CN103642518A - 一种油田用高含水稠油破乳剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田用高含水稠油破乳剂及其制备方法。本发明属于原油脱水技术领域。油田用高含水稠油破乳剂，采用的制备方法：1.合成起始剂：多乙烯多胺和双酚S在30-60℃下滴加甲醛溶液，升温至100-150℃反应1-5h，冷冻干燥；2.合成聚醚：起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷经KOH催化聚合，用乙酸中和，抽滤脱盐；3.合成环氧聚醚：聚醚用二甲苯溶液稀释后，与环氧氯丙烷反应得到环氧聚醚A；在三乙烯二胺中滴加2-丁烯酸甲酯，再与环氧氯丙烷反应，得到环氧聚醚B；4.合成破乳剂：环氧聚醚A和环氧聚醚B溶于二甲苯，得到高含水稠油破乳剂。本发明制备工艺简单，操作方便，具有原料易得，成本低廉，所得破乳剂具有用量少、脱水速度快，破乳效果好等优点。
Description
技术领域
本发明属于原油脱水技术领域，特别是涉及一种油田用高含水稠油破乳剂及其制备方法。
背景技术
稠油即高粘度重质原油，重质原油与轻质原油的划分一般以其密度为依据，密度大于0.934g/cm3的为重质油。随着普通原油的可采储量的逐年减少，稠油将会成为21世纪的主要能源，但是稠油开采比较困难，因此也就增加了稠油利用的难度。20世纪90年代末，油田的产量逐渐降低，为了维持原油产量，各油田均采取增加注水的方法来提高原油的产量，致使油井采出液含水率迅速上升，许多油田已经处于中、高含水期开发阶段。同时，各种采用过程中大量采油助剂的应用也使得原油，特别是稠油的采出液组成变得更加复杂，致使稠油和特稠油的高效快速破乳已经成为影响采油成本、原油质量、产量和控制油田环境污染的关键技术。稠油的突出特点是含沥青质、胶质较多，而胶质、沥青可以吸附在油水界面，降低界面张力，使原油乳状液变得十分稳定，所以稠油的脱水比普通原油的脱水更加困难。
现有的用高含水稠油破乳剂存在原料复杂，制备成本高，产品用量大，原油脱水过程慢，破乳剂效果差等技术问题，因此合成一种针对高含水稠油的破乳剂也就显得越来越迫切。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种油田用高含水稠油破乳剂及其制备方法。
本发明的目的是提供一种具有原料易得，成本低廉，破乳效果好，制备工艺简单，操作方便，控制容易，生产效率高等特点的油田用高含水稠油破乳剂。
本发明油田用高含水稠油破乳剂所采取的技术方案是：
一种油田用高含水稠油破乳剂，其特点是：高含水稠油破乳剂的合成原料为多乙烯多胺、双酚S、甲醛、KOH催化剂、环氧乙烷、环氧丙烷、乙酸、二甲苯、三乙烯二胺、2-丁烯酸甲酯、环氧氯丙烷，采取如下工艺合成：
1)合成起始剂：多乙烯多胺和双酚S在30-60℃下滴加甲醛溶液，多乙烯多胺、双酚S和甲醛的摩尔比为（0.5-1）:（5-7）:（3-5），然后升温至100-150℃反应1-5h，冷冻干燥；
2)合成聚醚：在110℃-150℃、0.2-0.5MPa条件下，起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷经KOH催化聚合，其中环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为1:3-3:1，用乙酸中和，抽滤脱盐；
3)合成环氧聚醚：聚醚用二甲苯溶液稀释后，在100-150℃、0.1-0.6MPa下，与环氧氯丙烷反应得到环氧聚醚A，其中聚醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:（3-6）；
在三乙烯二胺中滴加2-丁烯酸甲酯，三乙烯二胺和2-丁烯酸甲酯的摩尔比为（3-5）：（0.5-1），搅拌反应0.5-1.5h，升温至70-110℃，反应12-30h，再与环氧氯丙烷反应，得到环氧聚醚B；
4)合成破乳剂：环氧聚醚A和环氧聚醚B溶于二甲苯，得到高含水稠油破乳剂。
本发明油田用高含水稠油破乳剂还可以采用如下技术方案：
所述的油田用高含水稠油破乳剂，其特点是：合成破乳剂时，环氧聚醚A和环氧聚醚B以摩尔比1：（0.9-1.1）的比例溶于二甲苯。
本发明的目的之二是提供一种工艺简单，操作方便，控制容易，成本低廉，产品破乳效果好等特点的油田用高含水稠油破乳剂的制备方法。
本发明油田用高含水稠油破乳剂的制备方法所采取的技术方案是：
一种油田用高含水稠油破乳剂的制备方法，其特点是：高含水稠油破乳剂的制备方法包括以下工艺步骤：
1)合成起始剂：合成起始剂：多乙烯多胺和双酚S在30-60℃下滴加甲醛溶液，多乙烯多胺、双酚S和甲醛的摩尔比为（0.5-1）:（5-7）:（3-5），然后升温至100-150℃反应1-5h，冷冻干燥；
2)合成聚醚：在110℃-150℃、0.2-0.5MPa条件下，起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷经KOH催化聚合，其中环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为1:3-3:1，用乙酸中和，抽滤脱盐；
3)合成环氧聚醚：聚醚用二甲苯溶液稀释后，在100-150℃、0.1-0.6MPa下，与环氧氯丙烷反应得到环氧聚醚A，其中聚醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:（3-6）；
在三乙烯二胺中滴加2-丁烯酸甲酯，三乙烯二胺和2-丁烯酸甲酯的摩尔比为（3-5）：（0.5-1），搅拌反应0.5-1.5h，升温至70-110℃，反应12-30h，再与环氧氯丙烷反应，得到环氧聚醚B；
4)合成破乳剂：环氧聚醚A和环氧聚醚B溶于二甲苯，得到高含水稠油破乳剂。
本发明油田用高含水稠油破乳剂的制备方法还可以采用如下技术方案：
所述的油田用高含水稠油破乳剂的制备方法，其特点是：合成破乳剂时，环氧聚醚A和环氧聚醚B以摩尔比1：（0.9-1.1）的比例溶于二甲苯。
本发明具有的优点和积极效果是：
油田用高含水稠油破乳剂及其制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、具有良好的破乳效果。相同浓度下，和其它的破乳剂相比，本发明产品PRJ-001的脱水效果最好。对于同种破乳剂，当浓度为10PPM时，脱水率就可以达到98%。
2、本发明所得破乳剂用量少，成本低，原料易得。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例详细说明如下：
实施例1
一种油田用高含水稠油破乳剂，其采用的原料为多乙烯多胺、双酚S、甲醛、KOH催化剂、环氧乙烷、环氧丙烷、乙酸、二甲苯、三乙烯二胺、2-丁烯酸甲酯、环氧氯丙烷，采取如下工艺合成：
1)合成起始剂：多乙烯多胺和双酚S在30-60℃下滴加甲醛溶液，多乙烯多胺、双酚S和甲醛的摩尔比为1:5:4，然后升温至120℃反应3h，将产物冷冻干燥，即得自制的酚胺醛树脂起始剂。
2)合成聚醚：在KOH催化下，按制备烷氧基化的操作条件，KOH催化剂的用量为0.22%-0.27%，在140℃、0.4MPa条件下，起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷经KOH催化聚合，其中环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为1:1，产物用乙酸中和至pH=7，抽滤脱盐，即可得到聚醚。
3)合成环氧聚醚：聚醚用二甲苯溶液稀释后，在120℃，0.5MPa下，与环氧氯丙烷反应得到环氧聚醚A，其中聚醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:3；
在三乙烯二胺中滴加2-丁烯酸甲酯，三乙烯二胺和2-丁烯酸甲酯的摩尔比为3：1，搅拌反应1h，升温至90℃，反应1天后，再与适量环氧氯丙烷反应，得到环氧聚醚B；
4)合成破乳剂：环氧聚醚A和环氧聚醚B以摩尔比1：1的比例溶于二甲苯，得到高含水稠油破乳剂。
实施例2
一种油田用高含水稠油破乳剂的制备方法，制备方法包括以下工艺步骤：
1)合成起始剂：多乙烯多胺和双酚S在50℃下滴加甲醛溶液，多乙烯多胺、双酚S和甲醛的摩尔比为1:7:5，然后升温至150℃反应3h，将产物冷冻干燥，即得自制的酚胺醛树脂起始剂。
2)合成聚醚：在KOH催化下，按制备烷氧基化的操作条件，KOH催化剂的用量为0.25%，在110℃、0.2MPa条件下，起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷经KOH催化聚合，其中环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为2:1，产物用乙酸中和，抽滤脱盐，即可得到聚醚。
3)合成环氧聚醚：聚醚用二甲苯溶液稀释后，在150℃，0.6MPa下，与环氧氯丙烷反应得到环氧聚醚A，其中聚醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:6；
在三乙烯二胺中滴加2-丁烯酸甲酯，三乙烯二胺和2-丁烯酸甲酯的摩尔比为5：1，搅拌反应1.5h，升温至100℃，反应1天后，再与适量环氧氯丙烷反应，得到环氧聚醚B；
4)合成破乳剂：环氧聚醚A和环氧聚醚B以摩尔比1：1的比例溶于二甲苯，得到高含水稠油破乳剂PRJ-001。
实施例3
在实验内模拟高含水稠油的脱水效果，实验采用采用石油天然气行业标准SY-T5281-2000原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)规定的评价方法。实施例2所得高含水稠油破乳剂PRJ-001。
实验温度为70℃，油中含水60.4%，油水比70:30，实验结果如下表：
表1不同破乳剂的破乳效果
其中，PRO-001--PRO-007都是针对高含水稠油合成的破乳剂。
实施例4
在实验内模拟高含水稠油的脱水效果，实验采用采用石油天然气行业标准SY-T5281-2000原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)规定的评价方法。实施例2所得高含水稠油破乳剂PRJ-001。
实验温度为70℃，油中含水60.4%，油水比70:30，实验结果如下表：
表2不同加药浓度破乳效果
本实施例具有所述的原料易得，成本低廉，破乳效果好，制备方法简单，操作便捷，所得破乳剂具有用量少，脱水量大和脱水速度快等积极效果。
Claims (4)
1.一种油田用高含水稠油破乳剂，其特征是：高含水稠油破乳剂的合成原料为多乙烯多胺、双酚S、甲醛、KOH催化剂、环氧乙烷、环氧丙烷、乙酸、二甲苯、三乙烯二胺、2-丁烯酸甲酯、环氧氯丙烷，采取如下工艺合成：
1)合成起始剂：多乙烯多胺和双酚S在30-60℃下滴加甲醛溶液，多乙烯多胺、双酚S和甲醛的摩尔比为（0.5-1）:（5-7）:（3-5），然后升温至100-150℃反应1-5h，冷冻干燥；
2)合成聚醚：在110℃-150℃、0.2-0.5MPa条件下，起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷经KOH催化聚合，其中环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为1:3-3:1，用乙酸中和，抽滤脱盐；
3)合成环氧聚醚：聚醚用二甲苯溶液稀释后，在100-150℃、0.1-0.6MPa下，与环氧氯丙烷反应得到环氧聚醚A，其中聚醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:（3-6）；
在三乙烯二胺中滴加2-丁烯酸甲酯，三乙烯二胺和2-丁烯酸甲酯的摩尔比为（3-5）：（0.5-1），搅拌反应0.5-1.5h，升温至70-110℃，反应12-30h，再与环氧氯丙烷反应，得到环氧聚醚B；
4)合成破乳剂：环氧聚醚A和环氧聚醚B溶于二甲苯，得到高含水稠油破乳剂。
2.根据权利要求1所述的油田用高含水稠油破乳剂，其特征是：合成破乳剂时，环氧聚醚A和环氧聚醚B以摩尔比1：（0.9-1.1）的比例溶于二甲苯。
3.一种油田用高含水稠油破乳剂的制备方法，其特征是：高含水稠油破乳剂的制备方法包括以下工艺步骤：
1)合成起始剂：合成起始剂：多乙烯多胺和双酚S在30-60℃下滴加甲醛溶液，多乙烯多胺、双酚S和甲醛的摩尔比为（0.5-1）:（5-7）:（3-5），然后升温至100-150℃反应1-5h，冷冻干燥；
2)合成聚醚：在110℃-150℃、0.2-0.5MPa条件下，起始剂与环氧乙烷和环氧丙烷经KOH催化聚合，其中环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为1:3-3:1，用乙酸中和，抽滤脱盐；
3)合成环氧聚醚：聚醚用二甲苯溶液稀释后，在100-150℃，0.1-0.6MPa下，与环氧氯丙烷反应得到环氧聚醚A，其中聚醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:（3-6）；
在三乙烯二胺中滴加2-丁烯酸甲酯，三乙烯二胺和2-丁烯酸甲酯的摩尔比为（3-5）：（0.5-1），搅拌反应0.5-1.5h，升温至70-110℃，反应12-30h，再与环氧氯丙烷反应，得到环氧聚醚B；
4)合成破乳剂：环氧聚醚A和环氧聚醚B溶于二甲苯，得到高含水稠油破乳剂。
4.根据权利要求3所述的油田用高含水稠油破乳剂的制备方法，其特征是：合成破乳剂时，环氧聚醚A和环氧聚醚B以摩尔比1：（0.9-1.1）的比例溶于二甲苯。
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