[发明专利]一种高效原油降粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高效原油降粘剂及其制备方法，该降粘剂由以下质量份的原料制备得到：苯乙烯100份、1，2‑二氯乙烷600‑1000份、磺化试剂50‑300份、丙烯酸十八酯200‑300份、马来酸酐40‑80份、丙烯酰胺20‑40份、引发剂1‑5份、改性石墨烯5‑20份。本发明的高效原油降粘剂在掺量极小时，就能有效降低稠油的粘度；该降粘剂加到原油中，使原油具有优异的低温流动性，可用于原油的低温贮存；且能够有效提高原油开采、输送效率，降低成本。本发明的制备工艺简单、经济环保。

技术领域

本发明属于石油工业化学品的技术领域，具体涉及一种高效原油降粘剂及其制备方法。

技术背景

随着石油资源的不断消耗，高品质轻质原油的储量日益减少，稠油勘探受到了石油工业越来越多的重视。但稠油粘度高、密度大、流动阻力大等特点使得传统的开采技术效率低下甚至完全无法采出，因此新型的稠油降粘技术潜力巨大，是目前国内外研究的热点。

在稠油体系中，沥青质、胶质含量远远高于普通轻质原油。这些沥青质、胶质的分子量极大，平面结构特征明显，分子间易形成显著的层状堆积，同时，分子支链可以扩大分子间堆积的作用力，在空间结构上进一步无序结合，形成更为复杂的网状结构。因此当油分子间发生相对位移时，产生较大的内摩擦力，表现出高粘度，影响稠油流动性。

我国稠油资源丰富，目前已经投入大规模开采。稠油的特点是粘度较高，达到100mPa·s以上，密度大于0.92g/cm³。因此，稠油的开采和集输长输技术难度较大。稠油管输的主要问题是降低粘度、降低摩阻、改善流变性。目前已提出的输送方法有多种，其中采用降粘剂的方法虽在常规高粘原油中早就采用，效果明显，但对稠油的降粘剂还处于开发研究中。由于采用降粘剂改善原油流变性能操作容易、一般用量较小、成本较低，对原油的加工无影响，因此对高效的稠油降粘剂的研究开发具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种具有高效降粘效果的原油降粘剂及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种高效原油降粘剂，该降粘剂由以下质量份的原料制备得到：苯乙烯100份、1，2-二氯乙烷600-1000份、磺化试剂50-300份、丙烯酸十八酯200-300份、马来酸酐40-80份、丙烯酰胺20-40份、引发剂1-5份、改性石墨烯5-20份。

本发明得到的高效原油降粘剂的降粘机理：降粘剂分子中磺化苯乙烯的磺酸基、丙烯酸十八酯的酯基、共聚马来酸酐的羧酸基团以及丙烯酰胺的酰胺基团协同作用提供了强极性，另外经过改性的氧化石墨烯的表面带有的极性基团也可以提供很强的极性作用，降粘剂分子借助于自身强的形成氢键能力，渗透进入胶质和沥青质片状分子之间，拆散胶质和沥青质堆叠而形成的聚集体，从而形成片状分子无规堆砌、结构松散、有序程度明显降低、空间延伸度不大的结构，使沥青质、胶质所形成的空间网络结构遭到破坏，使原油中包裹的轻质组分释放出来，从而起到有效的降粘作用。

进一步的，磺化试剂为浓硫酸和氯磺酸中的一种或两种。

进一步的，引发剂为过氧化苯甲酰、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化氢和偶氮二异丁腈中的一种或多种。

进一步的，改性石墨烯为有机胺、有机醇或异氰酸酯改性的氧化石墨烯。经过改性后的氧化石墨烯可以提供更好的极性作用，其中加入有机胺改性的氧化石墨烯的降粘剂的降粘效果最优。

所述的高效原油降粘剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将苯乙烯在1，2-二氯乙烷中溶解，在30-60℃下加入磺化试剂反应8-10h，过滤、洗涤、烘干后得到磺化苯乙烯；

(2)将磺化苯乙烯与丙烯酸十八酯、马来酸酐及丙烯酰胺在甲苯中混合，在60-80℃、200-300rpm的条件下，缓慢滴加引发剂的甲苯溶液，滴加完继续反应后，得到四元共聚物溶液；