專(zhuān)利名稱(chēng)：基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝。
背景技術(shù)：
隨著常規(guī)石油的可供利用量日益減少，重油正在成為下世紀(jì)人類(lèi)的重要能源。經(jīng)過(guò)20多年的努力，全球重油工業(yè)有著比常規(guī)油更快的發(fā)展速度，稠油、浙青砂的年產(chǎn)量由2000萬(wàn)噸上升到近億噸，其重要性日益受到人們的關(guān)注。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，但在垂直舉升的過(guò)程中，由于稠油在井筒中脫氣和散熱降溫等因素的影響，使得稠油的粘度進(jìn)一步增大，嚴(yán)重影響地層流體在井筒中的流動(dòng)和油井生產(chǎn)設(shè)備的正常工作。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前世界上已探明的重油資源主要集中在委內(nèi)瑞拉、前蘇聯(lián)、美國(guó)及加拿大等國(guó)。委內(nèi)瑞拉東北部的Orinoco重油帶核實(shí)地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)3000億噸以上。美國(guó)重油資源的一半分布在加里福尼亞，地質(zhì)儲(chǔ)量近400億噸，其余的一半分布于中部大陸。加拿大的重油資源主要分布在阿爾伯達(dá)省的阿薩巴斯卡、冷湖、維巴斯卡和匹斯河等四個(gè)主要沉積礦藏中，地質(zhì)儲(chǔ)量近1500億噸。前蘇聯(lián)的重油資源主要分布于西西伯利亞盆地的巴塞諾夫約200余億噸，包括中國(guó)在內(nèi)的其它國(guó)家也有著極其豐富的稠油資源。這些重油資源的總地質(zhì)儲(chǔ)量總計(jì)達(dá)6000余億噸，而世界上常規(guī)石油的探明地質(zhì)儲(chǔ)量3600億噸，其可采儲(chǔ)量?jī)H為900億噸。我國(guó)已發(fā)現(xiàn)的稠油資源量也很豐富，發(fā)現(xiàn)的稠油油田已有20余個(gè)，分布在遼河、勝利、新疆、大港、吉林等地區(qū)，預(yù)計(jì)中國(guó)重油浙青資源量可達(dá)300X108t以上。我國(guó)稠油(高粘度重質(zhì)稠油，粘度在0.1Pa.s以上)資源分布很廣，地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)164X108t，其中陸地稠油約占石油總資源的20%以 上。稠油突出的特點(diǎn)是浙青質(zhì)、膠質(zhì)含量較高。膠質(zhì)、浙青質(zhì)含量較高的稠油產(chǎn)量約占稠油總產(chǎn)量的 %。近幾年在大慶油田、河南、內(nèi)蒙二連地區(qū)已發(fā)現(xiàn)重要的稠油油藏；在江漢油田、安微、四川西北部等地區(qū)也發(fā)現(xiàn)稠油資源。已探明的及控制的稠油油藏地質(zhì)儲(chǔ)量已超過(guò)全國(guó)普通稀油儲(chǔ)量，預(yù)計(jì)今后還會(huì)有新的增長(zhǎng)。在中國(guó)石油的探明儲(chǔ)量中，普通稠油占74.7 %，特稠油占14.4 %，超稠油占10.9%。目前世界各國(guó)對(duì)高粘稠油的開(kāi)采主要依靠傳統(tǒng)的熱力方法，即蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)。我國(guó)大多數(shù)采用蒸汽吞吐和井筒摻稀油的配套技術(shù)進(jìn)行采油。這種方法不僅消耗大量的燃料，而且還消耗大量的稀油，從而大大地增加了采油成本。有文獻(xiàn)報(bào)道可用乳化降粘法開(kāi)采稠油，這一方法是將表面活性劑水溶液注到井下，使高粘度的稠油轉(zhuǎn)變?yōu)榈驼扯鹊乃腿闋钜翰沙觥Ｈ榛嫡秤捎谄浣嫡陈矢?、成本低、易于操作的特點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)外油田均有使用。但是目前使用的乳化降粘劑，只具備單一的耐溫或抗礦鹽性能，即耐溫又抗礦鹽的乳化降粘劑的研發(fā)還很少。
表面活性劑在稠油開(kāi)采中具有廣泛的應(yīng)用，目前使用最廣泛的是非離子型和陰離子型表面活性劑，如辛基酚聚氧乙烯醚和石油磺酸鹽。但這兩類(lèi)表面活性劑都不能單獨(dú)適用于溫度和礦化度高的油藏。非離子型表面活性劑存在濁點(diǎn)，外界溫度高于濁點(diǎn)，表面活性劑即從水中析出；陰離子型表面活性劑則會(huì)在高礦化度的水中析出。在合成稠油乳化降粘劑的工藝過(guò)程中，稠油乳化降粘劑的磺化度對(duì)乳化降粘性能有重要影響，磺化度是決定乳化降粘性能的關(guān)鍵，將直接影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，該合成工藝能成功合成出稠油乳化降粘劑，且合成效率高，合成所需成本低，且通過(guò)控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度，從而提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，包括以下步驟:(a)辛基酚聚氧乙烯醚和甲醛的縮合反應(yīng)；(b)共縮聚物與濃硫酸的磺化反應(yīng)，且控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度為0.40 0.45 ;(c)最后中和制得稠油乳化降粘劑。所述步驟(a)中，甲 醛的濃度為50%。所述步驟(b)中，濃硫酸與辛基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為0.8: I 1.4:1。所述步驟(b)中，磺化溫度為100 150°C。所述步驟(C)中，通過(guò)NaOH進(jìn)行中和。所述步驟(b)中，控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度為0.42。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能成功合成出稠油乳化降粘劑，且合成效率高，合成所需成本低，且通過(guò)控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度，從而提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。


圖1為磺化度與穩(wěn)定性的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。實(shí)施例:本實(shí)施例涉及的基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，包括以下步驟:(a)辛基酚聚氧乙烯醚和甲醛的縮合反應(yīng)；(b)共縮聚物與濃硫酸的磺化反應(yīng)，且控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度為0.40 0.45 ;(c)最后中和制得稠油乳化降粘劑。所述步驟(a)中，甲醛的濃度為50%。所述步驟(b)中，濃硫酸與辛基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為0.8: I 1.4:1。所述步驟(b)中，磺化溫度為100 150°C。所述步驟(C)中，通過(guò)NaOH進(jìn)行中和。
為了得到稠油乳化降粘劑合成工藝中最佳的磺化度，本發(fā)明做了磺化度對(duì)稠油乳化降粘劑的穩(wěn)定性的影響實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，由圖1可知:磺化度的最佳值大約在
0.42。這說(shuō)明磺化強(qiáng)度過(guò)大或過(guò)小都不利于用做稠油乳化降粘劑。當(dāng)磺化度過(guò)高時(shí)，芳環(huán)上帶有二個(gè)或者更多的磺酸基，親水基團(tuán)在分子中所占的比例過(guò)大，磺酸鹽縮聚物的親水性太強(qiáng)，不易進(jìn)入油相，對(duì)分子在油水界面的吸附不利?；腔冗^(guò)低時(shí)，磺酸鹽縮聚物的親油性較強(qiáng)，同樣不利于吸附在油水界面。這兩種情況均會(huì)降低界面吸附膜的強(qiáng)度，使稠油乳狀液的穩(wěn)定性變差。只有磺化強(qiáng)度適中的磺酸鹽具有適當(dāng)?shù)挠H水親油平衡值，才能在界面上形成較強(qiáng)的吸附膜。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.關(guān)于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，其特征在于，包括以下步驟: (a)辛基酚聚氧乙烯醚和甲醛的縮合反應(yīng)；(b)共縮聚物與濃硫酸的磺化反應(yīng)，且控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度為0.40 0.45 ; (c)最后中和制得稠油乳化降粘劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，甲醛的濃度為50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，其特征在于，所述步驟(b)中，濃硫酸與辛基酹聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為0.8: I 1.4: I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，其特征在于，所述步驟(b)中，磺化溫度為100 150°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，其特征在于，所述步驟(C)中，通過(guò)NaOH進(jìn)行中和。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，其特征在于，所述步驟(b)中，控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度為0.42。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于控制磺化度的稠油乳化降粘劑合成工藝，包括(a)辛基酚聚氧乙烯醚和甲醛的縮合反應(yīng)；(b)共縮聚物與濃硫酸的磺化反應(yīng)，且控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度為0.40～0.45；(c)最后中和制得稠油乳化降粘劑。本發(fā)明能成功合成出稠油乳化降粘劑，且合成效率高，合成所需成本低，且通過(guò)控制反應(yīng)過(guò)程中的磺化度，從而提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C08G8/28GK103087283SQ20111037391
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者宋倩 申請(qǐng)人:宋倩