專利名稱：抗鹽型稠油降粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田化學(xué)用劑尤其是抗鹽型稠油降粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
稠油是粘度大、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高的一類原油。由于油稠，抽油機(jī)負(fù)荷大，耗電量高，機(jī)械事故頻繁，因此稠油開發(fā)的關(guān)鍵是降低粘度、改善流動性。目前國內(nèi)外提出的稠油井井筒降粘法主要有熱法(包括伴熱電纜、電加熱抽油桿、導(dǎo)熱油加熱法等)、輕油稀釋法、乳化降粘法等。這些方法中，熱法降粘技術(shù)比較成熟、效果較好，但用電量大、成本高；摻稀油法對采出液后處理無影響，但造成了稀油資源的浪費；乳化降粘法施工簡單、運行成本較低，是目前廣泛應(yīng)用的井筒降粘技術(shù)。該技術(shù)的關(guān)鍵是開發(fā)高效的乳化劑。常用的乳化劑有烷基羧酸鹽(環(huán)烷酸鹽)、石油磺酸鹽、OP、平平加等，以此為基礎(chǔ)，形成了GY稠油降粘劑、BL稠油降粘劑、HEA稠油降粘劑等。這些稠油降粘劑對普通稠油油藏的開發(fā)，起了重要作用。
降粘劑使用過程中要與地層水混合。地層水中通常含有一定量無機(jī)鹽，如氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣等，而一些特殊油藏的地層水含鹽量則特別高，如塔河油田的LG15-2井，地層水礦化度為2.26×105mg/L，其中ρ(Ca2+)＝1.3×104mg/L，ρ(Mg2+)＝800mg/L；桑塔木油田的ST7-H1井，地層水礦化度為2.33×105mg/L，其中ρ(Ca2+)＝1.13×104mg/L，ρ(Mg2+)＝921mg/L；桑塔木油田的ST5-H1井，地層水礦化度為2.13×105mg/L，其中ρ(Ca2+)＝1.19×104mg/L，ρ(Mg2+)＝1067mg/L。由于地層水含鹽量高，導(dǎo)致常規(guī)降粘劑對這類油藏的稠油降粘能力降低(表現(xiàn)為降粘劑的有效降粘質(zhì)量分?jǐn)?shù)大幅度提高)甚至消失，因此開發(fā)耐鹽型稠油降粘劑，對于高礦化度、特別是高鈣鎂離子含量的稠油油藏的開發(fā)具有重要意義。
稠油降粘劑通常是表面活性劑。可用作稠油降粘劑的表面活性劑主要有非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑，其中陰離子表面活性劑耐鹽能力不高，因此耐鹽型稠油降粘劑主要是非離子表面活性劑、兩性表面活性劑及其兩者的復(fù)配物。
US4265264報道了用聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯鹽和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚作耐鹽型稠油降粘劑，但所用地層水含鹽量僅為4720mg/L。
US4333488報道了用聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚的己二酸酯作耐鹽型稠油降粘劑，所用地層水含鹽量為1.2×104mg/L(其中ρ(Ca2+)＝600mg/L，ρ(Mg2+)＝130mg/L)時，仍有較好的降粘效果。
US4127678、US4781207報道了用聚氧乙烯烷基醇醚乙酸鹽、聚氧乙烯烷基醇醚乙基磺酸鹽等作耐鹽型稠油降粘劑，但并未對其耐鹽能力進(jìn)行說明。
US4355651報道了用聚氧乙烯聚氧丙烯磷酸酯鹽作耐鹽型稠油降粘劑，所用地層水含鹽量高達(dá)4.6×104mg/L(其中ρ(Ca2+、Mg2+)＝2100mg/L)，仍有較好的降粘效果。
北京石油化工研究院的彭樸、秦冰等則報道了用芳基封頭的聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑與取代的芳酸或芳磺酸型陰離子表面活性劑的縮合物作耐鹽型稠油降粘劑，所用地層水含鹽量高達(dá)5.0×104mg/L，其中ρ(Ca2+、Mg2+)＝750mg/L，對單家寺超稠油、新疆普通稠油、遼河特稠油的降粘率大于95％以上。
但縱觀國內(nèi)外稠油降粘技術(shù)，對于能適應(yīng)于地層水含鹽量高達(dá)2.0×105mg/L的特殊稠油油藏的耐鹽降粘劑，則未見報到。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一類具有較高耐鹽能力的稠油降粘劑及其制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，所提出的稠油降粘劑，是以含有一定氧乙烯鏈節(jié)的非離子表面活性劑為原料合成的聚氧乙烯醚羥基丙磺酸鹽，其結(jié)構(gòu)通式為 分子量522～1062。
本發(fā)明所述稠油降粘劑的制備方法主要包括三步第一步，由聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚氯代羥基丙烷；第二步，產(chǎn)物聚氧乙烯醚氯代羥基丙烷和NaOH反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚環(huán)氧丙烷；第三步，聚氧乙烯醚環(huán)氧丙烷和亞硫酸氫鈉進(jìn)行磺化反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚羥基丙磺酸鹽。反應(yīng)的方程式如下
所說聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑選自聚氧乙烯醚烷基醇醚或聚氧乙烯烷基苯酚醚等，也可以是它們的混合物。
式中R表示烷基或烷基苯，R一般含有12～16個碳；n為氧乙烯的鏈節(jié)數(shù)，一般選擇n為4～20。
通過調(diào)節(jié)氧乙烯的鏈節(jié)數(shù)，可使聚氧乙烯醚羥基丙磺酸鹽具有不同的抗鹽性，從而得到具有不同耐鹽能力的稠油降粘劑。當(dāng)n為4～8時，所得降粘劑可耐105mg/L的氯化鈉或3.0×104mg/L的氯化鈣；當(dāng)n為10～20時，則可形成適應(yīng)于地層水無機(jī)鹽質(zhì)量濃度高達(dá)2.26×105mg/L的高鹽稠油油藏的降粘劑。
具體實施例方式下面通過實施例來具體說明本發(fā)明所述抗鹽型稠油降粘劑及其制備方法。
本發(fā)明所述抗鹽型稠油降粘劑是以含有一定氧乙烯鏈節(jié)的非離子表面活性劑為原料合成的聚氧乙烯醚羥基丙磺酸鹽，其結(jié)構(gòu)通式為 分子量522～1062。
實施例1主要說明聚氧乙烯壬基酚醚羥基丙磺酸鈉-15的制備。
在三口燒瓶中加入0.1mol聚氧乙烯壬基酚醚-15，再加入1.2g四氯化錫，油浴加熱至100℃，邊攪拌邊由漏斗滴入0.15mol環(huán)氧氯丙烷。滴完環(huán)氧氯丙烷后再反應(yīng)0.5小時，可得中間產(chǎn)物聚氧乙烯醚氯代羥基丙烷-15。在上述產(chǎn)物中加入0.11mol氫氧化鈉，70℃反應(yīng)0.5小時，可得中間產(chǎn)物聚氧乙烯醚環(huán)氧丙烷-15。最后加入0.2mol亞硫酸氫鈉、0.1mol亞硫酸鈉，升溫到140℃反應(yīng)4小時，即可得聚氧乙烯壬基酚醚羥基丙磺酸鈉-15，總產(chǎn)率為65％。添加3倍質(zhì)量的水，制成稠油降粘劑1。
實施例2用聚氧乙烯壬基酚醚-8作原料，在三口燒瓶中加入0.1mol聚氧乙烯壬基酚醚-8，再加入1.2g四氯化錫，油浴加熱至100℃，邊攪拌邊由漏斗滴入0.15mol環(huán)氧氯丙烷。滴完環(huán)氧氯丙烷后再反應(yīng)0.5小時，可得中間產(chǎn)物聚氧乙烯壬基酚醚氯代羥基丙烷-8。在上述產(chǎn)物中加入0.11mol氫氧化鈉，70℃反應(yīng)0.5小時，可得中間產(chǎn)物聚氧乙烯壬基酚醚環(huán)氧丙烷-8。最后加入0.2mol亞硫酸氫鈉、0.1mol亞硫酸鈉，升溫到140℃反應(yīng)4小時，合成聚氧乙烯壬基酚醚羥基丙磺酸鈉-8，總產(chǎn)率為67％。添加3倍質(zhì)量的水，制成稠油降粘劑2。
本發(fā)明的特點通過選擇不同氧乙烯鏈節(jié)的聚氧乙烯醚非離子表面活性劑作原料，可制備具有不同耐鹽性能的稠油降粘劑以聚氧乙烯壬基酚醚羥基丙磺酸鈉-8為主要成分的降粘劑，對遼河油田、勝利油田的稠油都有較好的降粘性能，可耐105mg/L的氯化鈉或3×104mg/L的氯化鈣；以聚氧乙烯壬基酚醚羥基丙磺酸鈉-15為主要成分的降粘劑，耐鹽能力高達(dá)2.26×105mg/L，可作為高鹽油藏稠油的降粘劑。
權(quán)利要求
1.一種抗鹽型稠油降粘劑，其特征是以含有氧乙烯鏈節(jié)的非離子表面活性劑為原料合成的聚氧乙烯醚羥基丙磺酸鹽，其結(jié)構(gòu)通式為 分子量522～1062。
2.一種抗鹽型稠油降粘劑的制備方法，其特征是主要包括三步第一步，由聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚氯代羥基丙烷；第二步，產(chǎn)物聚氧乙烯醚氯代羥基丙烷和NaOH反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚環(huán)氧丙烷；第三步，聚氧乙烯醚環(huán)氧丙烷和亞硫酸氫鈉進(jìn)行磺化反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚羥基丙磺酸鹽，反應(yīng)的方程式如下 式中R表示烷基或烷基苯，R含有12～16個碳；n為氧乙烯的鏈節(jié)數(shù)，選擇n為4～20。
3.按照權(quán)利要求2所述的抗鹽型稠油降粘劑的制備方法，其特征是所說的聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑選自聚氧乙烯烷基醇醚或聚氧乙烯烷基苯酚醚，也可以是它們的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抗鹽型稠油降粘劑及其制備方法，所述降粘劑是以含有一定氧乙烯鏈節(jié)的非離子表面活性劑為原料合成的聚氧乙烯醚羥基丙磺酸鹽，制備方法主要包括三步第一步，由聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚氯代羥基丙烷；第二步，產(chǎn)物聚氧乙烯醚氯代羥基丙烷和NaOH反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚環(huán)氧丙烷；第三步，聚氧乙烯醚環(huán)氧丙烷和亞硫酸氫鈉進(jìn)行磺化反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚羥基丙磺酸鹽。其特點是通過選擇不同氧乙烯鏈節(jié)的聚氧乙烯烷基醇(酚)醚非離子表面活性劑作原料，可制備具有不同耐鹽性能的稠油降粘劑。
文檔編號E21B43/16GK1560178SQ20041002361
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者葛際江, 張貴才, 孫銘勤, 張德斌 申請人:石油大學(xué)(華東)