本申请涉及一种高效原油降凝剂及其制备方法和应用,属于油田化学品技术领域。
背景技术:
原油是一种重要的石油资源,其成分中含有大量的胶质、沥青质、石蜡等易结晶的物质。目前大部分油田都已进入三段采油阶段,新开采原油的凝固点、蜡含量、粘度等参数越来越高。在原油的输送过程中,当输送温度降低到原油析蜡点时原油就开始结晶,如果温度进一步降低,结晶的原油数量越来越多,最终导致原油失去流动性而凝固在管壁上,这给原油的开采和输送带来极大的困难。降凝剂可以通过成核作用、吸附作用、共晶作用以及增溶作用改变原油中石蜡的结晶状态,使其不易形成空间网状结构,从宏观上表现出原油凝点的降低。原油在采集、运输、储运等过程中加入极少量的降凝剂即可大大降低原油的倾点、改善其低温流动性,提高生产效率。本发明就是提供了一种高效原油降凝剂。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种高效原油降凝剂及其制备方法和应用,该高效原油降凝剂可以显著降低原油的凝点,有效改善原油的流动性,解决了原油开采和运输困难的问题。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种高效原油降凝剂,包括第一组分、第二组分和第三组分;
所述第一组分为改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯和对二乙烯苯的三元共聚物,所述第一组分的分子量为3000-4000;
所述第二组分为正丁醇和环氧氯丙烷的聚醚化合物,所述第二组分的分子量为1000-1500;
所述第三组分为萘或者萘衍生物。
可选地,所述第一组分、第二组分与第三组分的质量比为(9~9.5):(1~1.5):(2~2.5)。
可选地,所述第一组分中改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯与对二乙烯苯的质量比为(7~8):(1~2):(2~3)。
可选地,所述第二组分中正丁醇与环氧氯丙烷的质量比为1:(12~13)。
可选地,所述改性乙烯-醋酸乙烯共聚物通过如下方法制备得到:
将乙烯-醋酸乙烯共聚物溶解于轻芳烃溶剂中,加入乙二醇反应得到所述改性乙烯-醋酸乙烯共聚物;
所述轻芳烃溶剂选自苯、甲苯或二甲苯,优选二甲苯。
可选地,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为25~30wt%;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物与乙二醇的质量比为15:(1.5~2)。
可选地,一种高效原油降凝剂的制备方法,所述方法用于制备以上任一所述的高效原油降凝剂,所述方法包括如下步骤:
(1)将所述改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯和对二乙烯苯按照(7~8):(1~2):(2~3)质量比溶解于重芳烃溶剂中,加入引发剂反应得到所述第一组分;
(2)将路易斯酸催化剂和正丁醇加入反应瓶中,搅拌升温至100~110℃,加入环氧氯丙烷反应得到所述第二组分,所述正丁醇与环氧氯丙烷的质量比为1:(12~13);
(3)将所述第一组分、第二组分和第三组分按照(9~9.5):(1~1.5):(2~2.5)质量比溶解于重芳烃溶剂中,得到所述高效原油降凝剂。
可选地,所述步骤(1)中引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种,优选过氧化苯甲酰。
可选地,所述步骤(2)中路易斯酸催化剂为三氟化硼或四氯化锡,优选三氟化硼。
本申请中,“改性乙烯-醋酸乙烯共聚物”,简称改性eva。
本发明保护以上任一所述高效原油降凝剂或以上任一所述制备方法得到的所述高效原油降凝剂在降低原油凝固点中的应用。
本申请的有益效果包括但不限于:
1.本申请提供的高效原油降凝剂,第一组分、第二组分、第三组分协同作用,降低了原油的凝点,提高了原油的低温流动性,使得原油便于开采和运输。
2.本申请提供的高效原油降凝剂,利用乙二醇对乙烯-醋酸乙烯共聚物进行适当的改性,获得的改性eva的刚性较好,极性部分分布均匀,其长链结构可以与高凝原油中的蜡晶作用,其次乙二醇结构极性较强,能够更好的调整蜡晶结构,降低原油的凝点。
3.本申请提供的高效原油降凝剂,第一组分和第二组分的制备工艺简单,便于操作,有利于推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明,本申请的实施例中的原料通过商业途径购买。
1、一种高效原油降凝剂及其制备方法
1.1、本发明提供了一种高效原油降凝剂,包括第一组分、第二组分和第三组分;
第一组分为改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯和对二乙烯苯的三元共聚物,第一组分的分子量为3000-4000;
第二组分为正丁醇和环氧氯丙烷的聚醚化合物,第二组分的分子量为1000-1500;
第三组分为萘或者萘衍生物。
其中,第一组分、第二组分与第三组分的质量比为(9~9.5):(1~1.5):(2~2.5);第一组分中改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯与对二乙烯苯的质量比为(7~8):(1~2):(2~3);第二组分中正丁醇与环氧氯丙烷的质量比为1:(12~13)。
1.2、上述高效原油降凝剂的制备方法包括如下步骤:
(1)将所述改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯和对二乙烯苯按照(7~8):(1~2):(2~3)质量比溶解于重芳烃溶剂中,加入引发剂反应得到所述第一组分;
(2)将路易斯酸催化剂和正丁醇加入反应瓶中,搅拌升温至100~110℃,加入环氧氯丙烷反应得到所述第二组分,所述正丁醇与环氧氯丙烷的质量比为1:(12~13);
(3)将所述第一组分、第二组分和第三组分按照(9~9.5):(1~1.5):(2~2.5)质量比溶解于重芳烃溶剂中,得到所述高效原油降凝剂。
其中,步骤(1)中引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种,优选过氧化苯甲酰。
步骤(2)中路易斯酸催化剂为三氟化硼或四氯化锡,优选三氟化硼。
另外,改性乙烯-醋酸乙烯共聚物通过如下方法制备得到:
将乙烯-醋酸乙烯共聚物溶解于轻芳烃溶剂中,加入乙二醇反应得到改性乙烯-醋酸乙烯共聚物;轻芳烃溶剂选自苯、甲苯或二甲苯,优选二甲苯;乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为25~30wt%;乙烯-醋酸乙烯共聚物与乙二醇的质量比为15:(1.5~2)。
2、本发明的高效原油降凝剂的制备方法可以详细叙述如下:
2.1、一种高效原油降凝剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯和对二乙烯苯按照(7~8):(1~2):(2~3)质量比加入重芳烃溶剂中,在75~85℃下保温搅拌20~40min,加入过氧化苯甲酰,反应5~7h得到第一组分;
(2)将三氟化硼和正丁醇加入反应瓶中,搅拌升温至100~110℃,加入环氧氯丙烷,反应6~8h得到第二组分;其中,正丁醇与环氧氯丙烷的质量比为1:(12~13);
(3)将第一组分、第二组分和第三组分按照(9~9.5):(1~1.5):(2~2.5)质量比加入重芳烃溶剂中,加热到60~80℃搅拌20~40min,得到高效原油降凝剂。
其中,改性乙烯-醋酸乙烯共聚物的制备方法如下:
将乙烯-醋酸乙烯共聚物加入二甲苯中,在50~70℃下搅拌20~40min,将乙二醇以1~2滴/s的滴加速率加入到反应体系中,升温至100~120℃反应3~5h,得到改性乙烯-醋酸乙烯共聚物;其中,乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为25~30wt%;乙烯-醋酸乙烯共聚物与乙二醇的质量比为15:(1.5~2)。
3、本发明的高效原油降凝剂的制备方法还可以详细叙述如下:
3.1、一种高效原油降凝剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯和对二乙烯苯按照(7~8):(1~2):(2~3)质量比加入重芳烃溶剂中,在80℃下保温搅拌30min,加入过氧化苯甲酰,反应6h得到第一组分;
(2)将三氟化硼和正丁醇加入反应瓶中,搅拌升温至105℃,加入环氧氯丙烷,反应7h得到第二组分;其中,正丁醇与环氧氯丙烷的质量比为1:(12~13);
(3)将第一组分、第二组分和第三组分按照(9~9.5):(1~1.5):(2~2.5)质量比加入重芳烃溶剂中,加热到70℃搅拌30min,得到高效原油降凝剂。
其中,改性乙烯-醋酸乙烯共聚物的制备方法如下:
将乙烯-醋酸乙烯共聚物加入二甲苯中,在60℃下搅拌30min,将乙二醇以1滴/s的滴加速率加入到反应体系中,升温至110℃反应4h,得到改性乙烯-醋酸乙烯共聚物;其中,乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为25~30wt%;乙烯-醋酸乙烯共聚物与乙二醇的质量比为15:(1.5~2)。
下述实验示例中使用的降凝剂是按照上述3.1高效原油降凝剂的制备方法进行制备的,与3.1制备条件的不同之处均已在表1实施例1~8与对比例1~10中列出。以下实验示例可以为本领域中具有一般技能的人实施本发明或验证效果提供参考。这些例子并不限制权利要求的范围。
表1实施例1~8与对比例1~10的制备条件
下面以胜利油田某区块原油为样本,对上述实施例1~8和对比例1~10中的降凝剂的降凝效果进行评价,按照gb/t26985-2018中的方法进行,每组降凝剂分别在同一温度(具体为80℃)下进行凝点测试实验,结果如表2所示。
表2实施例1~8与对比例1~10的降凝剂降凝效果评价结果
从表1和表2的数据可以看出,本发明实施例提供(实施例1~8)的降凝剂对原油具有较好的降凝效果,降凝幅度大,可达15℃以上,降凝效果优于对比例1-10中降凝剂的降凝效果。
以上所述,仅为本申请的实施例而已,本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制,而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。