[发明专利]一种孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂

说明书

本发明公开了一种孪链表面活性剂形成的稠油降粘剂。该孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂界面吸附强，可与原油形成10^‑3mN·m^‑1的超低界面张力，且致效时间短，可在5‑10分钟内将界面张力降到10^‑3mN·m^‑1；本发明具有刚性、耐盐、耐高温的特点，并且能与沥青质分子形成π‑π相互作用，插入沥青质分子聚集体内部，打破聚集体网状结构，从而降粘；可以单独应用或与聚合物形成二元驱油体系，应用于三次采油中提高原油采收率。

技术领域

本发明属于油田加工技术领域，涉及一种孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂。

背景技术

稠油主要是各种烃类和非烃类的混合物，各种组分的相对含量不同时原油的物性不同。含正构烷烃多的原油凝固点高，含胶质、沥青质多的原油粘度高。对原油来说，固态烃、沥青质和胶质的含量及组成是决定其流动性的主要因素，而稠油中沥青质及胶质含量特别高，而且它们的结构复杂，分子量大。对沥青质、胶质的研究表明，它们的分子中含有可形成氢键的羟基、羧基或氨基，沥青质、胶质本身就具有表面活性。因此，在胶质分子之间、沥青质分子之间以及胶质和沥青质分子之间有强烈的相互作用，沥青质分子的芳香稠环平面相互重叠堆砌在一起，被极性基团之间的氢键所固定，形成沥青质粒子。胶质分子以芳香稠环平面在沥青质粒子表面重叠堆砌，被氢键所固定，形成沥青质粒子的包覆层，这种粒子也可通过氢键相互连接，这就造成了稠油的高粘。

稠油降粘是油田生产中一个重要环节，表面活性剂类型的稠油降粘剂可以高效的对稠油进行分散或乳化作用，显著降低稠油的流动阻力，降低开采过程能耗，提高开采效率，增大开采效益。含有联苯结构的稠油降粘剂可与沥青质分子中的芳香稠环发生π-π相互作用，从而插入沥青质分子内部，打破沥青质分子网状结构，从而降粘，具有优良的降粘效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂。孪链表面活性剂类型的稠油降粘剂可将油水界面张力降至超低，适合应用于三次采油提高原油采收率。

本发明要求保护式I所示化合物，

所述式I中，R₁＝C_nH_2n+1，n＝2～32；R₂＝C_nH_2n+1，n＝2～32。

具体的，所述R₁和R₂中的碳原子总数具体可为10-20；更具体可为15-18；再具体可为C₁₆H₃₃。

本发明提供的制备所述式I所示化合物的方法，包括：将式II所示3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和RNH₂进行缩合反应，而得；

所述RNH₂中，R为碳原子数为2-32或4-16或4-10或10-16或10-12或12-16的烷基中的至少一种。

上述方法中，所述R具体为丁烷基、辛烷基、十二烷基和十六烷基中至少一种；

所述式II所示3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和RNH₂的投料摩尔比为1：0.5～0.51；具体为1:0.501；

所述缩合反应步骤中，温度为10-15℃；时间为2-18小时；

所述方法还包括：在所述缩合反应步骤之后，将体系的固含量调至5-7wt％(如6wt％)2小时后取出冷水浴。在室温下搅拌12小时，以使反应更充分，提高产率。

所述缩合反应在溶剂中进行；所述溶剂具体选自NMP、二氯甲烷和甲苯中至少一种。