一种原油降凝剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于石油开采及石油运输技术领域，涉及一种降凝剂，尤其涉及一种原油降凝剂及其制备方法和应用。

背景技术：

2.随着原油需求量越来越大，常规原油已经不能满足需求，高凝原油的开发利用变得非常紧迫。高凝原油开采和集输就需要对其进行降凝处理。在现有的降凝方法中，加注降凝剂是一种非常有效且简便的方法。目前公认的原油降凝剂有如下几种类型：(1)聚合物型(2)表面活性剂型(3)复配型共聚物。
3.由于每种原油的类型不同，原油中含蜡量，胶质沥青质含量等都会随原油种类的不同而千差万别，单一一种降凝剂并不能适合所有的原油，使降凝剂的使用有了一定局限性。而复配的降凝剂针对不同区块，不同性质的原油，普适性不强，经常需要针对性地筛选和调整配方。
4.另外，我国许多大中型油田已进入高含水，特高含水阶段，开采出的原油中含水量在90％以上。对于高含水原油，在集输过程中，传统的原油降凝剂因为溶解性的限制，并且受水流卷的影响，分散效果较差，降凝效果难以发挥。

技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种原油降凝剂及其制备方法和应用，所述降凝剂集中了聚合物类型和表面活性剂类型降凝剂的优点，加量低，降凝、降粘效果好，对不同区块的高凝高粘油、高含水高凝高粘油具有普适性。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.本发明目的之一在于提供一种原油降凝剂，为烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物与富马酸酯聚合物的混合物，所述烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物与所述富马酸酯聚合物的摩尔比为1:0.5～3。
8.本发明中，烷基丙烯酸鼠李糖酯中的烷基可以是c1～12的直链或支链烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基或正十二烷基等。富马酸酯可以是富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸二异丙酯或富马酸二丁酯等。
9.本发明中，提供的原油降凝剂的降粘机理为：通过与石蜡共同结晶，使蜡晶的晶型产生了扭曲，从而阻碍蜡晶长大形成网络结构,起到防蜡作用。鼠李糖酯作为一种性能优良的生物表面活性剂，分子中同时具有亲水基和亲油基，能大大降低水相和油相的表界面张力，并具有渗透、润湿、增溶、乳化、发泡、洗涤、降粘等作用。该降凝剂中引入的鼠李糖酯基团有分散增溶的作用，可以分散和增溶石蜡、胶质沥青质和降凝剂，使蜡与蜡之间、胶沥之间的结合能力降低，使蜡晶和胶质沥青质分散到油流中，从而使原油凝固点和粘度降低。
10.本发明目的之二在于提供一种目的之一所述的原油降凝剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
11.(1)将鼠李糖酯、溶剂、第一引发剂以及阻聚剂混合，加热至所述鼠李糖酯完全熔化后加入烷基丙烯酸聚合物进行酯化反应，得到烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物；
12.(2)将步骤(1)所述烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物、富马酸酯聚合物、溶剂，加热搅拌至混合均匀后得到所述原油降凝剂。
13.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述溶剂包括甲苯。
14.优选地，步骤(1)所述第一引发剂包括对甲苯磺酸。
15.优选地，步骤(1)所述阻聚剂包括对苯二酚。
16.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述酯化反应在回流条件下进行。
17.优选地，所述酯化反应在分水量达理论值时停止反应。
18.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述溶剂包括环保溶剂油。
19.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述加热温度为30～50℃。
20.作为本发明预选的技术方案，步骤(2)所述混合的时间为2～3h。
21.作为本发明优选的技术方案，所述原油降凝剂的制备方法包括以下步骤：
22.(1)将鼠李糖酯、甲苯、对甲苯磺酸以及对苯二酚混合，加热至所述鼠李糖酯完全熔化后加入烷基丙烯酸聚合物，在回流条件下进行酯化反应，在分水量达理论值时停止反应，得到烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物；
23.(2)将步骤(1)所述烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物、富马酸酯聚合物、溶剂，加热至40℃搅拌2-3h混合均匀后得到所述原油降凝剂。
24.本发明目的之三在于提供一种目的之一所述的原油降凝剂的应用，所述原有降凝剂应用于高凝原油的开采和运输。
25.与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
26.本发明提供一种原油降凝剂及其制备方法和应用，所述降凝剂集中了聚合物类型和表面活性剂类型降凝剂的优点，加量低，降凝、降粘效果好，对不同区块的高凝高粘油、高含水高凝高粘油具有普适性。
27.下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
29.为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
30.实施例1
31.本实施例提供一种原油降凝剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
32.(1)将45g鼠李糖酯、30ml甲苯、1.72g对甲苯磺酸以及1.1g对苯二酚混合，加热至所述鼠李糖酯完全熔化后加入9g甲基丙烯酸聚合物，在回流条件下进行酯化反应，在分水量达理论值时停止反应，得到甲基丙烯酸鼠李糖酯；
33.(2)将步骤(1)所述甲基丙烯酸鼠李糖酯聚合物、富马酸二丁酯共聚物、芳烃溶剂油，加热至40℃搅拌3h混合均匀后得到所述原油降凝剂。
34.实施例2
35.本实施例除了甲基丙烯酸鼠李糖酯聚合物与富马酸酯聚合物的摩尔比为 1:2外，其余条件均与实施例1相同。
36.实施例3
37.本实施例除了甲基丙烯酸鼠李糖酯聚合物与富马酸酯聚合物的摩尔比为 1:3外，其余条件均与实施例1相同。
38.实施例4
39.本实施例除了甲基丙烯酸鼠李糖酯聚合物与富马酸酯聚合物的摩尔比为 2:1外，其余条件均与实施例1相同。
40.实施例5
41.本实施例除了步骤(2)的反应温度为40℃，反应时间为2h外，其余条件均与实施例1相同
42.实施例6
43.本实施例除了步骤(2)的反应温度为40℃，反应时间为2.5h外，其余条件均与实施例1相同
44.对比例1
45.本对比例除了将甲基丙烯酸鼠李糖酯聚合物替换为甲基丙烯酸酯聚合物外，其余条件均与实施例1相同。
46.对比例2
47.本对比例除了将甲基丙烯酸鼠李糖酯聚合物替换为甲基丙烯酸酯聚合物外，其余条件均与实施例2相同。
48.对比例3
49.本对比例除了将甲基丙烯酸鼠李糖酯聚合物替换为甲基丙烯酸酯聚合物外，其余条件均与实施例3相同。
50.对比例4
51.本对比例除了将甲基丙烯酸鼠李糖酯聚合物替换为甲基丙烯酸酯聚合物外，其余条件均与实施例4相同。
52.本发明实施例1-6以及对比例1-4制备得到的原油降凝剂的性能进行测试，具体如下所示：
53.xx-1井原油胶沥含量高，蜡含量高，凝点达到48℃，加入100ppm xjn-1 降凝剂之后，凝点可降低至19℃，降凝幅度高达29℃，粘度降低82％，证明 xjn-1降凝剂对胶沥、蜡含量高的高凝高粘油的降凝、降粘效果极好，目前极少降凝剂能达到这个效果。xx-1井原油的具体性质如表1所示。加药量以及加药后的凝点和粘度数据如表2所示。
54.表1
55.[0056][0057]
表2
[0058][0059]
xx-2井原油含水高达92.3％，胶沥含量高，蜡含量高，凝点达到45℃，加入100ppm xjn-1降凝剂之后，凝点可降低至20℃，降凝幅度高达25℃，粘度降低79％，证明xjn-1降凝剂对高含水，胶沥、蜡含量高的高含水、高凝高粘原油的降凝、降粘效果极好。xx-1井原油的具体性质如表3所示。加药量以及加药后的凝点和粘度数据如表4所示。
[0060]
表3
[0061][0062]
表4
[0063][0064]
华北油田某高凝油区块应用该高效降凝剂xjn-1进行现场实验，实现了正常生产及低能耗运输，终结了因为原油凝点高，采出油需掺其它区块的稀油，或用高温保温罐长途运输的难题，节约了大量的成本，实现了正常开采。
[0065]
该高效降凝剂xjn-1对华北油田某含水高凝原油的降凝效果同样显著，可将该区块原油凝点由42℃降至21℃，高效降凝剂xjn-1在该区块的应用，有望结束其长期电加热采油的历史，节省大量能耗，节约成本。
[0066]
高效降凝剂xjn-1的应用，加药量在100ppm-500ppm，可使原油凝点降幅平均达到22℃，是目前市面上普适性强、降凝、降粘效果好的不可多见的降凝剂之一，可帮助油田充分解决高凝原油的开采和运输问题。
[0067]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
[0068]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0069]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0070]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

技术特征：

1.一种原油降凝剂，其特征在于，所述降凝剂为烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物与富马酸酯聚合物的混合物，所述烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物与所述富马酸酯聚合物的摩尔比为1:0.5～3。2.一种权利要求1所述的原油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将鼠李糖酯、溶剂、第一引发剂以及阻聚剂混合，加热至所述鼠李糖酯完全熔化后加入烷基丙烯酸聚合物进行酯化反应，得到烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物；(2)将步骤(1)所述烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物、富马酸酯聚合物、溶剂，加热搅拌至混合均匀后得到所述原油降凝剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂包括甲苯；优选地，步骤(1)所述第一引发剂包括对甲苯磺酸；优选地，步骤(1)所述阻聚剂包括对苯二酚。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述酯化反应在回流条件下进行；优选地，所述酯化反应在分水量达理论值时停止反应。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述溶剂包括环保溶剂油。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加热温度为30～50℃。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合的时间为2～3h。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将鼠李糖酯、甲苯、对甲苯磺酸以及对苯二酚混合，加热至所述鼠李糖酯完全熔化后加入烷基丙烯酸聚合物，在回流条件下进行酯化反应，在分水量达理论值时停止反应，得到烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物；(2)将步骤(1)所述烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物、富马酸酯聚合物、溶剂，加热至40℃搅拌2-3h混合均匀后得到所述原油降凝剂。9.一种权利要求1所述的原油降凝剂的应用，其特征在于，所述原有降凝剂应用于高凝原油的开采和运输。

技术总结

本发明提供一种原油降凝剂及其制备方法和应用，所述降凝剂为烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物与富马酸酯聚合物的混合物。制备方法包括以下步骤：(1)将鼠李糖酯、溶剂、第一引发剂以及阻聚剂混合，加热至所述鼠李糖酯完全熔化后加入烷基丙烯酸聚合物进行酯化反应，得到烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物；(2)将步骤(1)所述烷基丙烯酸鼠李糖酯聚合物、富马酸酯聚合物、溶剂，加热搅拌至混合均匀后得到所述原油降凝剂。所述降凝剂集中了聚合物类型和表面活性剂类型降凝剂的优点，加量低，降凝、降粘效果好，对不同区块的高凝高粘油、高含水高凝高粘油具有普适性。性。