一種原油降粘劑及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種原油降粘劑及其制備方法。原油降粘劑是由式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物與式II所示腐植酸接枝聚醚改性物組成的復(fù)配體系；其中，式I所示縮合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的質(zhì)量比為20?40∶80?60。本發(fā)明專利技術(shù)所提供的原油降粘劑在高溫下仍具有很好的降粘效果，對(duì)原油有很好的乳化和降粘能力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種原油降粘劑及其制備方法
本專利技術(shù)屬于原油降粘劑
，具體涉及一種原油降粘劑及其制備方法。
技術(shù)介紹
稠油資源已經(jīng)成為我國重要的戰(zhàn)略接替資源之一，因其密度大、粘度高導(dǎo)致開采和輸送困難，開采難度很大。化學(xué)降粘技術(shù)是目前降粘幅度最大和使用最經(jīng)濟(jì)的措施之一，并已在世界各稠油油田中廣泛使用。化學(xué)降粘劑對(duì)于稠油可進(jìn)行有效分散、乳化等作用，顯著降低稠油粘度、減小稠油在地層和井筒中流動(dòng)阻力，這對(duì)于降低開采過程能耗、減少排放污染、提高稠油采收率具有重要意義。腐植酸是自然界植物殘?bào)w經(jīng)腐爛分解后的產(chǎn)物，是一種復(fù)雜的天然大分子有機(jī)質(zhì)。其分子內(nèi)含有羰基、羧基、醇羥基和酚羥基等多種活性官能團(tuán)，使其具有酸性、親水性、界面活性、陽離子交換能力、絡(luò)合作用及吸附分散能力，因而腐植酸類物質(zhì)在環(huán)保、石油開采、農(nóng)林園藝、醫(yī)藥、分析化學(xué)、電池工業(yè)等領(lǐng)域等都具有廣泛的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種原油降粘劑及其制備方法。本專利技術(shù)所提供的原油降粘劑是由式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物與式II所示腐植酸接枝聚醚改性物組成的復(fù)配體系；其中，式I所示腐植酸與三乙二醇的縮合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的質(zhì)量比為20-40∶80-60，優(yōu)選30-40∶70-60，具體可為40∶60或30∶70，式I中，n表示縮合度，n為1-100的整數(shù)，優(yōu)選1-20，具體可為5、10、15或20；式II中，x為20-80的整數(shù)，優(yōu)選40-80，具體可為50或70；y為10-40的整數(shù)，優(yōu)選20-40，具體可為30；式I、式II中，HA表示腐植酸，其結(jié)構(gòu)式如下所示：腐植酸是一種復(fù)雜無定型大分子的混合物，且不同來源的腐植酸在結(jié)構(gòu)上也有很大差異，所以目前人們對(duì)腐植酸的結(jié)構(gòu)還沒有一個(gè)準(zhǔn)確統(tǒng)一的結(jié)論，只是對(duì)其上所含的活性基團(tuán)達(dá)成了共識(shí)，這個(gè)結(jié)構(gòu)式是推測(cè)出來的腐植酸的可能的一種結(jié)構(gòu)模型，R也是不確定的。上述式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物是按照下述步驟的方法制備得到的：以三苯基磷(PPh3)和偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)為催化劑，使得三乙二醇與腐植酸進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物。其中，三乙二醇與腐植酸的質(zhì)量比為1：5-15,具體可為1:10。所述縮合反應(yīng)的溫度為140-160℃，時(shí)間為2-6h，具體可為3h。上述式II所示腐植酸接枝聚醚改性物是按照包括下述步驟的方法制備得到的：以腐植酸為起始劑，以KOH為催化劑，在惰性氣體保護(hù)下，依次與環(huán)氧丙烷(PO)和環(huán)氧乙烷(EO)進(jìn)行開環(huán)聚合反應(yīng)，即得。其中，腐植酸與環(huán)氧化合物的質(zhì)量比可為1：5～15,環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比可為3～1:1。所述開環(huán)聚合反應(yīng)的溫度為120～140℃，壓力為0.2～0.4MPa，時(shí)間為2～10h。本專利技術(shù)所提供的原油降粘劑是按照包括下述步驟的方法制備得到的：將式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物與式II所示腐植酸接枝聚醚改性物混勻，得到原油降粘劑。其中，式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的質(zhì)量比為20-40∶80-60，優(yōu)選30-40∶70-60，具體可為40∶60或30∶70。上述原油降粘劑在原油開采中的應(yīng)用也屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。本專利技術(shù)提供的原油降粘劑在高溫下仍具有很好的降粘效果，對(duì)原油有很好的乳化和降粘能力。附圖說明圖1本專利技術(shù)實(shí)施例1-實(shí)施例4制得的原油降粘劑在3×104mg/L礦化度鹽水中粘度與濃度的關(guān)系曲線(測(cè)定溫度25℃)。圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例1-實(shí)施例4制得的原油降粘劑在3×104mg/L礦化度鹽水中粘度與溫度的關(guān)系曲線(測(cè)試濃度1000mg/L)。具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行說明，但本專利技術(shù)并不局限于此。下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法；下述實(shí)施例中所用的試劑、材料等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。下述實(shí)施例中所用的式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物是按照包括下述步驟的方法制備得到的：將三乙二醇、濃硫酸、三苯基磷(PPh3)和偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)加入到分水器中，回流分水，通過恒壓滴液漏斗緩慢計(jì)入腐植酸溶液，60℃攪拌1小時(shí)后，升溫至180℃反應(yīng)3h。過濾，水洗，分離，重結(jié)晶，重復(fù)以上步驟得到式I所示縮合物。具體投入原料量與縮合度n的關(guān)系表格如下:腐植酸三乙二醇濃硫酸三苯基磷偶氮二甲酸二乙酯n＝520g2g1ml2g0.5gn＝1050g5g2.5ml5g1.2gn＝1570g7g3.5ml7g1.8gn＝2090g9g1ml2g0.5g下述實(shí)施例中所用的式II所示腐植酸接枝聚醚改性物是按照包括下述步驟的方法制備得到的：將腐植酸和催化劑KOH加入到高壓反應(yīng)釜中，升溫至115±5℃，用氮?dú)獯祾咧脫Q三次，再加入環(huán)氧丙烷，控制反應(yīng)釜內(nèi)總壓力為0.2～0.4MPa、反應(yīng)溫度140±5℃，待反應(yīng)釜內(nèi)壓力回落后，繼續(xù)反應(yīng)60min。加入環(huán)氧乙烷，控制反應(yīng)釜內(nèi)壓力低于0.4MPa，繼續(xù)反應(yīng)60min。將反應(yīng)體系溫度降至低于80℃后，取出產(chǎn)物。投入原料量與x、y的關(guān)系表格如下:腐植酸環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷氫氧化鉀x＝50，y＝3020g100g50g10gx＝70，y＝3020g160g70g10g實(shí)施例1、原油降粘劑A的制備將40g式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物(其中，縮合度n為5)、60g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x為50，y為30)混合，得到原油降粘劑A。實(shí)施例2、原油降粘劑B的制備將30g式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物(其中，縮合度n為10)、70g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x為50，y為30)混合，得到原油降粘劑B。實(shí)施例3、原油降粘劑C的制備將40g式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物(其中，縮合度n為15)、60g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x為70，y為30)混合，得到原油降粘劑C。實(shí)施例4、原油降粘劑D的制備將30g式I所示腐植酸(HA)與三乙二醇的縮合物(其中，縮合度n為20)、70g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x為70，y為30)混合，得到原油降粘劑D。測(cè)定實(shí)施例測(cè)定例1將實(shí)施例1～4制備的4種原油降粘劑(A、B、C和D)使用礦化度3×104mg/L的鹽水分別配制為不同濃度的原油降粘劑溶液，測(cè)定溶液濃度、溫度與粘度的關(guān)系，結(jié)果見圖1和圖2。測(cè)定例2使用測(cè)定例1中配制的濃度為1000mg/L的原油降粘劑溶液，在溫度為25℃下，分別加入到裝有50ml脫水脫氣稠油樣品的具塞試管中，溶液與稠油樣品體積比為1:1。蓋緊試管塞后，將試管放置在振蕩箱內(nèi)，水平振蕩80-100次，振幅應(yīng)大于20cm，充分混合后，用Brookfield粘度計(jì)測(cè)量混合體系的粘度。稠油降粘結(jié)果如表1所示。表1原油降粘劑的稠油降粘效果樣品粘度(mPa·s)原油降粘率(％)空白1800--A42377B32282C18090D27785由表1可以看出，加入原油降粘劑后，體系粘度大幅度降低，稠油降粘率均高于75％。其中原油降粘劑C的稠油降粘效果最為明顯，降粘率可以達(dá)到90％。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種原油降粘劑，由式I所示腐植酸與三乙二醇的縮合物與式II所示腐植酸接枝聚醚改性物組成，其中，式I所示腐植酸與三乙二醇的縮合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的質(zhì)量比為20?40∶80?60；

【技術(shù)特征摘要】
1.一種原油降粘劑，由式I所示腐植酸與三乙二醇的縮合物與式II所示腐植酸接枝聚醚改性物組成，其中，式I所示腐植酸與三乙二醇的縮合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的質(zhì)量比為20-40∶80-60；式I中，n表示縮合度，n為1-100的整數(shù)，HA表示腐植酸；式II中，x為20-80的整數(shù)；y為10-40的整數(shù)，HA表示腐植酸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油降粘劑，其特征在于：權(quán)利要求1中式I所示腐植酸與三乙二醇的縮合物是按照下述步驟的方法制備得到的：以三苯基磷和偶氮二甲酸二乙酯為催化劑，使得三乙二醇與腐植酸進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到式I所示腐植酸與三乙二醇的縮合物。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原油降粘劑，其特征在于：三乙二醇與腐植酸的質(zhì)量比為1：5-15；所述縮合反應(yīng)的溫度為140-160℃，所述反應(yīng)的時(shí)間為2-6h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油降粘劑，其特征在于：權(quán)利要求1中式II...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃詩哲，史學(xué)峰，王金本，楊惠，徐曉慧，吳亞芊，劉芳慧，陳剛，陳婷，樊明紅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國科學(xué)院化學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11