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1、(10)申请公布号 CN 102199421 A (43)申请公布日 2011.09.28 CN 102199421 A *CN102199421A* (21)申请号 201010128870.9 (22)申请日 2010.03.22 C09K 8/524(2006.01) (71)申请人 天津大港油田科远石油工程有限责 任公司 地址 300280 天津市大港油田老油建一大队 院内 (72)发明人 黎文亮 罗伟福 陈杰 耿永华 吴长胤 陈双 (74)专利代理机构 天津三元专利商标代理有限 责任公司 12203 代理人 胡婉明 (54) 发明名称 高凝原油改性剂 (57) 摘要 本发明提供一种高。
2、凝原油改性剂， 其是在溶 剂中添加防蜡降凝剂、 石油磺酸钠、 烷基酚聚氧乙 烯醚、 AE 型非离子表面活性剂和 AR 型非离子表 面活性剂而成的复配物， 该复配物的重量百分比 为防蜡降凝剂 0.5至 6， 石油磺酸钠 10至 45， 烷基酚聚氧乙烯醚 1至 5， AE 型非离子 表面活性剂0.5至5， AR型非离子表面活性剂 3至 15， 其余为溶剂 ； 其能够使不同含水油井 都达到理想的防蜡效果， 具有多效、 适应性强、 可 延长清蜡周期的特点， 保证油井在各种工况条件 下的正常生产。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说。
3、明书 6 页 CN 102199425 A1/2 页 2 1. 一种高凝原油改性剂， 其特征在于， 其是在溶剂中添加防蜡降凝剂、 石油磺酸钠、 烷 基酚聚氧乙烯醚、 AE 型非离子表面活性剂和 AR 型非离子表面活性剂而成的复配物， 该复配 物的重量百分比为防蜡降凝剂 0.5至 6， 石油磺酸钠 10至 45， 烷基酚聚氧乙烯醚 1至 5， AE 型非离子表面活性剂 0.5至 5， AR 型非离子表面活性剂 3至 15， 其余 为溶剂。 2. 根据权利要求 1 所述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 所述防蜡降凝剂采用丙烯酸 酯 - 醋酸乙烯酯 - 苯乙烯三元聚合物， 其分子式为 ： 其碳链长度。
4、为 x 18 至 36， m n p 8 5 3 ； 该烷基酚聚氧乙烯醚的通式为 ： 其碳链长度 R1 8 至 9， k 10 ； 该石油磺酸钠的通式为 ： R2-SO3Na， 其碳链长度 R2 14 至 18 ； 该 AE 型非离子表面活性剂的通式为 ： 式中 ： M-(PO)a(EO)bH， PO- 环氧丙烷， EO- 环氧乙烷， 其聚合度 a 10 至 100， b 10 至 50 ； 该 AR 型非离子表面活性剂通式为 ： AR(PO)d(EO)eH， 式中 ： AR- 烷基酚醛树脂， PO- 环氧丙烷， EO- 环氧乙烷， 其聚合度 d 2 至 6， e 6 至 20 ； 该溶剂为二。
5、甲苯或者甲醇。 3.根据权利要求1所述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 当原油含水小于10时， 该复 配物最佳重量百分比为 ： 防蜡降凝剂3至6， 石油磺酸钠7至10， 烷基酚聚氧乙烯醚0.5 至 1.5， AE 型非离子表面活性剂 0.5 至 2， AR 型非离子表面活性剂 3 至 6， 其余为溶 剂。 4.根据权利要求1所述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 当原油含水为10至50时， 权 利 要 求 书 CN 102199421 A CN 102199425 A2/2 页 3 该复配物最佳重量比为 ： 防蜡降凝剂 1 至 3， 石油磺酸钠 10 至 30， 烷基酚聚氧乙烯醚 1.5 至 2。
6、.5， AE 型非离子表面活性剂 2 至 5， AR 型非离子表面活性剂 6 至 10， 其余为 溶剂。 5.根据权利要求1所述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 当原油含水大于50时， 该复 配物的最佳重量比为， 防蜡降凝剂 0.5 至 1.5， 石油磺酸钠 30 至 45， 烷基酚聚氧乙烯醚 2.5 至 5， AE 型非离子表面活性剂 3 至 5， AR 型非离子表面活性剂 10 至 15， 其余为溶 剂。 6. 根据权利要求 2 所述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 所述防蜡降凝剂采用丙烯酸 十八酯 - 醋酸乙烯酯 - 苯乙烯三元聚合物、 丙烯酸二十二酯 - 醋酸乙烯酯 - 苯乙烯三元聚 。
7、合物或者它们的混合物 ； 所述石油磺酸钠采用石油磺酸钠 T-702 ； 所述烷基酚聚氧乙烯醚 采用烷基酚聚氧乙烯醚 OP-10 ； 所述 AE 型非离子表面活性剂采用 AE 型非离子表面活性剂 AE1910 ； 所述 AR 型非离子表面活性剂采用 AR 型非离子表面活性剂 AR26。 权 利 要 求 书 CN 102199421 A CN 102199425 A1/6 页 4 高凝原油改性剂 技术领域 0001 本发明涉及原油改性剂， 尤其涉及一种能够保证油井开采过程中不同工况条件下 正常生产的高凝原油改性剂。 背景技术 0002 油井结蜡是采油过程中的一大难题， 油井结蜡控制技术早已得到石油。
8、生产者的重 视， 并已经发展和应用了机械、 热力、 化学改性等多种技术。热力法是最有效的清蜡防蜡措 施， 但存在费用高、 不安全、 影响正常生产等不足 ； 机械法容易造成卡井、 磨损油管等不足， 且劳动强度大， 费用高。 0003 化学改性防蜡是目前国内外研究的热题， 因其防蜡效果优越受到重视。而目前所 使用的防蜡剂适应性较差， 其应用的防蜡机理单一， 致使一种防蜡剂对于不同含水油井很 难都达到理想的防蜡效果。 因此， 有待研制多效、 适应性强的高凝原油改性剂来满足各种工 况条件下高凝原油生产的需要。 发明内容 0004 本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点， 而提供一种高凝原油改性。
9、 剂， 其能够使不同含水油井都达到理想的防蜡效果， 具有多效、 适应性强、 可延长清蜡周期 的特点， 保证油井在各种工况条件下的正常生产。 0005 本发明的目的是由以下技术方案实现的。 0006 本发明高凝原油改性剂， 其特征在于， 其是在溶剂中添加防蜡降凝剂、 石油磺酸 钠、 烷基酚聚氧乙烯醚、 AE 型非离子表面活性剂和 AR 型非离子表面活性剂而成的复配物， 该复配物的重量百分比为防蜡降凝剂0.5至6， 石油磺酸钠10至45， 烷基酚聚氧乙 烯醚 1至 5， AE 型非离子表面活性剂 0.5至 5， AR 型非离子表面活性剂 3至 15， 其余为溶剂。 0007 前述的高凝原油改性剂，。
10、 其特征在于， 所述防蜡降凝剂采用丙烯酸酯 - 醋酸乙烯 酯 - 苯乙烯三元聚合物 (AVS)， 其分子式为 ： 0008 0009 其碳链长度为 x 18 至 36， m n p 8 5 3 ； 0010 该烷基酚聚氧乙烯醚的通式为 ： 说 明 书 CN 102199421 A CN 102199425 A2/6 页 5 0011 0012 其碳链长度 R1 8 至 9， k 10 ； 0013 该石油磺酸钠的通式为 ： R2-SO3Na， 其碳链长度 R2 14 至 18 ； 0014 该 AE 型非离子表面活性剂的通式为 ： 0015 M M M 0016 | | | 0017 N(CH。
11、2CH2N)nCH2CH2N 0018 | | 0019 M M 0020 式中 ： M-(PO)a(EO)bH， PO- 环氧丙烷， EO- 环氧乙烷， 0021 其聚合度 a 10 至 100， b 10 至 50 ； 0022 该 AR 型非离子表面活性剂通式为 ： 0023 AR(PO)d(EO)eH， 0024 式中 ： AR- 烷基酚醛树脂， PO- 环氧丙烷， EO- 环氧乙烷， 0025 其聚合度 d 2 至 6， e 6 至 20 ； 0026 该溶剂为二甲苯或者甲醇。 0027 前述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 当原油含水小于 10时， 该复配物最佳重量 百分比为 ： 。
12、防蜡降凝剂 3 至 6， 石油磺酸钠 7 至 10， 烷基酚聚氧乙烯醚 0.5 至 1.5， AE 型非离子表面活性剂 0.5 至 2， AR 型非离子表面活性剂 3 至 6， 其余为溶剂。 0028 前述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 当原油含水为 10至 50时， 该复配物最 佳重量比为 ： 防蜡降凝剂1至3， 石油磺酸钠10至30， 烷基酚聚氧乙烯醚1.5至2.5， AE 型非离子表面活性剂 2 至 5， AR 型非离子表面活性剂 6 至 10， 其余为溶剂。 0029 前述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 当原油含水大于 50时， 该复配物的最佳重 量比为， 防蜡降凝剂 0.5 至 。
13、1.5， 石油磺酸钠 30 至 45， 烷基酚聚氧乙烯醚 2.5 至 5， AE 型非离子表面活性剂 3 至 5， AR 型非离子表面活性剂 10 至 15， 其余为溶剂。 0030 前述的高凝原油改性剂， 其特征在于， 所述防蜡降凝剂采用丙烯酸十八酯 - 醋酸 乙烯酯 - 苯乙烯三元聚合物、 丙烯酸二十二酯 - 醋酸乙烯酯 - 苯乙烯三元聚合物或者它们 的混合物 ； 所述石油磺酸钠采用石油磺酸钠 T-702 ； 所述烷基酚聚氧乙烯醚采用烷基酚聚 氧乙烯醚 OP-10 ； 所述 AE 型非离子表面活性剂采用 AE 型非离子表面活性剂 AE1910 ； 所述 AR 型非离子表面活性剂采用 AR 。
14、型非离子表面活性剂 AR26。 0031 本发明高凝原油改性剂的有益效果， 其突破了传统防蜡剂适应性较差， 防蜡机理 单一的缺陷， 起到降凝防蜡、 极性防蜡、 破乳降粘、 乳化分散和形成水膜的作用， 具有一剂多 效， 适应性强的特点。 0032 本发明高凝原油改性剂适用于不同含水油井的防蜡， 降凝幅度高， 平均在 15； 降 粘率大于 75， 防蜡率大于 85， 清蜡周期延长 10 倍以上， 能够满足高凝原油集中布站式 开采的需要。 说 明 书 CN 102199421 A CN 102199425 A3/6 页 6 具体实施方式 0033 本发明高凝原油改性剂， 其是在溶剂中添加防蜡降凝剂、。
15、 石油磺酸钠、 烷基酚聚氧 乙烯醚、 AE 型非离子表面活性剂和 AR 型非离子表面活性剂而成的复配物， 该复配物的重量 百分比为防蜡降凝剂 0.5至 6， 石油磺酸钠 10至 45， 烷基酚聚氧乙烯醚 1至 5， AE 型非离子表面活性剂 0.5至 5， AR 型非离子表面活性剂 3至 15， 其余为溶剂。 0034 本发明高凝原油改性剂， 其中， 防蜡降凝剂采用丙烯酸酯-醋酸乙烯酯-苯乙烯三 元聚合物 (AVS)， 其分子式为 ： 0035 0036 其碳链长度为 x 18 至 36， m n p 8 5 3 ； 0037 该烷基酚聚氧乙烯醚的通式为 ： 0038 0039 其碳链长度 R。
16、1 8 至 9， k 10 ； 0040 该石油磺酸钠的通式为 ： R2-SO3Na， 其碳链长度 R2 14 至 18 ； 0041 该 AE 型非离子表面活性剂的通式为 ： 0042 M M M 0043 | | | 0044 N(CH2CH2N)nCH2CH2N 0045 | | 0046 M M 0047 式中 ： M-(PO)a(EO)bH， PO- 环氧丙烷， EO- 环氧乙烷， 0048 其聚合度 a 10 至 100， b 10 至 50 ； 0049 该 AR 型非离子表面活性剂通式为 ： 0050 AR(PO)d(EO)eH， 0051 式中 ： AR- 烷基酚醛树脂， P。
17、O- 环氧丙烷， EO- 环氧乙烷， 0052 其聚合度 d 2 至 6， e 6 至 20 ； 0053 该溶剂为二甲苯或者甲醇。 0054 本发明高凝原油改性剂， 其中， 当原油含水小于 10时， 该复配物最佳重量百分比 为 ： 防蜡降凝剂 3 至 6， 石油磺酸钠 7 至 10， 烷基酚聚氧乙烯醚 0.5 至 1.5， AE 型非 离子表面活性剂 0.5 至 2， AR 型非离子表面活性剂 3 至 6， 其余为溶剂 ； 当原油含水为 说 明 书 CN 102199421 A CN 102199425 A4/6 页 7 10至 50时， 该复配物最佳重量比为 ： 防蜡降凝剂 1 至 3， 。
18、石油磺酸钠 10 至 30， 烷基 酚聚氧乙烯醚 1.5 至 2.5， AE 型非离子表面活性剂 2 至 5， AR 型非离子表面活性剂 6 至 10， 其余为溶剂 ； 当原油含水大于 50时， 该复配物的最佳重量比为， 防蜡降凝剂 0.5 至 1.5， 石油磺酸钠 30 至 45， 烷基酚聚氧乙烯醚 2.5 至 5， AE 型非离子表面活性剂 3 至 5， AR 型非离子表面活性剂 10 至 15， 其余为溶剂。 0055 本发明高凝原油改性剂， 其中， 所述防蜡降凝剂采用丙烯酸十八酯 - 醋酸乙烯 酯 - 苯乙烯三元聚合物、 丙烯酸二十二酯 - 醋酸乙烯酯 - 苯乙烯三元聚合物或者它们的混。
19、 合物 ； 所述石油磺酸钠采用石油磺酸钠 T-702 ； 所述烷基酚聚氧乙烯醚采用烷基酚聚氧乙 烯醚 OP-10 ； 所述 AE 型非离子表面活性剂采用 AE 型非离子表面活性剂 AE1910 ； 所述 AR 型 非离子表面活性剂采用 AR 型非离子表面活性剂 AR26。 0056 本发明高凝原油改性剂的制备， 将烷基酚聚氧乙烯醚和 AE 型非离子表面活性剂 按配比量加入反应釜， 同时加入 10至 15的二甲苯， 然后边搅拌边升温至 40， 待充分 混合后放料， 待用。 0057 将防蜡降凝剂、 石油磺酸钠和 AR 型非离子表面活性剂按配比量加入反应釜， 同时 加入 11至 72.5二甲苯， 。
20、边搅拌边升温至 70， 待充分混合后， 匀速加入上述配比好的 物料， 维持在 10 分钟左右加完， 再恒温搅拌 30 分钟， 待充分混合后， 降温至 40以下放料， 按比例与烷基酚聚氧乙烯醚和 AE 型非离子表面活性剂混合液复配， 可得到一剂多效、 适应 性强的高凝原油改性剂。 0058 实施例 1 ： 0059 本发明防蜡降凝剂采用丙烯酸十八酯-醋酸乙烯酯-苯乙烯三元聚合物(AVS-18) 和丙烯酸二十二酯-醋酸乙烯酯-苯乙烯三元聚合物(AVS-22)的混合物， AVS-18与AVS-22 的物质的量之比为 1 2， 该混合物 (AVS18-22) 的制备如下 ： 0060 (1) 混合丙烯。
21、酸酯 (A18-22) 的制备 0061 在一个装有温度计、 搅拌器、 分水器和回流冷凝管的 500ml 四口瓶中加入 40ml 甲 苯、 对苯二酚 0.3g、 十八醇 0.033mol、 二十二醇 0.067mol， 加热至 70 至 80使其全部融化 后， 再依次加入 0.12mol 丙烯酸和 0.36g 对甲苯磺酸， 在 110-120下加热回流反应 2.5h， 继续升温至140-160进行恒温反应， 当观察到生成的水量与理论值相当时(约1.8ml)， 则 认为反应基本结束， 停止反应。 0062 将产物减压蒸馏 ( 蒸馏温度 80 至 90 )， 蒸出部分溶剂 ； 再将蒸馏过的产物倒入。
22、 分液漏斗中， 先用 5 NaNO3溶液充分摇匀， 待分层后， 回收下层部分 ； 照此方法洗涤 2 至 3 次， 再用 5 NaOH 溶液洗至弱碱性， 再用去离子水洗至中性 ； 在产物中加入无水 CaCl2 干燥 过夜， 得到乳白色蜡状固体即为丙烯酸酯 (A18-22)。 0063 (2) 防蜡降凝剂 (AVS18-22) 的制备 0064 在装有温度计、 搅拌器和回流冷凝管的 500ml 四口瓶 ( 通入 N2作保护气 ) 中加入 一定量的混合丙烯酸酯 (A18-22)、 醋酸乙烯酯、 苯乙烯 ( 物质的量之比为 8 5 3)， 加入溶 剂 DMF50ml， 加热至 90， 引发剂 AIBN。
23、( 质量分数 0.5 ) 分四次加入， 恒温反应 6h。反应 结束后将产物向丙酮中滴加， 得到白色固体产物， 将其放入真空干燥箱中干燥。 0065 将合成出的 4 克防蜡降凝剂 AVS18-22、 4 克的烷基酚聚氧乙烯醚 OP-10、 4 克的 AE 型 非离子表面活性剂AE1910、 40克的石油磺酸钠T-702和3克的AR型非离子表面活性剂AR26 说 明 书 CN 102199421 A CN 102199425 A5/6 页 8 加入到 45 克的溶剂二甲苯中， 可复配形成高凝原油改性剂。 0066 将合成出的0.5至4的防蜡降凝剂、 1至5的烷基酚聚氧乙烯醚、 1至5 的 AE 型。
24、非离子表面活性剂、 10至 45的石油磺酸钠和 5至 15克的 AR 型非离子表面 活性剂加入到余量的溶剂二甲苯， 可复配形成系列高凝原油改性剂。 0067 本发明高凝原油改性剂的使用 ： 在使用本发明高凝原油改性剂时， 其添加量依油 井采出液的含水情况而定， 添加量一般为产液量的 0.3至 1， 其室内应用效果主要通过 测定降凝幅度、 降粘率和防蜡率来确定， 现场应用效果主要通过加药处理后， 降凝幅度、 降 粘率、 防蜡率和清蜡周期来确定。 0068 实施例3 ： 当原油含水小于10时， 物料最佳重量比为 ： 防蜡降凝剂4， 石油磺酸 钠 10， 烷基酚聚氧乙烯醚 1， AE 型非离子表面活。
25、性剂 2， AR 型非离子表面活性剂 3， 其余为溶剂。 0069 应用对象 ： 大港滩海油田张海 21-21L 井， 含水 1 5， 原油密度 0.8539g/cm3， 凝点 29， 粘度 133.2mPa.s(29 )， 析蜡点 41.3， 含蜡 10.6， 胶质沥青质 7.5 ； 室内 加药1后试验结果， 降凝幅度15， 降粘率77.8， 防蜡率88； 现场应用结果， 加药1， 现场处理后降凝幅度 16， 降粘率 80.5， 防蜡率 86， 清蜡周期延长 10 倍以上。 0070 实施例 4 ： 当原油含水为 10至 50时， 物料最佳重量比为 ： 防蜡降凝剂 2， 石 油磺酸钠 30，。
26、 烷基酚聚氧乙烯醚 2， AE 型非离子表面活性剂 5， AR 型非离子表面活性 剂 10， 其余为溶剂 ； 0071 应用对象 ： 大港滩海油田张海 13-21L 井， 含水 10 20， 原油密度 0.8586g/ cm3， 凝点 35， 粘度 165.3mPa.s(35 )， 析蜡点 40.8， 含蜡 15.0， 胶质沥青质 10.0； 室内加药 0.75后试验结果， 降凝幅度 17， 降粘率 80.2， 防蜡率 90.3 ； 现场应用结 果， 加药 0.75， 现场处理后降凝幅度 17， 降粘率 83.5， 防蜡率 91.2， 清蜡周期延长 10 倍以上。 0072 实施例 5 ： 当。
27、原油含水大于 50时， 物料最佳重量比为 ： 防蜡降凝剂 1， 石油磺 酸钠 45， 烷基酚聚氧乙烯醚 5， AE 型非离子表面活性剂 5， AR 型非离子表面活性剂 10， 其余为溶剂。 0073 应用对象 ： 大港滩海油田张海 13-21L 井， 含水 55 85， 原油密度 0.8586g/ cm3， 凝点 35， 粘度 423.0mPa.s(35 )， 析蜡点 40.8， 含蜡 15.0， 胶质沥青质 10.0； 室内加药 0.5后试验结果， 降凝幅度 16， 降粘率 86.2， 防蜡率 93.0； 现场应用结果， 加药 0.5， 现场处理后降凝幅度 16， 降粘率 92.3， 防蜡率。
28、 94.4， 清蜡周期延长 15 倍 以上。 0074 本发明高凝原油改性剂中的丙烯酸酯-醋酸乙烯酯-苯乙烯三元聚合物(AVS)、 丙 烯酸二十二酯 - 醋酸乙烯酯 - 苯乙烯三元聚合物 (AVS-22) 或者它们的混合物是一种具有 一定结构链节及支链的高分子化合物， 能降低原油的凝点和粘度。 其在浓度很低时， 就能将 其本身网络结构遍布原油中， 石蜡在网络结构上析出， 蜡晶变小， 其结构为空旷、 疏松、 呈树 枝状或聚结树枝状的结晶堆砌体， 由于彼此分离， 无法相互叠加、 聚集和沉积， 从而起到降 凝防蜡作用 ； 石油磺酸钠拥有极性结构的， 通过吸附在蜡晶上， 使之变成极表面， 不利于非 极。
29、性石蜡在它上面结晶， 阻止蜡分子的进一步沉积， 起到极性防蜡作用 ； AE 型非离子表面 活性剂可以使油水形成的 O/W 型乳状液， 使石蜡分散悬浮于油中， 不能沉积， 从而达到乳化 说 明 书 CN 102199421 A CN 102199425 A6/6 页 9 分散防蜡的作用 ； 烷基酚聚氧乙烯醚是一类拥有两亲结构的表面活性物质， 可以使水在蜡 晶周围形成一层活性水化膜来阻止蜡分子的进一步聚结 ； 同时在结蜡表面 ( 如油管、 抽油 杆和设备等表面 ) 吸附， 造成润湿水膜， 阻止蜡在其表面的沉积 ； AR 型非离子表面活性剂具 有良好的破乳作用， 可以迅速脱出乳化油中的含水， 降低乳。
30、化原油的粘度 ； 因此由这几种物 质复配成的高凝原油改性剂， 能够起到降凝防蜡、 极性防蜡、 破乳降粘、 乳化分散和形成水 膜的作用， 且具有一剂多效， 适应性强的特点。 0075 本发明实施例中使用的石油磺酸钠 T-702， 烷基酚聚氧乙烯醚 OP-10， AE 型聚醚破 乳剂 AE1910， AR 型聚醚破乳剂 AR26 均为市售产品。本发明实施例中未提及的内容未现有 技术， 故不再进行赘述。 0076 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制， 凡 是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于 本发明技术方案的范围内。 说 明 书 CN 102199421 A 。