本發(fā)明屬于原油降粘劑
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種原油降粘劑及其制備方法。
背景技術(shù):
:稠油資源已經(jīng)成為我國重要的戰(zhàn)略接替資源之一,因其密度大、粘度高導致開采和輸送困難,開采難度很大。化學降粘技術(shù)是目前降粘幅度最大和使用最經(jīng)濟的措施之一,并已在世界各稠油油田中廣泛使用?;瘜W降粘劑對于稠油可進行有效分散、乳化等作用,顯著降低稠油粘度、減小稠油在地層和井筒中流動阻力,這對于降低開采過程能耗、減少排放污染、提高稠油采收率具有重要意義。腐植酸是自然界植物殘體經(jīng)腐爛分解后的產(chǎn)物,是一種復雜的天然大分子有機質(zhì)。其分子內(nèi)含有羰基、羧基、醇羥基和酚羥基等多種活性官能團,使其具有酸性、親水性、界面活性、陽離子交換能力、絡(luò)合作用及吸附分散能力,因而腐植酸類物質(zhì)在環(huán)保、石油開采、農(nóng)林園藝、醫(yī)藥、分析化學、電池工業(yè)等領(lǐng)域等都具有廣泛的應用。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種原油降粘劑及其制備方法。本發(fā)明所提供的原油降粘劑是由式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物與式II所示腐植酸接枝聚醚改性物組成的復配體系;其中,式I所示腐植酸與三乙二醇的縮合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的質(zhì)量比為20-40∶80-60,優(yōu)選30-40∶70-60,具體可為40∶60或30∶70,式I中,n表示縮合度,n為1-100的整數(shù),優(yōu)選1-20,具體可為5、10、15或20;式II中,x為20-80的整數(shù),優(yōu)選40-80,具體可為50或70;y為10-40的整數(shù),優(yōu)選20-40,具體可為30;式I、式II中,HA表示腐植酸,其結(jié)構(gòu)式如下所示:腐植酸是一種復雜無定型大分子的混合物,且不同來源的腐植酸在結(jié)構(gòu)上也有很大差異,所以目前人們對腐植酸的結(jié)構(gòu)還沒有一個準確統(tǒng)一的結(jié)論,只是對其上所含的活性基團達成了共識,這個結(jié)構(gòu)式是推測出來的腐植酸的可能的一種結(jié)構(gòu)模型,R也是不確定的。上述式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物是按照下述步驟的方法制備得到的:以三苯基磷(PPh3)和偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)為催化劑,使得三乙二醇與腐植酸進行縮合反應,得到式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物。其中,三乙二醇與腐植酸的質(zhì)量比為1:5-15,具體可為1:10。所述縮合反應的溫度為140-160℃,時間為2-6h,具體可為3h。上述式II所示腐植酸接枝聚醚改性物是按照包括下述步驟的方法制備得到的:以腐植酸為起始劑,以KOH為催化劑,在惰性氣體保護下,依次與環(huán)氧丙烷(PO)和環(huán)氧乙烷(EO)進行開環(huán)聚合反應,即得。其中,腐植酸與環(huán)氧化合物的質(zhì)量比可為1:5~15,環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比可為3~1:1。所述開環(huán)聚合反應的溫度為120~140℃,壓力為0.2~0.4MPa,時間為2~10h。本發(fā)明所提供的原油降粘劑是按照包括下述步驟的方法制備得到的:將式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物與式II所示腐植酸接枝聚醚改性物混勻,得到原油降粘劑。其中,式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的質(zhì)量比為20-40∶80-60,優(yōu)選30-40∶70-60,具體可為40∶60或30∶70。上述原油降粘劑在原油開采中的應用也屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明提供的原油降粘劑在高溫下仍具有很好的降粘效果,對原油有很好的乳化和降粘能力。附圖說明圖1本發(fā)明實施例1-實施例4制得的原油降粘劑在3×104mg/L礦化度鹽水中粘度與濃度的關(guān)系曲線(測定溫度25℃)。圖2為本發(fā)明實施例1-實施例4制得的原油降粘劑在3×104mg/L礦化度鹽水中粘度與溫度的關(guān)系曲線(測試濃度1000mg/L)。具體實施方式下面通過具體實施例對本發(fā)明進行說明,但本發(fā)明并不局限于此。下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法;下述實施例中所用的試劑、材料等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。下述實施例中所用的式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物是按照包括下述步驟的方法制備得到的:將三乙二醇、濃硫酸、三苯基磷(PPh3)和偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)加入到分水器中,回流分水,通過恒壓滴液漏斗緩慢計入腐植酸溶液,60℃攪拌1小時后,升溫至180℃反應3h。過濾,水洗,分離,重結(jié)晶,重復以上步驟得到式I所示縮合物。具體投入原料量與縮合度n的關(guān)系表格如下:腐植酸三乙二醇濃硫酸三苯基磷偶氮二甲酸二乙酯n=520g2g1ml2g0.5gn=1050g5g2.5ml5g1.2gn=1570g7g3.5ml7g1.8gn=2090g9g1ml2g0.5g下述實施例中所用的式II所示腐植酸接枝聚醚改性物是按照包括下述步驟的方法制備得到的:將腐植酸和催化劑KOH加入到高壓反應釜中,升溫至115±5℃,用氮氣吹掃置換三次,再加入環(huán)氧丙烷,控制反應釜內(nèi)總壓力為0.2~0.4MPa、反應溫度140±5℃,待反應釜內(nèi)壓力回落后,繼續(xù)反應60min。加入環(huán)氧乙烷,控制反應釜內(nèi)壓力低于0.4MPa,繼續(xù)反應60min。將反應體系溫度降至低于80℃后,取出產(chǎn)物。投入原料量與x、y的關(guān)系表格如下:腐植酸環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷氫氧化鉀x=50,y=3020g100g50g10gx=70,y=3020g160g70g10g實施例1、原油降粘劑A的制備將40g式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物(其中,縮合度n為5)、60g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x為50,y為30)混合,得到原油降粘劑A。實施例2、原油降粘劑B的制備將30g式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物(其中,縮合度n為10)、70g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x為50,y為30)混合,得到原油降粘劑B。實施例3、原油降粘劑C的制備將40g式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物(其中,縮合度n為15)、60g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x為70,y為30)混合,得到原油降粘劑C。實施例4、原油降粘劑D的制備將30g式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物(其中,縮合度n為20)、70g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x為70,y為30)混合,得到原油降粘劑D。測定實施例測定例1將實施例1~4制備的4種原油降粘劑(A、B、C和D)使用礦化度3×104mg/L的鹽水分別配制為不同濃度的原油降粘劑溶液,測定溶液濃度、溫度與粘度的關(guān)系,結(jié)果見圖1和圖2。測定例2使用測定例1中配制的濃度為1000mg/L的原油降粘劑溶液,在溫度為25℃下,分別加入到裝有50ml脫水脫氣稠油樣品的具塞試管中,溶液與稠油樣品體積比為1:1。蓋緊試管塞后,將試管放置在振蕩箱內(nèi),水平振蕩80-100次,振幅應大于20cm,充分混合后,用Brookfield粘度計測量混合體系的粘度。稠油降粘結(jié)果如表1所示。表1原油降粘劑的稠油降粘效果樣品粘度(mPa·s)原油降粘率(%)空白1800--A42377B32282C18090D27785由表1可以看出,加入原油降粘劑后,體系粘度大幅度降低,稠油降粘率均高于75%。其中原油降粘劑C的稠油降粘效果最為明顯,降粘率可以達到90%。當前第1頁1 2 3