙青質沉積物溶解率高，加劑量小，安全穩(wěn)定的特點，不僅適用于稠油開采過程清除井筒中堵塞的沉積物，也可用于分散近井地帶的堵塞物?；蛘呤枪茌斶^程中地面管線、設備中浙青質沉積物的清除。
具體實施例方式本發(fā)明的浙青質沉積物分散劑可以按照以下方法配制先將浙青質穩(wěn)定劑組份和溶劑組份在常溫下攪拌混合均勻，最后將酮組份加入到上述的混合物中，混合后得到浙青質沉積物分散劑。實施例中，先稱取一定量浙青質沉積物于錐形瓶中，加熱到50°C。按不同比例向油樣中加入分散劑，在磁力攪拌上以IOOrpm低速攪拌30min，然后用濾紙過濾，稱量殘余物重量，計算溶解率。溶解率為已分散的樣品質量與總樣品質量之比。實施例I稱取O. 05g2-壬基萘磺酸，均勻溶于O. Ig正戊烷。稱取O. 35gRlCH(R2) COCH3溶于上述混合液中，得到浙青質沉積物分散劑。稱取IOg新疆塔河TH10316井浙青質沉積物，與所述溶解劑分散劑用磁力攪拌混合均勻后，計算溶解率。結果見表I。
實施例2稱取O. Ig分子量5000的烷基萘，均勻溶于O. 5g環(huán)己烷。稱取I. 4gRlCH(R2)COCH3溶于上述混合液中，得到浙青質沉積物溶解劑分散劑。稱取IOg新疆塔河TK614稠油井浙青質沉積物，與所述分散劑用磁力攪拌混合均勻后，計算溶解率。結果見表I。實施例3稱取O. Ig分子量2000的聚甲基丙烯酸酯，均勻溶于O. Ig直餾煤油，稱取O. 8gR1CH(R2)C0CH3溶于上述混合液中，得到浙青質沉積物溶解劑分散劑。稱取IOg新疆塔河TH10316井浙青質沉積物，與所述溶解劑分散劑用磁力攪拌混合均勻后，計算溶解率。結果
見表I。實施例4稱取O. Ig平均相對分子質量為8500的醋酸乙烯酯/反丁烯二酸酯共聚物，均勻溶于O. 02g直餾柴油，稱取O. 18g RICH (R2) COCH3溶于上述混合液中，得到浙青質沉積物分散劑。稱稱取IOg勝利油田王-140井浙青質沉積物，與所述分散劑用磁力攪拌混合均勻后，計算溶解率。結果見表I。對比例I稱取O. 5g 二甲苯，加入IOg新疆塔河TH10316井浙青質沉積物，用磁力攪拌混合均勻后，計算溶解率。結果見表I。對比例2稱取2g十二烷基苯磺酸加入到IOg勝利油田王-140井井浙青質沉積物，用磁力攪拌混合均勻后，計算溶解率。結果見表I。表I
權利要求
1.一種浙青質沉積物分散劑，以分散劑的總質量為基準，含有50 90%的酮，5 45%的浙青質穩(wěn)定劑，其余為溶劑；所述的酮為具有通式RICH(R2) COCH3的酮中的一種或多種，其中Rl和R2為烷基，Rl和R2可以相同或不同，Rl和R2的碳數(shù)之和為10 50。
2.按照權利要求I所述的分散劑，其特征在于，以分散劑的總質量為基準，所述的酮的含量為60 70%。
3.按照權利要求I所述的分散劑，其特征在于，以分散劑的總質量為基準，所述浙青質穩(wěn)定劑的含量為10 20%。
4.按照權利要求I所述的分散劑，其特征在于，Rl和R2的碳數(shù)之和為15 25。
5.按照權利要求I所述的分散劑，其特征在于，所述浙青質穩(wěn)定劑為2-烷基萘磺酸、烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯/反丁烯二酸酯共聚物、聚α -烯烴和烷基化聚苯乙烯中的一種或多種。
6.按照權利要求5所述的分散劑，其特征在于，2-烷基萘磺酸中的烷基為碳數(shù)I 20的燒基。
7.按照權利要求6所述的分散劑，其特征在于，2-烷基萘磺酸中的烷基為碳數(shù)8 12的直鏈烷基。
8.按照權利要求5所述的分散劑，其特征在于，所述烷基萘的分子量為2000 10000。
9.按照權利要求8所述的分散劑，其特征在于，所述烷基萘的分子量為3000 8000。
10.按照權利要求5所述的分散劑，其特征在于，所述醋酸乙烯酯/反丁烯二酸酯共聚物的分子量為4000 28000。
11.按照權利要求I所述的分散劑，其特征在于，所述醋酸乙烯酯/反丁烯二酸酯共聚物的分子量8000 20000。
12.按照權利要求5所述的分散劑，其特征在于，所述烷基化聚苯乙烯的分子量為20000 120000。
13.按照權利要求12所述的分散劑，其特征在于，所述烷基化聚苯乙烯的分子量為40000 100000。
14.按照權利要求5所述的分散劑，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸酯中，與羧基相聯(lián)的烷基碳數(shù)為I 20。
15.按照權利要求14所述的分散劑，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸酯中，與羧基相聯(lián)的烷基碳數(shù)為6 18。
16.按照權利要求5所述的分散劑，其特征在于，所述聚α-烯烴中，烷基側鏈的碳數(shù)為I 20。
17.按照權利要求16所述的分散劑，其特征在于，所述聚α-烯烴中，烷基側鏈的碳數(shù)7 18。
18.按照權利要求I所述的分散劑，其特征在于，所述溶劑選自C5 C20的直鏈烷烴、C5 C20支鏈烷烴、C5 C20環(huán)烷烴和C6 C15的芳香烴中的一種或多種，
19.按照權利要求18所述的分散劑，其特征在于，所述溶劑選自C8 C15的直鏈烷烴、C8 C15支鏈烷烴、C8 C15環(huán)烷烴和C7 ClO芳香烴中的一種或多種。
20.按照權利要求I所述的分散劑，其特征在于，Rl和R2為支鏈烷基。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種瀝青質沉積物分散劑，以分散劑的總質量為基準，含有50～90％的酮，5～45％的瀝青質穩(wěn)定劑，其余為溶劑；所述的酮為具有通式R1CH(R2)COCH3的酮中的一種或多種，其中R1和R2為支鏈烷基，R1和R2可以相同或不同，R1和R2的碳數(shù)之和為10～50。本發(fā)明所提供的瀝青質沉積物分散劑具有對瀝青質沉積物溶解率高，加劑量小，安全穩(wěn)定的特點，不僅適用于稠油開采過程清除井筒中堵塞的沉積物，也可用于分散近井地帶的堵塞物?；蛘呤枪茌斶^程中地面管線、設備中瀝青質沉積物的清除。
文檔編號C09K8/524GK102876306SQ201110196690
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2011年7月14日
發(fā)明者秦冰, 羅詠濤 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院