CN109734835A - 一种丙烯酸酯乳液反相破乳剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种丙烯酸酯乳液反相破乳剂及其制备方法，属于石油工业技术领域。本发明丙烯酸酯乳液反相破乳剂是由加入阴离子单体、丙烯酰胺及丙烯酸酯类单体，再加入占单体质量1～4％的乳化剂，最后加入适量的水，氮气保护下滴加部分引发剂，引发部分单体预聚合制得种子乳液，将剩余单体混合液和引发剂逐步滴入种子乳液中进行聚合反应，引发剂滴加完毕后，保温反应1～3h，制得的丙烯酸酯乳液反相破乳剂。本发明方法制备的丙烯酸酯乳液属于阴离子乳液型反相破乳剂，处理高含水原油采出液具有良好的破乳和净水效果。

Description

一种丙烯酸酯乳液反相破乳剂及其制备方法

技术领域

本发明属于石油工业技术领域，具体涉及一种丙烯酸酯乳液反相破乳剂及其制备方法。

背景技术

油田开采过程中产生的大量采油污水含有原油、固体颗粒、各种盐类及采油助剂等成分，主要污染物由浮油、分散油、乳化油及微量的溶解油组成，以乳化油的处理难度较大。在原油采出液油水分离阶段可以加入反相破乳剂，加速原油采出液的破乳及污水除油速度。常规的反相破乳剂品种较多，主要有阳离子有机高分子型凝聚剂(如聚二甲基二烯丙基氯化铵，环氧氯丙烷-脂肪胺等)、非离子型有机高分子型凝聚剂(环氧乙烷-环氧丙烷系列)、阳离子-非离子型凝聚剂、无机破乳剂(如聚铝、聚铁、聚铁铝)、无机-有机复合絮凝剂等。原油采出液处理工艺中加入无机盐组分的反相破乳剂后，会在油水分离器及电脱水器等设备中油水界面处积累大量絮凝物，影响油水分离效果。另外，由于油田现场药剂(阻垢分散剂等属于阴离子型药剂)的配伍性等原因，很多油田应用的阳离子类反相破乳剂存在效果差的问题，最终导致原油破乳效果差，破乳后水质不清，油层含水率高的问题，更严重会影响电脱水器的正常运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的上述问题，提供了一种的阴离子型丙烯酸酯乳液反相破乳剂及其制备方法，本发明制备的阴离子型丙烯酸酯乳液反相破乳剂，通过调节单体比例，可以赋予丙烯酸酯乳液不同亲水亲油值。这类乳液不仅具有传统有机高分子清水剂的吸附架桥作用外，还通过分子链上亲水、疏水基团对油珠的结合能力进行油污的去除。

本发明提出的一种丙烯酸酯乳液反相破乳剂，其特征在于，包括以下步骤：

1)配制单体混合液及引发剂水溶液；其中单体混合液质量组成为5～30％的阴离子单体、1～10％丙烯酰胺及60～94％丙烯酸酯类单体；所述的引发剂为过硫酸盐，优选为过硫酸铵，所述引发剂和单体的质量比为0.05％～1.5％；

2)反应瓶中加入占单体质量1～4％的乳化剂和适量的水，在氮气保护下搅拌均匀，升温到60～90℃，再加入15-25％的上述步骤1)单体混合液，在氮气保护下滴加相同比例的引发剂，进行预聚合反应20～60min后，得到种子乳液；

3)剩余部分单体混合液和引发剂逐步滴加到种子乳液，滴加完毕后在60～90℃下保温反应1-3h完成聚合反应得到丙烯酸酯乳液反相破乳剂；

其中所述的乳化剂为司盘和吐温系列乳化剂，优选为司盘60和吐温60混合乳化剂，且两者质量比为1:1。

所述的阴离子单体选自丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的一种或几种。

所述的丙烯酸酯单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯的一种或几种。

所述的丙烯酸酯乳液反相破乳剂聚合温度优选为70±2℃。

本发明提出的丙烯酸酯乳液反相破乳剂及其制备方法，其特点和有益效果在于：本发明制备的阴离子丙烯酸酯乳液反相破乳剂具有快速分散、污水除油效率高和油田现场药剂配伍性好的特点。本发明制得的丙烯酸酯乳液反相破乳剂还可以用作油田化学助剂中的絮凝剂、凝结剂，对高含水原油采出液实现快速油水分离，水质清澈，油水界面清晰；也可在煤焦油废水中作为脱色除油剂。

具体实施方式

结合如下实施例进一步说明本发明，但本发明并不局限于下述实施例。

实施例1

1)配制单体混合液和引发剂水溶液

将6.5g的丙烯酸、1.5g的丙烯酰胺和92.0g的丙烯酸甲酯混合，配制成单体混合液A备用；将1g(占1％单体质量)过硫酸铵加入9g去离子水中，配制成10％引发剂水溶液。

2)预聚合种子乳液

向装有滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中加入Span60和Tween60乳化剂各1.5g并加入100g的水，将四口烧瓶置于恒温水浴锅中，氮气保护下搅拌均匀，升温到68℃，取20g单体混合液A滴入四口烧瓶中，同时滴加2g的10％引发剂水溶液，引发聚合30min反应也出现蓝光后制得种子乳液。3)聚合保温反应

将剩余单体混合液和引发剂逐步滴人种子乳液中，滴加完毕保温1.5h，即得到丙烯酸酯乳液反相破乳剂。

实施例2

1)配制单体混合液和引发剂水溶液

将占单体质量7.0g的丙烯酸、1.0g的丙烯酰胺、40g的丙烯酸甲酯和52g甲基丙烯酸甲酯混合，配制成单体混合液B备用；将占单体质量1g的过硫酸铵加入9g去离子水中，配制成10％引发剂水溶液。

2)预聚合种子乳液

向装有滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中加入Span60和Tween60乳化剂各1.4g并加入100g的水，将四口烧瓶置于恒温水浴锅中，氮气保护下搅拌均匀，升温到70℃，取20g单体混合液B滴入四口烧瓶中，同时滴加2g的10％引发剂水溶液，引发聚合30min反应也出现蓝光后制得种子乳液。

3)聚合保温反应

将剩余单体混合液和引发剂逐步滴人种子乳液中，滴加完毕保温1.5h，即得到丙烯酸酯乳液反相破乳剂。

实施例3

1)配制单体混合液和引发剂水溶液

将占单体质量7.0g的丙烯酸、1.0g的丙烯酰胺、40g的丙烯酸甲酯、40g甲基丙烯酸丁酯和12g丙烯酸羟丙酯混合，配制成单体混合液C备用；将占单体质量1g的过硫酸铵加入9g去离子水中，配制成10％引发剂水溶液。

2)预聚合种子乳液

向装有滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中加入Span60和Tween60乳化剂，各1.2g并加入100g的水，将四口烧瓶置于恒温水浴锅中，氮气保护下搅拌均匀，升温到70℃，取20g单体混合液C滴入四口烧瓶中，同时滴加2g的10％引发剂水溶液，引发聚合35min反应也出现蓝光后制得种子乳液。

3)聚合保温反应

将剩余单体混合液和引发剂逐步滴人种子乳液中，滴加完毕保温1.5h，即得到丙烯酸酯乳液反相破乳剂。

实施例1～3的应用效果：

利用实施例1～3的制备的丙烯酸酯乳液反相破乳剂，用于高含水油田的采出液的反相破乳，使用反相破乳剂可以破坏水包油乳液，实现油水分离。

原油采出液来源：以渤海某油田高含水采出液，综合含水90％，测试其运用效果，结果见表1。

产品破乳性能按照如下方法测定：

破乳速度测定：测定方法依照行业标准SY/T 5797-93《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法》，记录破乳时间和油水界面状况。

水质分析：依照行业标准SY/T 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》测定水相的含油及水相的悬浮物含量。

表1反相破乳剂性能测试结果

Claims (6)

1.一种丙烯酸酯乳液反相破乳剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)配制单体混合液及引发剂水溶液；其中单体混合液质量组成为5～30％的阴离子单体、1～10％丙烯酰胺及60～94％丙烯酸酯类单体；所述的引发剂为过硫酸盐，所述引发剂和单体的质量比为0.05％～1.5％；

2)反应瓶中加入占单体质量1～4％的乳化剂和适量的水，在氮气保护下搅拌均匀，升温到60～90℃，再加入15-25％的上述步骤1)单体混合液，在氮气保护下滴加相同比例的引发剂，进行预聚合反应20～60min后，得到种子乳液；

3)剩余部分单体混合液和引发剂逐步滴加到种子乳液，滴加完毕后在60～90℃下保温反应1-3h完成聚合反应，得到丙烯酸酯乳液反相破乳剂；

其中所述的乳化剂为司盘和吐温系列乳化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的乳化剂为司盘60和吐温60混合乳化剂，且两者质量比为1:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸铵。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的阴离子单体选自丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯的一种或几种

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，丙烯酸酯乳液反相破乳剂聚合温度为70±2℃。