專利名稱：核膜結(jié)構(gòu)破乳劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原油乳狀液用破乳劑，特別是一種用于油田三次采油采出液的核膜結(jié)構(gòu)破乳劑。
技術(shù)現(xiàn)狀原油從地下采出時(shí)，油層的底水和邊水會(huì)伴隨原油一起采出，由于原油中存在天然乳化劑，原油采出液可以形成兩種乳狀液，油包水乳狀液(W/O)和水包油乳狀液(O/W)。
目前油田常用的破乳劑主要是環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷聚合生成的嵌段聚合物，以解決W/O乳狀液的破乳脫水問題，藥劑類型有以醇作起始劑的醇嵌段聚醚，如十四醇、十六醇、十八醇、丙二醇、丙三醇、季五四醇等；以胺做起始劑的胺聚醚，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺等，以樹脂作起始劑的酚胺、酚醛聚醚等，這些類型的破乳劑解決了油田生產(chǎn)的許多問題。
二十世紀(jì)九十年代中期，大多數(shù)油田相繼進(jìn)入了高含水開采期，三次采油新技術(shù)的應(yīng)用，提高了原油采收率，其中注聚合物采油技術(shù)增油效果明顯，但也對(duì)原油的脫乳處理提出了新的課題。三次采油采出液的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明驅(qū)油組分的加入可使采出液中W/O，O/W，O/W/O，W/O/W型乳狀液共存，增加了原油、水所形成的乳狀液的復(fù)雜性。同時(shí)，復(fù)合驅(qū)驅(qū)油體系中表面活性劑和堿與原油中的有機(jī)酸的反應(yīng)生成的新的表面活性物質(zhì)使油水界面張力降低，堿使采出液的pH增高；聚合物使采出液粘度增大，降低了液滴運(yùn)移速度，使液滴的絮凝、聚并更加困難。三次采油得到的原油重油組分增加，瀝青質(zhì)的增加會(huì)使原油乳狀液界面膜強(qiáng)度增大，有些化學(xué)劑，特別是Na2CO3，明顯地增大了乳液液滴油水界面膜的厚度，增強(qiáng)了乳液的穩(wěn)定性，給原油破乳帶來困難。經(jīng)檢索，未見到有關(guān)三次采油注聚采出液破乳劑的報(bào)道和發(fā)明。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種用量少，能有效解決油田三次采油注聚合物采出液破乳處理難的問題，使破乳后油水均達(dá)到采油廠油水處理指標(biāo)，可滿足油田生產(chǎn)需求的核膜結(jié)構(gòu)破乳劑。

發(fā)明內(nèi)容
核膜結(jié)構(gòu)破乳劑是指在制備破乳劑時(shí)采用了一種結(jié)構(gòu)理念，即破乳劑分子結(jié)構(gòu)與具有高吸附活性、大比表面積的納米微粒結(jié)合，納米微粒表面的分子態(tài)或原子態(tài)的反應(yīng)基團(tuán)羥基、原子態(tài)氧與聚醚型破乳劑分子末端羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有酯基連接的帶有高吸附活性微粒的核膜結(jié)構(gòu)的新型破乳劑。納米微粒表面的分子態(tài)或原子態(tài)的反應(yīng)基團(tuán)與聚醚型破乳劑分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成物既是具有核膜結(jié)構(gòu)的破乳劑。
本發(fā)明的特征在于核膜結(jié)構(gòu)破乳劑是由用水、甲醇、乙醇或水一醇混合溶劑溶解的含有環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷嵌段聚醚破乳劑，和用溶液凝膠法制備的含有鋁鹽或硅酸乙酯或鈦酸丁酯等成核材料納米微粒材料組成。環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷嵌段聚醚破乳劑有多元醇聚醚、胺聚醚、樹脂類等聚醚，其濃度為20-50％。用溶液凝膠法制備的含有鋁鹽或硅酸乙酯或鈦酸丁酯等溶液的濃度為20-50％。加入氨水對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行氨解，PH值控制在5-10，反應(yīng)時(shí)間10hr-18hr，溫度控制在30-100℃之間。本發(fā)明采用的成核材料是納米SiO2，納米氧化鋁Al2O3，納米氧化鈦TiO2等，納米微粒粒徑在10nm-80nm之間。
本發(fā)明是采用原位生成法制備核膜結(jié)構(gòu)破乳劑，在原位生成法中，無機(jī)相納米粒子不是預(yù)先制備，而是在反應(yīng)中就地生成的。聚合物基質(zhì)既可以是復(fù)合過程生成的，也可以是預(yù)先制備的。在破乳劑分子中，引入含硅基團(tuán)(或其他基團(tuán))，通過含硅基團(tuán)的水解(或其他基團(tuán)作用)，引入納米微粒。
發(fā)明效果本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用納米微粒的高吸附活性及強(qiáng)聚結(jié)能力，協(xié)同聚醚表面活性劑對(duì)油水界面膜作用，對(duì)三次采油注聚采出液的脫乳處理起到一個(gè)良好的分離作用。核膜結(jié)構(gòu)破乳劑具有更快的進(jìn)入油水界面膜的能力，能使破乳后的小水珠更快的絮凝聚結(jié)，油水分離速度更快。本發(fā)明有效解決了油田三次采油注聚合物采出液的脫乳處理問題，現(xiàn)場(chǎng)使用用量少，破乳速度快，脫水效率高，油水界面整齊。
具體實(shí)施例本發(fā)明將結(jié)合具體的實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例一將20％聚醚-15乙醇溶液40g放入100ml三口反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)，打開攪拌器，緩慢滴加25％硫酸鋁的水溶液20g，時(shí)間控制在一1小時(shí)左右，溫度控制在30℃-100℃，滴加完畢后，將25％-28％氨水溶液10g緩慢滴加入三口燒瓶?jī)?nèi)對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行氨解，pH值控制在5-9之間，恒溫反應(yīng)10hr-18hr。反應(yīng)產(chǎn)物既是核膜破乳劑。
實(shí)施例二稱取0.5gJH-25型破乳劑溶解在58ml無水乙醇中，攪拌使其完全溶解；量取6.75g的正硅酸乙酯溶解在0.9ml三次蒸餾水中；將配好的正硅酸乙酯溶液加入到破乳劑的溶液中，邊滴加邊攪拌；然后滴加氨水，pH值控制在5-10之間，升溫至60℃，攪拌反應(yīng)24小時(shí)。所得乳狀液即為含SiO279.54％的破乳劑。
實(shí)施例三稱取6.75g的正硅酸乙酯溶解在0.9ml三次蒸餾水中及58.2ml無水乙醇中；然后滴加氨水，pH值控制在5-10之間，升溫至60℃，攪拌反應(yīng)5小時(shí)；稱取0.5gJH-25型破乳劑滴加至該反應(yīng)體系中，繼續(xù)攪拌反應(yīng)19小時(shí)。所得的乳狀液即為含SiO279.54％的破乳劑。
實(shí)施例四稱取0.5gJH-25型破乳劑溶解在58.2ml無水乙醇中，攪拌使其完全溶解；稱取6.75g的正硅酸乙酯溶解在0.9g蒸餾水中；將配好的正硅酸乙酯溶液加入到破乳劑的溶液中，邊滴加邊攪拌；然后滴加氨水至pH約為8，升溫至60℃，攪拌反應(yīng)5小時(shí)。取出一半反應(yīng)產(chǎn)物。稱取26.5gJH-25型破乳劑溶解在58.2ml無水乙醇中，攪拌使其完全溶解。然后將該溶液滴加到剩余的上述反應(yīng)體系中，攪拌反應(yīng)12小時(shí)。所得的乳狀液即為含SiO23.48％的破乳劑。
實(shí)施例五勝利油田孤東采油廠東一聯(lián)原油，原油含水51％實(shí)驗(yàn)溫度50℃。結(jié)果見表1。
表1核膜破乳劑評(píng)價(jià)結(jié)果

1#-6#是用原位生成法制備的核膜破乳劑，MPR-2是東一聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)在用破乳劑。聚醚-15是進(jìn)行核膜反應(yīng)的原化合物。應(yīng)用本技術(shù)制備的核膜破乳劑小樣，具有更快的脫水速度，更高的脫水率，水色清，油水界面更為清晰。
實(shí)施例六實(shí)驗(yàn)條件乳狀液體積40ml(其中含水15.5ml)；破乳溫度65℃；破乳劑加量100ppm；本次實(shí)驗(yàn)使用攪拌使破乳劑和乳狀液混合均勻。
表2破乳實(shí)驗(yàn)結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種用于油田三次采油注聚采出液破乳劑的核膜結(jié)構(gòu)破乳劑，其特征在于核膜結(jié)構(gòu)破乳劑是由用水、甲醇、乙醇或水-醇混合溶劑溶解的含有環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷嵌段聚醚破乳劑，和用溶液凝膠法制備的含有鋁鹽或硅酸乙酯或鈦酸丁酯等成核材料納米微粒材料組成。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的核膜結(jié)構(gòu)破乳劑，其特征在于環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷嵌段聚醚破乳劑含有多元醇聚醚、胺聚醚、樹脂類等聚醚，其濃度為20-50％。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的核膜結(jié)構(gòu)破乳劑，其特征在于用溶液凝膠法制備的含有鋁鹽或硅酸乙酯或鈦酸丁酯的濃度為20-50％，反應(yīng)催化劑是氨水，反應(yīng)溫度控制在30-100℃之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核膜結(jié)構(gòu)破乳劑，其特征在于采用的成核材料是納米SiO2，納米氧化鋁Al2O3，納米氧化鈦TiO2等，納米微粒粒徑在10nm-80nm之間。
全文摘要
一種用于油田三次采油采出液破乳處理的核膜結(jié)構(gòu)破乳劑。三次采油新技術(shù)的應(yīng)用，提高了原油采收率，其中注聚合物采油技術(shù)增油效果明顯。但注聚合物后使采出液的粘度增大，降低了液滴運(yùn)移速度，使液滴的絮凝、聚更加困難，同時(shí)原油的重油組分增加，加大了乳液液滴油水界面膜的厚度，給采出液的破乳處理帶來了困難。本發(fā)明的特征在于核膜結(jié)構(gòu)破乳劑是由含有環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷嵌段聚醚的破乳劑和含有鋁鹽或硅酸乙酯或鈦脂丁酯等成核納米微粒材料及反應(yīng)氨解溶劑氨水組成。本發(fā)明有效解決了油田三次采油注聚合物采出液的脫乳處理問題，現(xiàn)場(chǎng)使用用量少，破乳速度快，脫水效率高，油水界面整齊。
文檔編號(hào)B01D17/05GK1621123SQ200310120059
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者張建, 朱紅, 劉慧英, 劉蓮云, 劉曉蕓, 任斐 申請(qǐng)人:勝利油田勝利工程設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司, 北京交通大學(xué)