[发明专利]一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用。

背景技术

聚合物驱作为一种重要的化学驱方法，已在陆地油田和海上油田取得了显著的提高采收率效果，并已成为油田增油控水最主要的手段之一。聚合物驱是以聚合物水溶液为驱替相，通过改善驱替相和被驱替相的流度比，降低驱替相指进，提高波及系数，从而达到提高采收率的目的。但是，聚合物驱也给后续的油、气、水处理带来了问题。含聚采出液由于聚合物的存在，粘度大大增加，原油乳化严重，油水单纯依靠自然沉降的方式很难分离。聚驱采出液经常规破乳剂处理后，分离出的原油含水较高，即使加大药剂的加入量依然无法满足外输要求。

针对聚驱采出液的油水分离困难问题，为了缩短原油破乳时间，提高原油脱水率，需要研制具有特殊结构的新型高效破乳剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用，通过具有特殊空间结构和界面活性的引发剂，合成了系列高效“树枝状”破乳剂，经本发明的实验研究表明，具有长支链、网状结构且有高分子量的破乳剂可同时进入原油的多个乳化层面进行破乳，有利于原油的化学脱水，因而可有效缩短破乳时间，提高脱水效果。

本发明所提供的一种聚合物驱原油破乳剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）向式I所示磺化芳香二胺与丙烯酸甲酯反应得到的产物中加入式I所示磺化芳香二胺与乙二胺的混合物继续进行反应，得到1.0代聚酰胺-胺；重复上述两步反应2次得到氨基封端的3.0代聚酰胺-胺；

式I中，基团A选自H、烷基和烷氧基中任一种；基团B、C和D均选自H、烷基、烷氧基和磺酸基中任一种，且基团B、C和D中至少一个基团为磺酸基；

（2）在碱性催化剂的条件下，所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺依次与环氧丙烷和环氧乙烷进行嵌段共聚，得到聚酰胺-胺-聚醚化合物；

（3）在交联剂和溶剂存在的条件下，聚酰胺-胺-聚醚化合物与甘露醇聚醚进行交联反应得到所述破乳剂；

所述甘露醇聚醚是按照包括如下步骤的方法制备的：

在吡啶和碱性化合物存在的条件下，甘露醇与环氧化合物进行烷氧基化反应即得所述甘露醇聚醚化合物；所述环氧化合物为环氧丙烷和环氧乙烷中至少一种。

上述的制备方法中，步骤（1）中，式I中，所述烷基的碳原子数可为1～5，如1或2；所述烷氧基的碳原子数为1～5，如1或2；

所述反应均可在有机溶剂中进行，所述有机溶剂可为甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、三氯甲烷、四氢呋喃中至少一种；

式I所示磺化芳香二胺与所述丙烯酸甲酯的摩尔比可为1：4～6，具体可为1：4、1：4.7或1：5；

所述混合物中，式I所示磺化芳香二胺与所述乙二胺的摩尔比可为1：5～9，具体可为1：5～8、1：5、1：8或1：9。

上述的制备方法中，步骤（1）中，所述反应均在惰性气氛下进行，所述反应的温度均为25～45℃，时间均为8～24小时；

如式I所示磺化芳香二胺与丙烯酸甲酯反应的温度具体可为25℃、35℃或45℃，反应的时间具体可为4～12小时、4小时、8小时或12小时；

如式I所示磺化芳香二胺与丙烯酸甲酯反应得到的产物与所述混合物反应的温度具体可为30℃、35℃或40℃，反应的时间具体可为4～12小时、4小时、6小时或12小时。

上述的制备方法中，步骤（2）中，所述碱性催化剂可为氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠中至少一种；

所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺的用量可为原料总质量的0.5%～3%，具体可0.5%～2%、0.5%、1.5%或2%；所述碱性催化剂的用量可为原料总质量的0.2%～1.0%，具体可为0.2%～0.5%、0.2%、0.5%或1.0%；所述环氧丙烷与所述环氧乙烷的质量比可为3～8：2，具体可为3～4.7：2、3：2、4.7：2或8：2；

所述原料总质量为所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺、所述碱性催化剂、所述环氧丙烷和所述环氧乙烷的总质量。

上述的制备方法中，步骤（2）中，所述反应在惰性气氛下进行，所述反应的温度可为120～140℃，具体可为120℃或140℃，所述反应的压力可为0.2～0.4MPa，具体可为0.2MPa或0.4MPa，所述反应的时间可为4～8小时，具体可为4小时、5小时或8小时。

上述的制备方法中，步骤（3）中，所述溶剂可为甲苯、二甲苯中至少一种；

所述交联剂可为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中至少一种；