[发明专利]一种纳米蒙脱土与聚合物复合降粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米蒙脱土与聚合物复合降粘剂及其制备方法，其制备方法，以有机蒙脱土、甲基丙烯酸高碳烷基酯和丙烯酰胺作为原料，甲基丙烯酸高碳醇酯和丙烯酰胺在有机蒙脱土的片层中进行聚合反应即得纳米蒙脱土与聚合物复合降粘剂；其中，所述有机蒙脱土为以有机季铵盐为插层剂进行改性的蒙脱土纳米颗粒，所述甲基丙烯酸高碳烷基酯中的高碳烷基指碳原子数为12～22的直链烷基。该方法制备出的降粘剂降粘率较高，制备方法简单，原料成本较低，能够降低降粘成本。

技术领域

本发明涉及一种应用于稠油开采和运输过程中的纳米复合材料降粘剂，属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

随着石油消费水平的不断增长，国内常规油可开采储量减少，国内能源供应日趋紧张。稠油资源储量超过传统常规原油的储量数倍，且尚未被广泛利用，因此稠油的开采和运输越来越得到国家的重视。但因高蜡稠油黏度大、凝点高和流动性差的特点，使其在开采和运输上都有很大难度。为降低稠油粘度、凝点，改善流动性，目前普遍采用加热降粘、掺稀油降粘、水热催化裂解降粘、乳化降粘、油溶性降粘剂等降粘技术。

加热降粘法是采用加热稠油从而降低稠油粘度的方法。稠油的粘度对温度的依赖性很强，随油温从高到低的变化，稠油会从牛顿流体转变为非牛顿流体，即随温度的升高，稠油的粘度明显呈下降趋势，从而采用加热能够降低稠油的粘度。加热降粘法存在的问题有能耗高、油品变差、凝管事故等。

掺稀油降粘法是把稀油加入到高粘度的稠油中以降低稠油的粘度，轻油掺入稠油可起到降凝降粘的作用。稀油资源有限且产量呈下降趋势，无法长期采用稀油进行掺入；同时，对于含蜡量和凝固点较高的原油，其降凝降粘作用较差。

水热催化裂解降粘法是指在稠油注入蒸汽开采过程中，添加催化剂，使稠油中的沥青质含量降低，稠油分子变小，相对分子量减小，最终使稠油粘度降低的方法。该法对稠油产生不可逆的改变，并且该技术需要热驱动；同时，根据稠油油藏的特性和油田开发的实际情况，要求催化剂应为液相或纳米级水溶性悬浮体，以便能进入地层孔隙，还需有较强的耐温行且对人体、环境基本无害，从而使得催化剂选择较难，限制了该法的发展。

乳化降粘法是指在表面活性剂作用下，是稠油的W/O型乳状液转变成O/W型乳状液，从而达到降粘目的。乳化降粘法后处理繁琐复杂，如液污水处理难度大，目前各种破乳脱水方法都存在一定的问题。

采用油溶性降粘剂的机理是，降粘剂分子借助强的形成氢键能量和渗透、分散作用进入胶质和沥青质片状分子之间，部分拆散平面重叠堆砌而成的聚集体，形成有降粘剂分子参与(形成新的氢键)的聚集体，这些聚集体具有片状分子无规则堆砌、结构比较松散、有序程度较低、空间延伸度较小等特点，从而降低了稠油的粘度。油溶性降粘剂可以直接添加，还可以避免乳化降粘存在的后处理问题，但是油溶性降粘剂降粘率不高，价格较高，降粘成本高。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种纳米蒙脱土与聚合物复合降粘剂的制备方法，该方法制备出的降粘剂降粘率较高，制备方法简单，原料成本较低，能够降低降粘成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种纳米蒙脱土与聚合物复合降粘剂的制备方法，以有机蒙脱土、甲基丙烯酸高碳烷基酯和丙烯酰胺作为原料，甲基丙烯酸高碳醇酯和丙烯酰胺在有机蒙脱土的片层中进行聚合反应即得纳米蒙脱土与聚合物复合降粘剂；其中，所述有机蒙脱土为以有机季铵盐为插层剂进行改性的蒙脱土纳米颗粒，所述甲基丙烯酸高碳烷基酯中的高碳烷基指碳原子数为12～22的直链烷基。