一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法，属于稠油开采技术领域，该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂在苛刻条件下稳定，在矿化度为8246mg/L的模拟盐水中，耐温达到300℃，能够满足海上高温高盐油藏稠油开采时乳化降黏的需要。该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，包括如下步骤：双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ；将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。

【技术实现步骤摘要】
一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法
本专利技术属于稠油开采
，尤其涉及油田化学助剂，具体涉及一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法。
技术介绍
目前，全世界稠油(包括沥青)的潜在储量可能是已探明的常规原油储量的6倍左右，我国拥有丰富的稠油资源，地质储量达20.6×108t，巨大的资源量决定了稠油将可能成为21世纪的主要能源。然而，大部分稠油具有高粘度和高密度的特性，开采和运输相当困难，目前在稠油开采过程中，国内外常用的降粘方法有加热法、掺稀油法、稠油改质降粘及化学药剂降粘法等，其中，化学药剂降粘法中的乳化降粘法受到普遍关注，而开发用量少、成本低的乳化降粘剂已成为关注的焦点之一。随着深井稠油尤其是海上稠油的不断开采，出现一些高温高盐油藏。在普通油藏中应用成功的化学剂，在高温高盐条件下，由于化学剂的结构易改变，导致现有乳化降粘剂起不到应有效果。例如：一些可用于乳化降粘的表面活性剂中，OP系列等非离子型表面活性剂抗盐但不耐温；对十二烷基苯磺酸类阴离子表面活性剂能耐温但不抗盐；复配型乳化降粘剂在使用过程中又存在着“色谱效应”等问题。目前文献报道的耐超高温抗盐乳化降粘剂主要是秦冰等合成的一种共缩聚型乳化降粘剂S-5，其能耐300℃的超高温(3h)，对胜利、辽河等超稠油显示出良好的降粘效果，但远远不能满足海上稠油开采的实际需要。
技术实现思路
本专利技术针对现有乳化降粘剂的耐温抗盐性能难以满足海上稠油开采需要的问题，提出一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法，该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂在苛刻条件下稳定，具有优良的抗盐、抗钙镁和耐温性能，其界面张力低，表面活性强，能够满足海上高温高盐油藏稠油开采乳化降粘的需要。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，包括如下步骤：双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ；将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。作为优选，所述双酚AF、对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的摩尔比为1:(1～2):(1～6)。作为优选，在碱性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍，体系pH为12～13。作为优选，在碱性条件下共缩聚时，反应温度为65～85℃，反应时间为1～2h。作为优选，在酸性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂摩尔量的2～3倍，体系pH为3～4。作为优选，在酸性条件下共缩聚时，反应温度为75～95℃，反应时间为6～8h。作为优选，所述烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂选自OP-10、OP-15、OP-20和NP-10中的任意一种。本专利技术另一方面提供了由上述制备方法制备得到的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，通过酸碱两段反应，使对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂与双酚AF有效共缩聚，制备得到的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂，通过刚性的苯环结构和含氟基团提高乳化降粘剂的耐高温性能，通过-SO3H和-[CH2-CH2O]nH的协同作用提高乳化降粘剂的抗盐性能，能够满足海上高温高盐油藏稠油开采的降粘需要；而且，该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂同时含有-SO3H和-CH2CH2O-两类亲水基团，兼具阴离子型和非离子型表面活性剂的性能优势，表面活性强，乳化降粘效果好。2、本专利技术提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂，在矿化度为8246mg/L的模拟盐水体系中，300℃下处理24小时，对渤海稠油仍能保持98％以上的降粘率，高温处理后界面张力仍能达到10-3mN/m数量级，其使用过程中不存在“色谱效应”等问题，是性能优异的乳化降粘剂。附图说明图1为本专利技术实施例所提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的1HNMR谱图；图2为本专利技术实施例所提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的IR谱图；图3为本专利技术实施例所提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的TGA谱图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，包括如下步骤：S1：双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ。在本步骤中，需要说明的是，双酚AF又称2,2-二(4-羟基苯基)-六氟丙烷。在碱性条件下，双酚AF和对羟基苯磺酸都会生成酚盐负离子，由于酚盐负离子的电子离域，可使双酚AF以及对羟基苯磺酸中苯环上羟基的邻位碳上带有负电荷，有利于与甲醛的羰基进行亲核加成反应，生成不同的羟甲基酚盐；进一步，酚盐负离子与所生成的羟甲基酚盐继续反应共缩聚，得到羟基苯磺酸与双酚AF的缩合产物。需要说明的是，碱性条件可通过加入氢氧化钠溶液的方式获得，滴加的氢氧化钠溶液的质量分数可以为40％，可以理解的是，本领域技术人员还可以采用其他碱性物质来调节体系pH值，只要保证加入的碱性物质不会与反应物发生其他化学反应，从而影响共缩聚反应即可。此外，还需要说明的是，本步骤中可以采用水为溶剂。S2：将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。在本步骤中，需要说明的是，在烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂中，由于其苯环上两个取代基的推电子能力不够强，且空间位阻比较大，不利于接受亲电试剂的进攻，因而，本步骤在酸性条件下共缩聚。在酸性条件下，首先甲醛的羰基通过质子化，使得羰基碳上带有正电荷，增加了甲醛羰基碳的亲电性，有利于在烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂苯环上烷基或醚基的邻位发生亲电取代反应，从而引入羟甲基-CH2OH，羟甲基化的产物还可以继续羟甲基化。同时，这些羟甲基的羟基在酸的作用下会进一步脱去，生成相应的碳正离子，它也可与烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂或羟甲基烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂，以及反应液Ⅰ中各种组分，发生共缩聚反应，生成三元共缩聚产物。需要说明的是，酸性条件可通过加入硫酸溶液的方式获得，滴加的硫酸溶液的质量分数可以为30％，可以理解的是，本领域技术人员还可以采用其他酸性物质来调节体系pH值，只要保证加入的酸性物质不会与反应物发生其他化学反应，从而影响共缩聚反应即可。在步骤S1和S2中，还需要说明是，甲醛是以甲醛水溶液的形式加入，甲醛水溶液的质量分数可以为35～40％。上述抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，通过酸碱两段共缩聚，使对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂与双酚AF有效共缩聚，制备得到抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。该乳化降粘剂通过刚性的苯环结构和含氟基团提高其耐高温性能，通过-SO3H和-[CH2-CH2O]nH的协同效应提高其抗盐性能，能够满足海上高温高盐油藏稠油开采的降粘需要；而且，该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂同时含有-SO3H和-CH2CH2O-两类亲水基团，兼具阴离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ；将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。

【技术特征摘要】
1.一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ；将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。2.根据权利要求1所述的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于：所述双酚AF、对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的摩尔比为1:(1～2):(1～6)。3.根据权利要求2所述的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于：在碱性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍，体系pH为12～13。4.根据权利要求3所述的抗温抗盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹剑，姜翠玉，白健华，王艳萍，王秋霞，张龙力，周法元，李明轩，张伟，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油中国有限公司天津分公司，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：北京,11