一种稠油油田用破乳剂及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202410179680.1 | 申请日 | 2024-02-18 | 公开(公告)号 | CN117965196A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 山东滨州昱诚化工科技有限公司; | 发明人 | 李齐; 王嘉醇; 王嘉娴; 王俊德; 张迎燕; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于石油开采技术领域，具体涉及一种稠油油田用破乳剂及其制备方法。所述破乳剂制备方法如下：在高压反应釜中依次加入三甲 氧 基[3‑(苯 氨 基)丙基] 硅 烷、催化剂，用氮气吹扫反应釜，抽 真空 同时升温，当 温度 达到90℃时，停止抽真空，通入环氧乙烷，升温到140‑170℃并保温反应；反应压 力 逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应；降温过滤，将滤液用 硫酸 调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入氨基磺酸，边搅拌边加热到100‑130℃，保温反应1‑4h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入10wt％ 乙醇 胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。本发明破乳剂具有合成工艺简单，脱油率高的特点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种稠油油田用破乳剂的制备方法，其特征在于，所述破乳剂的制备方法如下： |
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| 说明书全文 | 一种稠油油田用破乳剂及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种稠油油田用破乳剂及其制备方法。 背景技术[0002] 原油从地下采出多以油水乳状液状态出现，目前国内陆上多数油田原油综合含水率达80％以上，这会增加泵、管线和贮罐负荷，引起金属设备表面腐蚀和结垢；而排放水中含有的原油也会造成环境污染和原油浪费，因此无论从经济角度，还是从环境保护角度，均需对原油进行破乳脱水，并达到油净水清的结果。 [0003] 由于新工艺的不断推进，原油采收率得到显著提高，但同时出水乳化越来越严重。采出水中含油量越大，原油乳状液的形态越多样，原油破乳脱水的难度越大。 [0004] 由于化学破乳剂具有活性高、见效快等优点，投加破乳剂是目前最常用的原油脱水方法。破乳剂是针对石油采出液进行油水分离的油田化学剂，其原理是破乳剂深入并粘附在乳化液滴的界面上，取代原乳化剂并破坏表面膜，将膜内包复的液滴释放并使之聚结，从而使油、水两相发生分离。 [0005] CN109575984A公开了一种常低温用原油破乳剂，其组分组成如下：质量分数为10～50％的粘度为200‑300cSt、HLB值为7‑10、闭口闪点大于60℃的硅氧烷聚醚；质量分数为50～90％的一种或几种的混合物作为溶剂。原油破乳剂组成中硅氧烷聚醚具有不同的结构和分子量分布，具有高效的油水破乳作用，硅氧烷具备低表面张力、低内聚能、低温度敏感性，可以实现30℃的低温情况下破乳，并且添加量比单独使用聚醚表面活性剂减少50％以上，脱水速率快，破乳效果好，综合成本降低。该发明原油破乳剂120min的原油脱水率只有 40％，无法满足生产需要，脱水效果有待提高。 [0006] CN 200510130345A公开了一种聚醚型原油破乳剂。以多乙烯多胺或壬基酚醛树脂为起始剂，与环氧乙烷、环氧丙烷反应得到聚醚，再将聚醚与扩链剂、吡啶混合反应得到。该发明有制备工艺简单，用量少，破乳脱水效果好，成本低等优点，但该破乳剂不能达到低温破乳以节省热能的效果。 发明内容[0007] 本发明针对目前现有技术的不足而提供一种稠油油田用破乳剂及其制备方法。本发明破乳剂具有合成工艺简单，脱油率高的特点。 [0008] 本发明目的之一公开了一种稠油油田用破乳剂，所述破乳剂的分子结构式如下： [0009] [0010] 其中，n为4‑40的正整数。 [0011] 本发明另一个目的提供一种稠油油田用破乳剂的制备方法，所述破乳剂的制备方法如下： [0012] (1)在高压反应釜中依次加入三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、催化剂，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃时，停止抽真空，通入环氧乙烷，升温到140‑170℃并保温反应；反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应； [0013] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入氨基磺酸，边搅拌边加热到100‑130℃，保温反应1‑4h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0014] 在本发明中，优选地，所述环氧乙烷、氨基磺酸与三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷的摩尔比为4‑40：0.8‑1.2：1。更优选地，所述环氧乙烷、氨基磺酸与三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷的摩尔比为10‑40：0.9‑1.1：1。 [0016] 在本发明中，优选地，步骤(2)中所述10wt％乙醇胺与三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷的质量比为2‑6：1。 [0017] 本发明的稠油油田用破乳剂的合成反应方程式为： [0018] [0019] 本发明的稠油油田用破乳剂为含硅聚醚破乳剂，具有卓越的表面活性性能，可以在苛刻的条件下实现高效的破乳效果。亲油基为硅烷和苯环，亲水基为聚氧乙醚段和硫酸基。由于本发明有超强的界面活性，分子可以进入油水界面，取代乳化性强的表面活性剂，可以将油滴中的表面活性剂分子和其它表面活性物质顶替下来，破坏油滴的乳化能力，让小油滴更容易靠近凝聚。本发明进入油滴后，压缩破坏双电层，减弱界面膜强度，使得乳化液滴相互碰撞聚结，释放出来形成粒径大的油珠从而达到破乳目的。本分子中聚醚段属于线性结构，有高度柔韧性，容易发生分子链的内旋转，扫捕微小油滴，加大了油滴碰撞机会，形成油珠易于聚并、上浮从而达到破乳目的。本发明的稠油油田用破乳剂具有极佳的稳定性和耐热性，能够在高温高压的条件下保持性能稳定。 [0020] 本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果： [0021] (1)本发明的稠油油田用破乳剂原料来源广泛、价格低廉、合成工艺简单； [0022] (2)本发明的稠油油田用破乳剂有较好的破乳效果，使用浓度为100mg/L时，除油率最高达到98.8％及以上。 具体实施方式[0023] 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。 [0024] 实施例1 [0025] (1)在高压反应釜中依次加入0.1mol三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、1.28g氢氧化钠，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃，停止抽真空，通入0.4mol环氧乙烷，升温到140℃并保温反应。反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应。 [0026] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入0.08mol氨基磺酸，边搅拌边加热到100℃，保温反应1h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入51g 10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0027] 实施例2 [0028] (1)在高压反应釜中依次加入0.1mol三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、2.4g氢氧化钠，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃，停止抽真空，通入0.8mol环氧乙烷，升温到140℃并保温反应。反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应。 [0029] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入0.12mol氨基磺酸，边搅拌边加热到100℃，保温反应1h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入75g 10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0030] 实施例3 [0031] (1)在高压反应釜中依次加入0.1mol三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、2.8g氢氧化钠，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃，停止抽真空，通入1mol环氧乙烷，升温到150℃并保温反应。反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应。 [0032] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入0.085mol氨基磺酸，边搅拌边加热到110℃，保温反应2h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入90g 10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0033] 实施例4 [0034] (1)在高压反应釜中依次加入0.1mol三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、3.9g氢氧化钙，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃，停止抽真空，通入1.5mol环氧乙烷，升温到155℃并保温反应。反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应。 [0035] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入0.115mol氨基磺酸，边搅拌边加热到111℃，保温反应2.5h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入102g 10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0036] 实施例5 [0037] (1)在高压反应釜中依次加入0.1mol三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、4.2g氢氧化钙，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃，停止抽真空，通入2mol环氧乙烷，升温到160℃并保温反应。反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应。 [0038] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入0.09mol氨基磺酸，边搅拌边加热到120℃，保温反应3h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入115g 10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0039] 实施例6 [0040] (1)在高压反应釜中依次加入0.1mol三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、4.5g氢氧化钾，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃，停止抽真空，通入2.5mol环氧乙烷，升温到160℃并保温反应。反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应。 [0041] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入0.11mol氨基磺酸，边搅拌边加热到120℃，保温反应4h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入128g 10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0042] 实施例7 [0043] (1)在高压反应釜中依次加入0.1mol三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、4.8g氢氧化钾，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃，停止抽真空，通入3mol环氧乙烷，升温到165℃并保温反应。反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应。 [0044] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入0.095mol氨基磺酸，边搅拌边加热到130℃，保温反应2h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入141g 10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0045] 实施例8 [0046] (1)在高压反应釜中依次加入0.1mol三甲氧基[3‑(苯氨基)丙基]硅烷、5.1g氢氧化钾，用氮气吹扫反应釜，抽真空同时升温，当温度达到90℃，停止抽真空，通入4mol环氧乙烷，升温到170℃并保温反应。反应压力逐渐下降，当压力不再下降的时候，停止反应。 [0047] (2)降温过滤，将滤液用硫酸调节pH3‑4，转移到上述高压反应釜中加入0.1mol氨基磺酸，边搅拌边加热到130℃，保温反应3.5h，冷却到60℃以下，用氢氧化钠溶液调节pH7‑8，加入153g 10wt％乙醇胺，搅拌溶解得到产品破乳剂。 [0048] 实施例9破乳效果评价 [0049] 将某油田稠油区块复合驱油产液静置24h，油水分离后，取中间乳化带原油样品，经测试含油量为28000mg/L。 [0050] 65℃下，参考SY/T 5797‑1993《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法》对本发明的破乳剂(实施例1‑8)的破乳剂性能进行评价，加药量为50、100mg/L。 [0051] 评价结果见表1。 [0052] 表1破乳剂性能测试结果 [0053] [0054] 从表1可以看出： [0055] (1)本发明的稠油油田用破乳剂(实施例1‑7)在使用浓度为50mg/L时，除油率均大于98％，最高达到99.6％，破乳效果良好； [0056] (2)本发明的稠油油田用破乳剂(实施例1‑7)在使用浓度为100mg/L时，除油率均大于等于98.8％，最高达到99.7％；破乳效果良好。 [0057] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许变动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的变动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。 |
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