[发明专利]非聚醚型稠油破乳剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及是一种油田原油破乳剂及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种非聚醚型油田稠油破乳剂及其制备方法。

背景技术

稠油的采出液与其它原油采出液一样多是W/O乳状液，其含水量为30％～50％。由于稠油含有较高的胶质、沥青质等油水界面活性物质，导致稠油采出液的粘度大，流变性差，界面膜强度增加，液滴呈微乳状态，稳定地分散在连续相中。另一方面在二次采油后期和三次采油阶段，实施了酸化、压裂、堵水、调剖等多种增产措施以及注入各种化学剂(包括聚采技术所使用的聚合物)，使得采出液变得越来越复杂，原油采出液也更加趋于稳定。因此，需要活性更高的破乳剂来完成稠油乳液的破乳。

目前我国油田大多使用水溶性和油溶性的聚醚类破乳剂。但是，随着石油工业的飞速发展和稠油的开采，有些破乳剂表现出力不从心。面对稠油乳液破乳难的问题，各大油田一方面在原有的聚醚型破乳剂的基础上，使用催化剂、起始剂、扩链剂作一些改动来增加相对分子质量，加速和提高其破乳效果，或者用几种不同单剂进行复配得到复合破乳剂，另一方面，需要根据稠油乳液的特性，开发新型破乳剂。从国内、外原油破乳剂的研究和发展的趋势来看，非聚醚类破乳剂也是近十年发展较快的一类破乳剂。从一些专利中得知烷基丙烯酸酯类聚合物可以用于破乳，其中，美国专利US 6080794、US 5472617和US 5100582等都有涉及。另外，中国专利CN 98113741.5也是这类聚合物型原油破乳剂。这些高分子破乳剂的聚合单体绝大多数是不饱和酸及其酯类，如丙烯酸、丙烯酸酯、烷基丙烯酸、烷基丙烯酸酯、马来酸、马来酸酯、苯乙烯等含碳碳双健的可聚合单体。

专利US 6080794、US 5472617和CN 98113741.5也都使用烷基丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸作为原料进行共聚，但上述聚合物多采用几种丙烯酸酯与丙烯酸共聚，组分较多，制备工艺复杂或对稠油破乳效果不佳。

发明内容

本发明为了解决现有的非聚醚型破乳剂存在的制备工艺复杂和稠油破乳效果不佳的问题，提出一种简单的制备方法和由其制备的非聚醚型稠油破乳剂。

本发明的非聚醚型稠油破乳剂是由丙烯酸丁酯和丙烯酸共聚制成，数均分子量为5,000～200,000，分子式如下：

其中，R₃表示丁基，a＝70％～99％，b＝1％～30％，在本申请中，如果没有特别指明，百分比为质量百分比。

优选所述非聚醚型破乳剂由溶液共聚方法制成，其中丙烯酸丁酯单体为一次投料，丙烯酸单体先加入丙烯酸总量的20％～50％，更优选先加入30％～40％，在聚合过程中连续或分批加入剩余丙烯酸单体。

本发明的发明人为了得到良好的破乳效果，针对破乳剂的构成和制备方法进行了详细研究。根据破乳机理设计破乳剂结构，使破乳剂具有平衡良好的亲水基团和疏水基团。现有文献为了调节破乳剂的亲水亲油能力，使用多种单体作为亲水或疏水基团，但是每种单体具有不同的竞聚率，在共聚时必然造成均聚或聚合不平衡的问题。本发明人使用丙烯酸为亲水单体，丙烯酸丁酯为疏水单体，计算竟聚率丙烯酸丁酯r＝0.30，丙烯酸r＝2.98。因此在聚合反应时初期一次性加入全部丙烯酸丁酯和部分丙烯酸，再连续滴加或分批加入剩余丙烯酸，可以得到亲水性和亲油性分配比较均匀的共聚物，从而得到很好的破乳效果。

具体地说，本发明的非聚醚型稠油破乳剂可以使用下述制备方法制成：

向反应器中加入丙烯酸丁酯和溶剂，用氮气置换并保持氮气气氛，在30～90℃下搅拌均匀，加入聚合引发剂，搅拌均匀后加入20％～50％的丙烯酸，剩余丙烯酸连续加入或分批每隔0.5～3小时加入一次，全部加入丙烯酸后继续反应2～6小时，然后加入聚合终止剂，再反应0.5～1小时，得到所述非聚醚型稠油破乳剂；其中，以丙烯酸丁酯和丙烯酸的总质量计，丙烯酸丁酯的加入量为70％～99％，丙烯酸的加入量为1％～30％。

在聚合反应中，对聚合引发剂和聚合终止剂的种类和加入量没有特别的限定，本领域的技术人员可以根据常识进行选择。例如，以丙烯酸丁酯和丙烯酸的总重量计，所述聚合引发剂的加入量优选为0.1％～2％，所述聚合终止剂的加入量优选为0.1％～2％。所述聚合引发剂优选为偶氮类引发剂或有机过氧类引发剂，例如偶氮二异丁腈。所述聚合终止剂优选为对苯二酚。