本發(fā)明屬于石油開采,特別涉及一種油田用耐高溫消泡劑及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、原油在采出和處理過程中,溫度升高和壓力降低都會破壞其氣液平衡,使溶解于原油中的輕烴成為氣體逸出。但輕烴因受油相黏度、空間、流動等因素影響,很難順利逸出原油表面,會在原油內(nèi)部形成氣泡,引起原油體積膨脹,生成泡沫。
2、油氣運(yùn)輸過程中,原油在分離器中進(jìn)行氣液分離時,原油中溶解的氣體會因?yàn)閴毫档投莩觯藭r含有羧酸、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟等天然表面活性劑的原油就會產(chǎn)生很多泡沫,有的泡沫在原油中穩(wěn)定存在很長時間也不會破滅,這時這些穩(wěn)定泡沫會吸附微小雜質(zhì)固體,導(dǎo)致堵塞,大量的泡沫還會使泵發(fā)生氣蝕對原油集輸造成多方面危害。
3、為消除或減少泡沫,一般會在實(shí)際作業(yè)中加注消泡劑,這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)在于破泡效率高、使用方便等優(yōu)點(diǎn),但是尋找合適高效的消泡劑是關(guān)鍵。
4、cn107059474a一種高級脂肪醇乳液消泡劑,由米糠蠟、蠟、烷烴或植物油脂、表面活性劑、增稠劑、殺菌劑、水組成,所述米糠蠟是乳液消泡劑的活性成分。米糠蠟以高級脂肪酸、高級脂肪醇和高級脂肪醇酯為主要成分,其中含有大量的二十六醇、二十八醇、三十醇及其對應(yīng)的醇酯。利用米糠蠟制備的高級脂肪醇乳液適用于制漿造紙各工段中的泡沫控制,特別適用于造紙系統(tǒng),尤其是造紙濕部的泡沫控制。但該產(chǎn)品的成分過于復(fù)雜,對乳化工藝要求較高且粘度變化大,容易發(fā)生結(jié)膏的現(xiàn)象。
5、cn106943773a公開了一種海上平臺中質(zhì)原油消泡劑的制備方法,工藝過程包括:步驟一:聚醚中間體的制備,四乙烯五胺接環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷,制成多支鏈核心的聚醚中間體;制備過程:氫氧化鉀作為催化劑,四乙烯五胺抽真空、氮?dú)庵脫Q,再抽真空,在120℃-135℃、0.2mpa-0.3mpa條件下接環(huán)氧乙烷;再接環(huán)氧丙烷;步驟二:合成聚醚消泡劑,聚醚中間體與混合脂肪酸,加人催化劑氫氧化鉀,攪拌下升溫160℃-170℃開始出水,再升溫至195℃-200℃,制成多支鏈酯聚醚消泡劑。該發(fā)明具有工藝簡單,減少工程投資、節(jié)能降耗、方便生產(chǎn)管理,廣闊的應(yīng)用前景,較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益等優(yōu)點(diǎn)。但是該發(fā)明10分鐘的消泡率只有90%,消泡效果不太理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種油田用耐高溫消泡劑及其制備方法與應(yīng)用,本發(fā)明的消泡劑具有消泡效果好、適用溫度范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明的目的之一公開了一種油田用耐高溫消泡劑的制備方法,具體步驟如下:
3、(1)在反應(yīng)器中依次加入三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、乙醇、丙氨基三(三甲基硅氧基)硅烷,用鹽酸調(diào)節(jié)ph2-3,快速攪拌并加熱到60-70℃保溫反應(yīng);
4、(2)將步驟(1)中的混合液加入去離子水,分離出上層液體,將上層液體加熱到90-100℃,靜置24-48h,分液漏斗分出水相,油相為產(chǎn)品消泡劑。
5、在本發(fā)明中,優(yōu)選地,基于1摩爾份的三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯),所述的丙氨基三(三甲基硅氧基)硅烷的用量分別為2.5-3.5摩爾份;更優(yōu)選地,基于1摩爾份的三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯),所述的丙氨基三(三甲基硅氧基)硅烷的用量分別為2.6-3.2摩爾份。
6、在本發(fā)明中,優(yōu)選地,步驟(1)中,所述的乙醇與三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)的重量比為20-30:1。
7、在本發(fā)明中,優(yōu)選地,步驟(1)中,所述的保溫反應(yīng)時間為4-8h。
8、在本發(fā)明中,優(yōu)選地,步驟(2)中,所述的去離子水與三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)的重量比為40-60:1。
9、本發(fā)明油田用耐高溫消泡劑的合成反應(yīng)方程式如下:
10、
11、本發(fā)明另一個目的公開了一種油田用耐高溫消泡劑,所述的油田用耐高溫消泡劑的分子結(jié)構(gòu)式如下:
12、
13、本發(fā)明第三個目的公開了上述消泡劑在油田原油開采和油氣運(yùn)輸中的應(yīng)用。
14、本發(fā)明的油田用耐高溫消泡劑屬于含硅的表面活性劑,表面張力小,可以加速分子在泡沫中擴(kuò)散,擴(kuò)散時在泡沫壁上形成雙層膜,在此擴(kuò)散過程中將起到穩(wěn)定作用的表面活性劑排開,而降低泡沫局部表面張力,破壞泡沫的自愈效應(yīng),使泡沫破裂。多胺結(jié)構(gòu)可以加強(qiáng)本發(fā)明的消泡效果,同時自身結(jié)構(gòu)屬于多枝化,也可以加強(qiáng)本發(fā)明的消泡效果。本發(fā)明的消泡劑可以在很寬的溫度范圍充當(dāng)消泡劑。本發(fā)明的消泡劑具有良好的消泡功能,10mg/l的濃度消泡率達(dá)到92%及以上。
1.一種油田用耐高溫消泡劑的制備方法,其特征在于,所述制備方法的具體步驟如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,基于1摩爾份的三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯),所述的丙氨基三(三甲基硅氧基)硅烷的用量分別為2.6-3.2摩爾份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述的乙醇與三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)的重量比為20-30:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述的保溫反應(yīng)時間為4-8h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述的去離子水與三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)的重量比為40-60:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的消泡劑,其特征在于,所述消泡劑的分子結(jié)構(gòu)式如下:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述消泡劑在油田原油開采和油氣運(yùn)輸中的應(yīng)用。