稠油开采助剂及其制造方法
(一)技术领域
本发明涉及石油开采用助剂领域,更确切地说涉及稠油开采助剂及其制造方法。
(二)背景技术
稠油是石油资源的重要组成部分,全世界石油开采量为30亿吨,而稠油开采量仅为石油总产量的5%。其原因在于稠油密度大、粘度高、含胶质沥青高、流动性差、容易堵管道、难于开采、而且堵塞后也难于清理。为此,石油战线上的广大科技人员提出了许多解决办法。例如:蒸汽助采技术、注稀油稀释开采技术和化学吞吐采油技术等。采用高温、高压蒸汽进行热采,投资大、成本高、注汽周期长、尤其对固井质量不好的稠油井无法注气开采。注稀油开采用稀油稀释稠油,浪费资源、经济效益低。现有技术CN1754940A,2006年4月5日披露在冷采状态下对稠油加入降粘助剂后降低稠油粘度,产生的原油破乳容易,保证长期性化学吞吐运转。仔细对现有技术的配比考量,现有技术是一种水包油技术,由于乳化溶液容易破坏,导致油水分离,稠油仍会堵塞管道。所以,必须加予改进,真正克服堵塞问题。
(三)发明内容
本发明的目的既要解决稠油堵塞问题,又要改善工作环境,提供工业开采稠油用助剂配方及制备方法。通过选择开采活性助剂、渗透分散剂、渗透助剂等手段来实现本发明的目的。
本发明的技术方案是根据石油生成原理和稠油组成提出来的。发明者们认为稠油中主要成份是沥青,沥青中主要成份是胶质,而胶质中主要成份是由微生物分泌物形成的粘泥,粘泥聚集量程度决定着石油的稠度。
根据石油生成原理,采取渗透、分散稠油中的微生物粘泥等方法,在不改变石油组份的情况下把稠油粘度降下来,使稠油能流动起来便于开采,从根本上解决了从稠油开采到输送中的一系列问题。
本发明使用了具有亲水性和亲油性的聚酰胺复合物,利用它的强渗透性和分散性基团,当渗透到稠油胶质中就会对微生物粘泥引起的分子胶团进行强烈、快速的分散,使稠油在不改变特性的情况下将粘度降下来。而复合物的分子亲水基团则随水移动,使降粘后的稠油随水带出地面。
根据试验结果,特提出本发明的技术方案如下:
稠油开采助剂组成为:数均分量Mn为200-5000的液态聚酰胺10-25重量%、数均分子量Mn为2000-10000的聚醚5-15重量%、油溶性巯基化全物1-5重量%、有机硅聚硅氧烷2-5重量%和芳香族多碳烃化合物65-82重量%。这里的液态聚酰胺是一种活性剂,它由C6-C22的二元酸或单元酸与C2-C12的二元胺或单元胺反应制备而成。聚醚是从聚丙烯甘油醚、聚氧丙烯氧乙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚中任选一种或它们的混合物。油溶性巯基化合物是从二巯基丙酸、巯基丙烷和巯基咪唑中任选一种。有机硅聚硅氧烷是从聚二甲基硅氧烷、聚醚接枝聚硅氧烷中任选一种。芳香族多碳烃化合物是一种高渗透助剂,其闪点(闭口)为60-70℃,它是多烷基苯和萘类的混合物,可直接购买市售商品或复配应用。
稠油开采助剂的制备步骤是:
(1)先将数均分子量Mn为2000-20000的聚醚5-15重量%和有机硅聚硅氧烷2-5重量%盛入混合器中于室温搅拌2-3小时。
(2)接着加入数均分子量Mn200-5000的液态聚酰胺10-25重量%和油溶性巯基化合物1-25重量%,继续搅拌20-40min.。
(3)最后加入芳香族多碳烃化合物65-82重量%,于40-60℃充分搅拌均匀,灌装入桶即为稠油开采助剂产品。
按照本发明制备的稠油开采助剂性能指标如下:
项目 |
数值 |
外观 |
澄清琥珀色液体 |
密度,g/cm3 |
0.85-0.93 |
运动粘度mm2/s |
1.70-1.85 |
酸值(mg,KOH/g) |
0.2-0.6 |
闪点(闭口),℃ |
>60 |
水份,% |
<0.1 |
凝固点,℃ |
<-30 |
残碳,% |
<0.05 |
馏程(95%),℃ |
190-200 |
PH(100ppm水溶液) |
6.5-7.5 |
应用该助剂开采稠油时,在地层中可耐400℃以上高温,在高温下快速降低稠油粘度和快速溶解稠油,在岩石或石油输送管道表面上成膜,可防止管道结垢和保护油管,能顺利地输送稠油,又不改变原油成份。与水混合用于采油,混合液分离,使用一般破乳剂就可使油层中含水率低于2%,可明显提高采油率。
(四)具体实施方式
为了更好地实施本发明特举实施例说明之,但不是对本发明的限制。
实施例1
将100kg数均分子量Mn为10000的聚氧丙稀聚氧乙烯丙二醇醚和40kg聚二甲基硅氧烷盛入混合器中于室温搅拌2.5小时。接着加入200kg数均分子量Mn3000的液态聚酰胺。这里的液态聚酰胺是PA1212,即为月桂二酸和月桂二胺反应制备的PA1212,和30kg二巯基丙酸,继续搅拌30分钟。最后加入740kg闪点(闭口)为65℃的多烷基苯和萘类混合物,于50℃充分搅拌均匀,灌装入桶即为稠油开采助剂。这种助剂外观为橙清琥珀色液体,密度0.89g/cm3(20℃)运动粘度1.80mm2/s(20℃),酸值0.4mgKOH/g,闪点(闭口)65℃,水份0.05%,凝固点-35℃,残碳0.04%,馏程(95%)195-200℃,PH(100ppm水溶液)7.0。
实施例2
操作步骤和实施例1完全相同,但配料比和控制反应条件变更为:加入150kgMn为2000的聚氧丙稀氧乙烯甘油醚和50kg聚醚接枝聚硅氧烷于室温搅拌3小时,加入100kgMn200的液态聚酰胺,这里的聚酰胺由己二酸和癸二胺反应制备而成和10kg巯基丙酸和巯基丙烷的混合物,巯基丙酸和巯基丙烷的重量比为1-9∶9-1,继续搅拌40分钟,最后加入820kg闪点(闭口)为60℃的多烷基苯和萘类混合物,于40℃搅拌均匀,结果产品质量为:外观为橙清琥珀色液体,密度0.93g/cm3(20℃)、运动粘度1.85mm2/s(20℃),酸值0.2mgKOH/g,闪点(闭口)62℃,水份0.09%,凝固点-32℃,残碳0.025%,馏程(95%)193-196℃,PH(100ppm水溶液)7.5。
实施例3
操作步骤和实施例1完全相同,唯配料比和控制反应条件变更为:加入50kg数均分子量为Mn20000聚丙稀甘油醚和20kg聚二甲基硅氧烷于室温搅拌2小时,接着加入250kg液态聚酰胺,这里聚酰胺是由硬脂基二酸和C22二元酸和己二胺反应制备的聚酰胺和50kg巯基咪唑,继续搅拌20分钟,最后加入650kg闪点(闭口)为70℃的多烷基苯和萘类混合物。于60℃搅拌均匀,结果产品质量为:外观为橙清琥珀色液体,密度0.85g/cm3(20℃),运动粘度1.70mm2/s(20℃),酸值0.6mgKOH/g,闪点(闭口)64℃,水份0.08%,凝固点-34℃,残碳0.04%,馏程(95%)195-200℃,PH(100ppm水溶液)7.0。
实施例4
除液态聚酰胺是用芥子酸与二甲胺反应制备成外,其它操作和配方和实施例1一样,结果产品性能除PH(100ppm水溶液)7.5外,其他性能指标和实施例1也一样。
实施例5
除液态聚酰胺先用己酸与月桂基胺反应制的外,其他操作和配方同实施例2一样。结果产品性能除闪点(闭口)为64℃外,其他性能与实施例2一样。
按照实施例1-5制备的稠油开采助剂,这种助剂可耐400℃高温,对地层不产生腐蚀,对环境无污染、无毒性、不改变原油组份。向稀油内加入1%本发明助剂,用高压泵压入地层,让助剂和稠油充分作用,结果日平均增油50%,每吨助剂能多产100吨稠油。助剂能改善地层出油状况,产油量能长期稳定。