一種稠油降粘劑及其制備方法與稠油降粘方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種稠油降粘劑及其制備方法與稠油降粘方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，由于國(guó)際原油價(jià)格的不斷攀升以及稀油資源隨著開(kāi)采不斷地減少，各國(guó)開(kāi)始對(duì)稠油的開(kāi)采不斷加以重視。目前對(duì)稠油的開(kāi)發(fā)已延伸到了以往認(rèn)為沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值的邊際重油和浙青儲(chǔ)層。由于稠油在油層中粘度高、流動(dòng)阻力大、甚至不能流動(dòng)，因而用常規(guī)技術(shù)難以經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行開(kāi)采。中國(guó)的陸上稠油、浙青資源約占石油資源總量的20%，預(yù)測(cè)資源量198億噸，其中最終可探明的地質(zhì)資源79.5億噸，可采資源量19.1億噸。經(jīng)過(guò)幾十年的勘探，我國(guó)已先后在全國(guó)發(fā)現(xiàn)了 70多個(gè)重油油田，稠油的產(chǎn)量已超過(guò)全國(guó)石油總產(chǎn)量的10%。隨著石油開(kāi)采和煉制技術(shù)的進(jìn)步，以及重油開(kāi)采成本的降低和產(chǎn)量的提高，稠油將成為中國(guó)重要的戰(zhàn)略性接替能源之一。
[0003]稠油通常是指粘度高、相對(duì)密度大的原油。其中膠質(zhì)和浙青質(zhì)含量都較高的為重質(zhì)原油。膠質(zhì)、浙青質(zhì)分子是稠油中相對(duì)分子質(zhì)量最大且極性最強(qiáng)的組分，研究發(fā)現(xiàn)，浙青質(zhì)分子在原油中以三維締合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式存在，形成規(guī)整度很高的聚集體。膠質(zhì)分子吸附在浙青質(zhì)聚集體上，形成了浙青質(zhì)粒子與液態(tài)油之間的過(guò)渡層，使浙青質(zhì)粒子懸浮在油中，形成石油膠體。當(dāng)原油分子間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)摩擦力，從而表現(xiàn)出原油的高粘度。
[0004]稠油油藏開(kāi)采的困難主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面稠油的粘度高，稠油在油層中的滲流阻力大，使得稠油不能從油藏流入井底；另一方面即使在油藏條件下，稠油能夠流入井底，但在垂直舉升和外輸?shù)倪^(guò)程中，一系列外部因素使得稠油的粘度進(jìn)一步增大，嚴(yán)重影響了稠油的采收和利用。
[0005]現(xiàn)有的稠油降粘方法主要有摻稀降粘、熱力降粘和化學(xué)降粘。摻稀降粘是向稠油中摻入一定量的稀油來(lái)降低稠油的粘度，該方法雖然效果較好，但是需要消耗大量的稀油資源。熱力降粘是用加熱的方法來(lái)降低稠油的粘度，但是該方法需要大量的能耗并且效率不高?；瘜W(xué)降粘包括乳化降粘和油溶性降粘——乳化降粘是指利用水溶性表面活性劑與原油之間形成水包油型乳液從而達(dá)到降低粘度的目的；油溶性降粘是通過(guò)利用分子結(jié)構(gòu)中極性基團(tuán)與浙青質(zhì)、膠質(zhì)相互作用，并破壞膠質(zhì)浙青質(zhì)聚集體以及空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，達(dá)到降低原油粘度的目的。現(xiàn)有的化學(xué)降粘技術(shù)主要存在降粘效率不高、降粘劑對(duì)稠油具有選擇性等問(wèn)題，如何研制出新型的稠油降粘劑，是目前研制稠油降粘劑的一大難題。
[0006]CN101875838A公開(kāi)了一種油溶性降粘劑，該油溶性降粘劑的原料組成包括主劑和溶劑，該主劑包括質(zhì)量比3:1:1至3:3:3的動(dòng)物脂、芳烴和含有酸酐的烯烴。該油溶性降粘劑能夠一定程度上降低稠油粘度，但是降粘劑的主劑合成過(guò)程涉及到聚合反應(yīng)，比較難控制反應(yīng)程度，反應(yīng)產(chǎn)物的聚合度對(duì)降粘劑的效果影響較大。
[0007]CN102618245A公開(kāi)了一種新型乳化降粘劑，由石油苯磺酸鹽63_65份，陰離子表面活性劑9-15份，pH值調(diào)節(jié)劑20-30份，所述pH值調(diào)節(jié)劑是燒堿與水按照重量份配比為50:50混合而制成。該乳化降粘劑雖然一定程度上克服了油溶性降粘劑的缺點(diǎn)，具有抗礦鹽能力強(qiáng)，能使稠油從油包水的乳化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗腿橐?，乳化后的稠油粘度低，但是，形成的水包油型乳液增加了采出液后續(xù)破乳的難度，并且堿的加入容易對(duì)注入設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。
[0008]李勝彪等(《石油天然氣學(xué)報(bào)》，2009，31 (2)，130-133)公開(kāi)了一種稠油熱采納米降粘劑，該納米乳化降粘劑是在常用的降粘劑中篩選和復(fù)配了納米助劑，由于納米材料的特殊性質(zhì)，加入納米助劑后的降粘劑，不僅能夠有效降低原油粘度，還可大幅度降低油水界面張力，具有很強(qiáng)的乳化原油和改變油層巖石潤(rùn)濕性的能力，提高原油采收率。試驗(yàn)以河南井樓油田超稠油為研究對(duì)象，在常規(guī)稠油熱采降粘劑的基礎(chǔ)上，引入納米助劑，研制出耐高溫納米乳化降粘劑TN-02，并與原降粘劑進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)降粘劑相t匕，加入納米助劑后的降粘劑在表面張力、降粘效果、耐溫、耐鹽和脫水等方面略有改善，在驅(qū)替效果方面明顯改善。
[0009]楊勇等(《石油天然氣學(xué)報(bào)》，2010，32 (4)，301-304)公開(kāi)了采用通過(guò)水熱催化裂解反應(yīng)，研究SPA催化劑對(duì)塔河稠油的降粘效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，SPA催化劑對(duì)塔河稠油有很好的降解作用，反應(yīng)后飽和烴明顯增加，膠質(zhì)明顯減少。經(jīng)過(guò)SPA催化降解后，塔河原始稠油的降粘效果很穩(wěn)定，粘度不會(huì)反彈。但是實(shí)驗(yàn)的催化劑濃度、溫度和時(shí)間對(duì)催化反應(yīng)有較大的影響，此種降粘技術(shù)比較適合地面降粘，對(duì)于地下降粘具有一定局限性。
[0010]化學(xué)降粘劑以及化學(xué)降粘的總類較多，但是每種方法都有一定的局限性。比如油溶性降粘劑一般都是高分子聚合物，其合成過(guò)程比較麻煩，聚合度不易控制，并且聚合物和分子量對(duì)降粘效果都有一定影響。水溶性降粘劑形成的水包油型乳液會(huì)增加采出液后續(xù)破乳的難度，如果伴隨蒸汽注入，一般的水溶性降粘劑還存在耐溫型差等問(wèn)題。催化降粘是一種較好的降粘方法，但是催化劑濃度、溫度和時(shí)間對(duì)催化降粘反應(yīng)有較大的影響。
[0011]由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的化學(xué)降粘劑無(wú)論是那種，都存在著不同的影響降粘效果的問(wèn)題，造成降粘效率低，影響實(shí)施效果的因素多且不易控制，因此需要提供新的稠油降粘劑和降粘方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的化學(xué)稠油降粘技術(shù)存在降粘效率不高，影響實(shí)施因素多難控制的缺陷，提供一種稠油降粘劑及其制備方法與稠油降粘方法。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種稠油降粘劑，以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，該稠油降粘劑含有3-30重量％的組分A，5-40重量％的組分B和30-92重量％的溶劑；所述組分A為鹵代甲烷、對(duì)甲苯磺酸甲酯、硫酸二甲酯、三氟甲磺酸甲酯和碳酸二甲酯中的至少一種，所述組分B為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、R1NOH和R2NX中的至少一種，其中,R1和R2獨(dú)立地為C1-C4的烷基，X為F、Cl、Br或I。
[0014]本發(fā)明還提供本發(fā)明提供的稠油降粘劑的制備方法，該方法包括將組分A、組分B和溶劑攪拌均勻，得到稠油降粘劑。
[0015]本發(fā)明還提供一種稠油降粘的方法，該方法包括:將稠油降粘劑與稠油在300C -90°C下混合后，在30°C -90°C下靜置進(jìn)行反應(yīng)20_120h，所述稠油降粘劑的用量為稠油重量的0.02-2重量％，其中，所述稠油降粘劑為本發(fā)明提供的稠油降粘劑。
[0016]采用本發(fā)明提供的稠油降粘劑，進(jìn)行稠油降粘，可以有更高的降粘效率，并且降粘實(shí)施簡(jiǎn)單。例如實(shí)施例1-4中只需將有效組分混合并反應(yīng)后即可得到稠油降粘劑，進(jìn)行稠油降粘的降粘率在35%以上，而對(duì)比例中的降粘率為4.5%以下。
[0017]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明提供一種稠油降粘劑，以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，該稠油降粘劑含有3-30重量％的組分A，5-40重量％的組分B和30-92重量％的溶劑；所述組分A為鹵代甲烷、對(duì)甲苯磺酸甲酯、硫酸二甲酯、三氟甲磺酸甲酯和碳酸二甲酯中的至少一種，所述組分B為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、R1NOH和R2NX中的至少一種，其中，R1和R2獨(dú)立地為C1-C4的烷基，X為F、Cl、Br或I ;優(yōu)選地，該稠油降粘劑含有5-25重量％的所述組分A ;該稠油降粘劑含有10-25重量％的所述組分B。
[0020]本發(fā)明中，優(yōu)選地，R1和R2獨(dú)立地可以為C4的烷基，X為Br。更優(yōu)選地，所述組分B為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、四丁基氫氧化銨、四丁基溴化銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨和四丙基氫氧化銨中的至少一種。
[0021]本發(fā)明中，提供的一種稠油降粘劑可以為以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，含有3-30重量％的鹵代甲烷,5-40重量％的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、四丁基氫氧化銨、四丁基溴化銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨和四丙基氫氧化銨中的至少一種以及30-92重量％的溶劑。
[0022]本發(fā)明中，提供的一種稠油降粘劑可以為以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，含有3-30重量％的對(duì)甲苯磺酸甲酯，5-40重量％的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、四丁基氫氧化銨、四丁基溴化銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨和四丙基氫氧化銨中的至少一種以及30-92重量％的溶劑。
[0023]本發(fā)明中，提供的一種稠油降粘劑可以為以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，含有3-30重量％的硫酸二甲酯，5-40重量％的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、四丁基氫氧化銨、四丁基溴化銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨和四丙基氫氧化銨中的至少一種以及30-92重量％的溶劑。
[0024]本發(fā)明中，提供的一種稠油降粘劑可以為以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，含有3-30重量％的三氟甲磺酸甲酯，5-40重量％的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、四丁基氫氧化銨、四丁基溴化銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨和四丙基氫氧化銨中的至少一種以及30-92重量％的溶劑。
[0025]本發(fā)明中，提供的一種稠油降粘劑可以為以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，含有3-30重量％的碳酸二甲酯，5-40重量％的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、四丁基氫氧化銨、四丁基溴化銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨和四丙基氫氧化銨中的至少一種以及30-92重量％的溶劑。
[0026]本發(fā)明的一種實(shí)施方式為提供一種稠油降粘劑，以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，該稠油降粘劑含有3-30重量％的對(duì)甲苯磺酸甲酯，5-40重量％的四丁基氫氧化銨和30-92重量％的溶劑。
[0027]本發(fā)明的一種實(shí)施方式為提供一種稠油降粘劑，以該稠油降粘劑的總重量為基準(zhǔn)，該稠油降粘劑含有3-30重量％的硫酸二甲酯，5-40重量％的氫氧化鈉和30-92重量％的溶劑。
[0028]本發(fā)明的一種實(shí)施方式為提供一種