一种水分散聚合物原油降粘剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料领域，公开了一种水分散聚合物原油降粘剂及其制备方法和应用。该水分散聚合物原油降粘剂由以下方法制备得到：将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基硅油和引发剂在溶剂中发生溶液聚合反应，然后向其中加入胺类中和剂发生中和反应，即得所述的水分散聚合物降粘剂。其中乙烯基硅油为两端乙烯基封端，由于两端有乙烯基的乙烯基硅油的加入，使降粘剂聚合物可形成网状结构，使得本发明专利技术的水分散聚合物原油降粘剂具有耐高温性能，在高温环境下，对原油仍具有很好的乳化和增溶能力，具有很好的降粘效果，能广泛用于石油化工领域，尤其是在高温油藏开采中的应用。

A water dispersing polymer viscosity reducer for crude oil and its preparation and Application

The invention belongs to the field of materials, and discloses a water dispersing polymer crude oil viscosity reducer, a preparation method and application thereof. The water dispersing polymer viscosity reducer for crude oil is prepared by the following methods: the solution polymerization reaction of acrylic acid, styrene, methacrylate monomers, vinyl silicone oil and initiator takes place in the solvent, and then the neutralization reaction takes place by adding amine neutralizer into the solution, namely, the water dispersing polymer viscosity reducer is obtained. The vinyl silicone oil is a vinyl sealing end at both ends. The addition of vinyl silicone oil at both ends makes the viscosity reducer polymer form a network structure, which makes the water dispersing polymer crude oil viscosity reducer of the invention have high temperature resistance. Under high temperature environment, it still has good emulsification and solubilization ability for crude oil, has good viscosity reduction effect, and can be widely used in petroleum Industrial field, especially in the application of high temperature reservoir exploitation.

【技术实现步骤摘要】
一种水分散聚合物原油降粘剂及其制备方法和应用
本专利技术属于材料领域，特别涉及一种水分散聚合物原油降粘剂及其制备方法和应用。
技术介绍
稠油因其分子量大、成分复杂，稠油油藏温度较高，导致其粘度高，开采和输送困难，其开采的关键是降粘、提高流动性。作为降粘幅度最大和使用最经济的化学降粘技术，乳化降粘技术已在世界各稠油油田中得到广泛的使用。其中所使用的聚合物类降粘剂，区别于传统的混合乳化降粘剂导致的采出稠油破乳脱水困难和处理量大等特点，具有用量小、成本低、对原油的加工无影响等优点。然而，已有的聚合物降粘剂耐高温性能较差，其应用局限性很大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种具有优异耐高温性能的水分散聚合物原油降粘剂的制备方法。本专利技术另一目的在于提供上述方法制备的水分散聚合物原油降粘剂。本专利技术再一目的在于提供上述水分散聚合物原油降粘剂的应用。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种水分散聚合物原油降粘剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基硅油和引发剂在溶剂中发生溶液聚合反应；(2)向步骤(1)聚合反应后的产物中加入胺类中和剂发生中和反应，即得所述的水分散聚合物降粘剂。步骤(1)所述的甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸十五烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十七烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯中的至少一种，优先为甲基丙烯酸十八烷基酯。步骤(1)所述的乙烯基硅油为两端乙烯基封端的硅油，乙烯基含量为1～10wt％，粘度为500～2000cP；步骤(1)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰中的至少一种；步骤(1)中所述的溶剂为甲乙酮、丙酮、二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、丙二醇和正丁醇中的至少一种。步骤(1)中所述的苯乙烯和丙烯酸的质量比为1:(1～10)，优选为1:(6～6.7)；步骤(1)中所述的苯乙烯与甲基丙烯酸酯类单体的质量比为1：(0.5～20)，优选为1:(6～16)；步骤(1)中所述的乙烯基硅油的用量为所有单体(丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基硅油)总质量的5‰～12％，优选为4％～11.3％；步骤(1)中所述的引发剂的用量为所有单体总质量的0.5‰～2％，优选为1％～1.5％；步骤(1)中所述的溶液聚合反应的温度为80℃～120℃，反应时间为1～24小时；为了聚合反应进行的较为平稳，步骤(1)中引发剂分批与单体(丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基硅油)混合进行反应，步骤(1)的操作具体如下：将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基硅油、部分引发剂和部分溶剂混合形成混合溶液1，将部分引发剂和部分溶剂混合形成混合溶液2，将混合溶液1滴加到80～100℃的混合溶液2中，1h内滴加完毕，待滴加完毕后继续恒温反应2h；然后升温至100～120℃，加入剩下的引发剂，继续恒温反应1h。其中混合溶液1中引发剂的用量占总引发剂用量的60％，混合溶液2中引发剂的用量占引发剂总量的6.7％；混合溶液1中溶剂的用量占总溶剂用量的50％。步骤(2)中所述的胺类中和剂为N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)、氨水、三乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1丙醇(AMP)、丁基乙醇胺、丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺和单乙醇胺中的至少一种，优选为N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)。步骤(2)中所述的胺类中和剂的用量满足胺类中和剂与单体丙烯酸的摩尔比为1:1。步骤(2)中所述的中和是指在25～80℃反应0.5h以上。一种由上述方法制备得到的水分散聚合物原油降粘剂，所述的水分散聚合物降粘剂的固含量为40～70％。上述的水分散聚合物原油降粘剂对原油具有很好的乳化和增溶能力，具有很好的降粘效果，由于两端乙烯封端的乙烯基硅油的加入，其中一端乙烯基形成线性刷形聚合物链后，垂挂的硅油链另一端乙烯基可以继续聚合接枝聚合物链，从而聚合物形成交联网状结构，具有较好的耐高温性，因此能广泛用于石油化工领域，特别是用于高温油藏的原油开采中。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：本专利技术提供了一种水分散聚合物原油降粘剂，其具有耐高温性能，在高温下环境下，对原油仍具有很好的乳化和增溶能力，具有很好的降粘效果，能广泛用于石油化工领域，尤其是在高温油藏开采中的应用。附图说明图1为实施例1制备的聚合物降粘剂P1的凝胶渗透色谱测试结果图。图2为聚合物降粘剂P2经过150℃高温处理不同时间后，聚合物降粘剂P2的浓度与混合体系粘度的变化曲线图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例中所用试剂如无特殊说明均可从商业途径购得。实施例1：聚合物降粘剂P1的制备在烧杯中，称量12g丙烯酸，1.8g苯乙烯，1.8g乙烯基硅油(两端乙烯基封端，5wt％乙烯基，粘度为1000cP，从济南兴飞隆化工有限公司购得)，14.4g甲基丙烯酸十八酯，0.27g2,2’-偶氮二异丁腈，溶剂正丁醇15g，搅拌至完全溶解后转移至滴液漏斗中。往三口烧瓶中加入15g正丁醇，0.03g2,2’-偶氮二异丁腈。在90℃下，往烧瓶中滴加混合好的液体，控制漏斗里的液体1h内滴加完，待滴加完毕后，继续恒温反应2h。提高温度至100℃，加引发剂2,2’-偶氮二异丁腈0.15g，恒温继续反应1h。降温至60℃，加N,N-二甲基乙醇胺14.83g，反应1h。反应结束后冷却至室温，得到的产品为浅黄色粘稠状透明液体，记为P1，其凝胶渗透色谱测试结果如图1所示，测示结果表明聚合物降粘剂P1的重均分子量为136.3kg/mol，数均分子量为49.5kg/mol，多分散性数为2.75。实施例2：聚合物降粘剂P2的制备在烧杯中，称量12g丙烯酸，1.8g苯乙烯，1.8g乙烯基硅油(5％乙烯基，粘度为1000cP，从济南兴飞隆化工有限公司购得)，28.8g甲基丙烯酸十八酯，0.27g2,2’-偶氮二异丁腈，15g溶剂正丁醇，搅拌至完全溶解后转移至滴液漏斗中。往三口烧瓶中加入15g正丁醇，0.03g2,2’-偶氮二异丁腈。在90℃下，往烧瓶中滴加混合好的液体，控制漏斗里的液体约1h滴加完，待滴加完毕后，继续恒温加热2h。提高温度至100℃，加引发剂2,2’-偶氮二异丁腈0.15g，恒温继续反应1h。降温至60℃，加N,N-二甲基乙醇胺14.83g，反应1h。反应结束后冷却至室温，得到的产品为浅黄色粘稠状透明液体，记为P2。经凝胶渗透色谱测试，结果为聚合物降粘剂P2的重均分子量为145.3kg/mol，数均分子量为53.5kg/mol，多分散性数为2.71。实施例3：聚合物降粘剂P3的制备在三口烧瓶中，加入12g丙烯酸，2.0g苯乙烯，1.8g乙烯基硅油(5％乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水分散聚合物原油降粘剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基硅油和引发剂在溶剂中发生溶液聚合反应；/n(2)向步骤(1)聚合反应后的产物中加入胺类中和剂发生中和反应，即得所述的水分散聚合物降粘剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种水分散聚合物原油降粘剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基硅油和引发剂在溶剂中发生溶液聚合反应；
(2)向步骤(1)聚合反应后的产物中加入胺类中和剂发生中和反应，即得所述的水分散聚合物降粘剂。


2.根据权利要求1所述的水分散聚合物原油降粘剂的制备方法，其特征在于：
步骤(1)所述的甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸十五烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十七烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯的其中一种或多种；
步骤(1)所述的乙烯基硅油为两端乙烯基封端的硅油，乙烯基含量为1～10wt％，粘度为500～2000cP；
步骤(1)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰中的至少一种；
步骤(1)中所述的溶剂为甲乙酮、丙酮、二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、丙二醇和正丁醇中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的水分散聚合物原油降粘剂的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的苯乙烯和丙烯酸的质量比为1:(1～10)；
步骤(1)中所述的苯乙烯与甲基丙烯酸酯类单体的质量比为1：(0.5～20)；
步骤(1)中所述的乙烯基硅油的用量为所有单体总质量的5‰～12％；
步骤(1)中所述的引发剂的用量为所有单体总质量的0.5‰～2％。


4.根据权利要求1所述的水分散聚合物原油降粘剂的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的溶液聚合反应的温度为80℃～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：于丹凤，黄建嘉，许书瀚，吴旭，徐秀彬，毛桃嫣，张振强，牛子晗，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44