[发明专利]一种采油用木质素磺酸盐类稠油降粘剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降粘剂，尤其涉及一种采油用木质素磺酸盐类稠油降粘剂及制备方法。

背景技术

随着常规石油储藏量的日益减少，稠油正在成为人类重要能源。稠油油藏开采的困难主要表现在两个方面：一方面稠油的粘度高，稠油在油层中的渗流阻力大，使得稠油不能从油藏流入井底，另一方面即使在油藏条件下，稠油能流入井底，但是在垂直举升的过程中，由于稠油在井筒中脱气和散热降温等因素的影响，使得稠油的粘度进一步增大，严重影响地层流体在井筒中的流动和油井生产设备的正常工作。

目前世界各国对高粘稠油的开采主要依靠传统的热力方法，既蒸汽吞吐和蒸汽驱。我国大多数采用蒸汽吞吐和井筒掺稀油的配套技术进行采油，这种方法不仅消耗大量的燃料，而且还消耗大量的稀油，从而大大增加采油成本。乳化降粘法开采稠油，是将表面活性剂水溶液注入井下，通过降低油水界面张力，使地层中的稠油从油包水的乳化状态转变为以水为外相的乳化状态，使稠油黏度大幅度降低，采收率明显提高。乳化降粘由于其降粘率高、成本低、易操作等特点，目前在国内外油田均有使用。但是目前使用的降粘剂一般只具备单一的耐温或抗矿盐性能。

从上世纪60年代开始，铁铬木质素磺酸盐(FCLS)成为主要的稠油降粘剂。80年代后，由于世界各国环保意识的加强，对人体及环境污染严重的FCLS应用受到限制，人们开始研制无铬的木质素磺酸盐。1980年，Paul H.Javora采用先将木质素磺酸盐与锡盐或锆盐氧化复合，再与铁盐络合，制备铁锡木质素磺酸盐或铁锆木质素磺酸盐用作稠油稀释剂，产品性能良好。2010年，李建国等采用先将一定比例的硫酸、七水硫酸亚铁加入水中，然后缓慢向溶液中滴加双氧水，制备硫酸高铁置换剂，然后把配制好的置换剂加到装有主要成分为木质素磺酸钙的酸法造纸废液的反应釜中，把沉淀的硫酸钙过滤后，再加入配制号的高锰酸钾溶液氧化，pH控制在2～3，制备的铁锰木质素磺酸盐降粘剂，性能优于FCLS。无铬木质素系稠油降粘剂，存在降粘效果不佳，且需要在高pH(10～12)时才有较好效果等不足，且生产工艺复杂，易造成二次污染等缺点，限制了其应用。

发明内容

本发明所解决的技术问题是现有技术中缺少使用范围宽、降黏率高，老化成度低、抗高温、抗盐、抗钙，无毒无污染的降粘剂，从而提供一种采油用木质素磺酸盐类稠油降粘剂及制备方法。

本发明的技术方案为一种采油用木质素磺酸盐类稠油降粘剂，其特征在于：所述降粘剂由木质素磺酸盐、硫酸亚铁、N-羟乙基丙烯酰胺、丙烯酸、引发剂、相对分子量调节剂、pH调节剂反应得到，各组分按质量所占百分比加入量为：木质素磺酸盐40～60％、硫酸亚铁20～30％、N-羟乙基丙烯酰胺10～30％、丙烯酸5～20％、引发剂5～10％、相对分子量调节剂1～5％、pH调节剂5～10％。

所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

所述相对分子量调节剂为正十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇。

所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钙。

一种采油用木质素磺酸盐类稠油降粘剂的制备方法，具体步骤如下：

(1)将木质素磺酸盐与水按质量比1：2～2.5混合，搅拌至完全溶解，加入硫酸亚铁，升温至65℃，反应2～3h，得到木质素磺酸盐铁络合物；

(2)将步骤(1)得到的反应液升温至85～90℃，加入N-羟乙基丙烯酰胺、丙烯酸、引发剂、相对分子量调节剂，不断搅拌，保持温度80～85℃，反应2～3h，反应结束后，加入pH调节剂，调整pH值至6～12，得到降粘剂。

表1 产品性能指标

本发明的有益效果在于：本发明提供的木质素磺酸盐类稠油降粘剂采用化学接枝改性铁络合木质素磺酸盐，不仅克服了无机磷酸盐降粘剂抗盐、耐温能力不佳等缺点，也克服了无铬木质素系降粘剂降粘效果不佳，而且本发明适用的pH范围广，在pH6～12时都有很好的降粘率，抗高温、抗盐、抗钙效果良好。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行具体说明。

实施例一：

将30份木质素磺酸盐、60份水混合，搅拌至完全溶解，加入15份硫酸亚铁，升温至65℃，反应2～3h，继续升温至85～90℃，加入30份N-羟乙基丙烯酰胺、10份丙烯酸、5份引发剂、1份相对分子量调节剂，不断搅拌，保持温度80～85℃，反应2～3h，反应结束后，加入pH调节剂，调整pH值至6～7，得到降粘剂，标记为样品1。

实施例二：