技术领域
[0001] 本
发明涉及一种稠油开采过程中使用的降粘剂，具体涉及一种耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 稠油是指油层
温度下
粘度大于50mPa·s的
原油，依照粘度可将稠油进一步划分为普通稠油(50～10000mPa·s)、特稠油(10000～50000mPa·s)、超稠油(50000mPa·s以上)。在世界范围内，稠油储量与普通原油相当，我国稠油占原油储量的30％左右，是一种重要的战略资源。超稠油在油层中实际上是不流动的，开采技术难度很大，注汽开发经济效益很差。
[0003] 超稠油与常规原油性质不同表现在直馏馏分少、粘度极大、重组分多，其性质与常压渣油甚至是减压渣油类似，因此在石油化学上将超稠油与渣油统称为重油，其粘度大小主要由重组分的胶质
沥青质性质所决定。
[0004] 乳化降粘法是现在开采重质油最有效的途径之一，要确定降粘剂种类、注入方法和注入量首先要研究稠油的相关性质、结构和
地层条件等，根据不同降粘机理，选择最佳的降粘剂。伴随着越来越苛刻的开采条件，对乳化降粘剂的要求也越来越高，既要耐盐、耐高温、低成本，又要求容易脱
水。所以研制在苛刻条件下能达到预期效果的降粘剂是十分必要的。
[0005]
专利CN1221650“一种
表面活性剂”提供了一种用于油田稠油降粘的表面活性剂，该表面活性剂配方主要成分是石油皂，原料价廉易得，降粘率可达95％以上，但是通常需要复配
碱性物质才能对稠油有较好的乳化降粘效果，而碱性物质的添加会导致粘土膨胀，后期破乳困难等，对采油过程存在潜在的危害。
[0006] 专利US4811788和CN1115778分别报道了聚
氧乙烯二十醇醚磺酸盐、聚氧乙烯酚
醛树脂膦酸盐等两性离子表面活性剂作为稠油降粘剂，可耐300～320℃的高温，但合成工艺复杂，成本很高。
[0007] 专利US0042911报道了一种稠油乳化降粘剂，以聚乙烯醇为骨架得到的交联
聚合物，在加剂量为0.5％时可降低普通稠油的粘度到200mPa·s左右，但是该发明对高矿化度下的超稠油降粘效果一般。
发明内容
[0008] 本发明针对目前国内稠油开采所遇到的问题，提出一种耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂及其制备方法，该乳化降粘剂具有不含碱、抗温
耐盐性能强、合成工艺简单、降粘度率高、产率高和成本低的优点。
[0009] 本发明目的之一在于提供一种耐温耐盐型超稠油的乳化降粘剂，该乳化降粘剂由环氧乙烷和二甲胺反应生成中间体，然后再将中间体与3-氯-2-苯基丙磺酸钠反应生成，其分子式如下：
[0010]
[0011] 本发明另一个目的在于提供一种耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：
[0012] (1)将二甲胺通入蒸馏水中，配制出
质量浓度为40％的二甲胺溶液，边升温边搅拌，升温度至40～60℃，搅拌速率为200～300rpm，然后将环氧乙烷用无水
乙醇溶解，置于恒压漏斗中，滴定速度为20～30滴/min，滴完完毕后，升温至70～75℃，边搅拌边反应，搅拌速率为500～550rpm，反应时间为4～6h，反应结束后，将反应液转移至圆底烧瓶中，用
旋转蒸发仪蒸去未参与反应的二甲胺以及乙醇，得到中间体；
[0013] (2)将3-氯-2-苯基丙磺酸钠置于另一个四口烧瓶中，加入
溶剂水，边升温边搅拌，升温至50～60℃，搅拌速率为300～400rpm，待3-氯-2-苯基丙磺酸钠完全溶解后，升温度至80～85℃，然后用恒压滴液漏斗缓慢地将上述中间体滴加到四口烧瓶中，滴定速率为10～
20滴/min，待滴定完毕后升温至90～95℃，搅拌速率为500～600rpm，反应24～36h后，自然降温至室温，停止搅拌，得到混合物；
[0014] (3)将上述混合物转移至烧杯中，用质量浓度为10％氢氧化钠溶液调节pH值至8～9，用
旋转蒸发仪蒸去溶剂水，然后用乙酸乙酯萃取产品，用乙醇溶液洗涤2～3次，然后抽滤，干燥，得到最终产物本发明的耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂。
[0015] 所述的环氧乙烷、二甲胺以及3-氯-2-苯基丙磺酸钠摩尔比1:1.5～2.5:1～1.75，优选为1:1.8:1.2。
[0016] 所述的无水乙醇的用量为环氧乙烷质量的5～10倍；所述的溶剂水的用量为环氧乙烷质量的10～15倍；所述的乙酸乙酯用量为环氧乙烷质量的2～3倍。
[0017] 本发明耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂的制备方程式如下：
[0018]
[0019] 本发明的乳化降粘剂为两性型表面活性剂，该表面活性剂分子同时具有酸性基(磺酸基)与碱性基(季铵盐)，可以更容易地将油包水型稠油乳状液油水界面
吸附的胶质、沥青质等剥离下来，使油包水型乳状液转变为水包油型乳状液；根据相似相容原理，芳香环可以增强降粘剂的油溶性，使得本发明的表面活性剂易于与胶质、沥青质相互吸附；同时，环状结构单元还具有一定的极性，能够起到分散胶质和沥青质的作用，分子上的羟基、胺基以及磺酸基还可阻碍胶质、沥青质之间的相互粘连；同时磺酸基的引入可以增加其抗盐和耐温性能。
[0020] 本发明与
现有技术相比具有如下优点和有益效果：
[0021] (1)本发明的超稠油乳化降粘剂的原料来源广泛，合成工艺简单，产率高，大于95％；
[0022] (2)本发明的超稠油乳化降粘剂在具有显著的耐温耐盐性能，耐温达到180℃以上，耐
钙镁离子浓度达到15000mg/L，耐总离子浓度达到210000mg/L；
[0023] (3)本发明的超稠油乳化降粘剂乳化和剥离胶质及沥青质能
力强，降粘率高，当用量为200ppm时，可使50℃下的超稠油粘度降低99.0％以上。
具体实施方式
[0024] 下面结合具体的
实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
[0025] 实施例1
[0026] (1)将1.5mol的二甲胺通入蒸馏水中，配制出质量浓度为40％的二甲胺溶液，边升温边搅拌，升温度至40℃，搅拌速率为200rpm，然后将1mol的环氧乙烷用无水乙醇溶解，无水乙醇的用量为220.25g，置于恒压漏斗中，滴定速度为20滴/min，滴完完毕后，升温至70℃，边搅拌边反应，搅拌速率为500rpm，反应时间为4h，反应结束后，将反应液转移至圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪蒸去未参与反应的二甲胺以及乙醇，得到中间体；
[0027] (2)称取1mol的3-氯-2-苯基丙磺酸钠置于另一个四口烧瓶中，加入440.5g的溶剂水，边升温边搅拌，升温至50℃，搅拌速率为300rpm，待3-氯-2-苯基丙磺酸钠完全溶解后，升温度至80℃，然后用恒压滴液漏斗缓慢地将上述中间体滴加到四口烧瓶中，滴定速率为10滴/min，待滴定完毕后升温至90℃，搅拌速率为500rpm，反应24h后，自然降温至室温，停止搅拌，得到混合物；
[0028] (3)将上述混合物转移至烧杯中，用质量浓度为10％氢氧化钠溶液调节pH值至8～9，用旋转蒸发仪蒸去溶剂水，然后用88.10g乙酸乙酯萃取产品，用乙醇溶液洗涤2次，然后抽滤，干燥，得到最终产物本发明的耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂F1，产率为96.2％。
[0029] 耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂F1的制备方程式如下：
[0030]
[0031] 经测试，乳化降粘剂F1在当用量为200ppm时，在50℃下可使粘度为52560mPa.s原油的粘度降低99.2％，降粘效果良好。
[0032] 实施例2
[0033] (1)将1.8mol的二甲胺通入蒸馏水中，配制出质量浓度为40％的二甲胺溶液，边升温边搅拌，升温度至50℃，搅拌速率为250rpm，然后将1mol的环氧乙烷用无水乙醇溶解，无水乙醇的用量为310.5g，置于恒压漏斗中，滴定速度为23滴/min，滴完完毕后，升温至72℃，边搅拌边反应，搅拌速率为520rpm，反应时间为5h，反应结束后，将反应液转移至圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪蒸去未参与反应的二甲胺以及乙醇，得到中间体；
[0034] (2)称取1.2mol的3-氯-2-苯基丙磺酸钠置于另一个四口烧瓶中，加入550.6g的溶剂水，边升温边搅拌，升温至55℃，搅拌速率为350rpm，待3-氯-2-苯基丙磺酸钠完全溶解后，升温度至83℃，然后用恒压滴液漏斗缓慢地将上述中间体滴加到四口烧瓶中，滴定速率为15滴/min，待滴定完毕后升温至92℃，搅拌速率为560rpm，反应30h后，自然降温至室温，停止搅拌，得到混合物；
[0035] (3)将上述混合物转移至烧杯中，用质量浓度为10％氢氧化钠溶液调节pH值至8～9，用旋转蒸发仪蒸去溶剂水，然后用105.6g乙酸乙酯萃取产品，用乙醇溶液洗涤2次，然后抽滤，干燥，得到最终产物本发明的耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂F2，产率为98.5％。
[0036] 耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂F2的制备方程式见实施例1。
[0037] 经测试，乳化降粘剂F2在当用量为200ppm时，在50℃下可使粘度为63252mPa.s原油的粘度降低99.7％，降粘效果良好。
[0038] 实施例3
[0039] (1)将2.5mol的二甲胺通入蒸馏水中，配制出质量浓度为40％的二甲胺溶液，边升温边搅拌，升温度至60℃，搅拌速率为300rpm，然后将1mol的环氧乙烷用无水乙醇溶解，无水乙醇的用量为440.5g，置于恒压漏斗中，滴定速度为30滴/min，滴完完毕后，升温至75℃，边搅拌边反应，搅拌速率为550rpm，反应时间为6h，反应结束后，将反应液转移至圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪蒸去未参与反应的二甲胺以及乙醇，得到中间体；
[0040] (2)称取1.75mol的3-氯-2-苯基丙磺酸钠置于另一个四口烧瓶中，加入660.75g的溶剂水，边升温边搅拌，升温至60℃，搅拌速率为400rpm，待3-氯-2-苯基丙磺酸钠完全溶解后，升温度至85℃，然后用恒压滴液漏斗缓慢地将上述中间体滴加到四口烧瓶中，滴定速率为20滴/min，待滴定完毕后升温至95℃，搅拌速率为600rpm，反应36h后，自然降温至室温，停止搅拌，得到混合物；
[0041] (3)将上述混合物转移至烧杯中，用质量浓度为10％氢氧化钠溶液调节pH值至8～9，用旋转蒸发仪蒸去溶剂水，然后用132.15g乙酸乙酯萃取产品，用乙醇溶液洗涤3次，然后抽滤，干燥，得到最终产物本发明的耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂F3，产率为97.5％。
[0042] 耐温耐盐型超稠油乳化降粘剂F3的制备方程式见实施例1。
[0043] 经测试，乳化降粘剂F3在当用量为200ppm时，在50℃下可使粘度为59537mPa.s原油的粘度降低99.5％，降粘效果良好。
