[发明专利]一种含聚醚链段的聚羧酸盐降黏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含聚醚链段的聚羧酸盐降黏剂及其制备方法和应用，该降粘剂属于阴‑非离子水溶性高分子表面活性剂，表面活性剂分子量大，有大量疏水基团和亲水基团，对稠油具有降黏作用。聚羧酸盐含有大量亲油非极性侧链，可与主链一起插入到稠油颗粒中，取代沥青分子，破坏沥青质在油水界面堆积形成的网状结构。本发明的聚羧酸盐还含有磺酸基团和羧酸基团两种亲水基团，通过氢键的作用水分子牢牢的吸附在亲水基团上形成第一层水层，第一层水层再通过氢键吸附水分子形成第二层水层。相邻稠油颗粒通过水层分隔为较稳定的乳液体系，从而使稠油的黏度降低。本发明的制备方法在常压低温的反应下进行，易于操作控制，且反应时间也较短，产品水溶性好。

技术领域

本发明属于稠油开采技术领域，具体涉及一种含聚醚链段的聚羧酸盐降黏剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，易开采的轻质原油已逐渐消耗。石油开采已进入三次采油阶段，以开采出重油和超重油。经过勘察，重油和超重油资源丰富，超过了传统轻质油的储量。同时稠油可采资源量较多，所以开采稠油前景巨大。但是稠油中存在着大量的胶质和沥青质，而且胶质与沥青质之间会在氢键、静电力、π-π堆积、金属络合物、侧链长度等因素影响下形成较大的聚集体，这导致稠油具有黏度高、密度大、流动困难等特点，导致了稠油难以开采。所以降低稠油黏度，增加其流动性是提高稠油采收率的关键。

目前，为降低稠油的黏度所采用的大部分方法是利用表面活性剂对稠油乳化降黏。其中包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及利用表面活性剂与聚合物和强碱的复配体系。然而阴离子表面活性剂的抗盐能力差、临界胶束浓度偏高；阳离子表面活性剂在碱性条件下自由胺会析出；非离子表面活性剂的稳定性不够、耐温性能较差(化学试剂通讯，2021,47(07),92-93)；三元复配体系下，表面活性剂的能力易受到强碱的影响，而且在流动过程中容易分为两相。

高分子表面活性剂是由带有亲水疏水基团的单体直接共聚形成的，具有聚合物和表面活性剂的优异性能。不仅具有表面活性剂降黏乳化的效果，还避免了低分子表面活性剂与高分子化合物在复配使用时可能产生的不良效果。目前关于高分子表面活性剂在稠油降黏方面的研究还鲜有报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含有聚醚链段的聚羧酸盐降黏剂及其制备方法和应用，以解决稠油黏度高、流动性低的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种含聚醚链段的聚羧酸盐降黏剂，所述含聚醚链段的聚羧酸盐降黏剂的结构式为：

其中，m＝7～28，a0，b0，c0。

本发明还公开了上述含聚醚链段的聚羧酸盐降黏剂的制备方法，包括以下步骤：

1)分别称取APEGn单体和亚硫酸氢钠引发剂，与水混合均匀得到混合溶液；称取丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠和过硫酸钾引发剂，分别与水混合后备用；

2)将混合溶液油浴加热，同时通入氮气，滴入丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠和过硫酸钾溶液进行反应；

3)反应结束后冷却至室温，调节pH值，得到含聚醚链段的聚羧酸盐降黏剂。

优选地，步骤1)中，APEGn的相对分子质量范围为300～1200。

优选地，步骤1)中，丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠与APEGn的摩尔比为4：1：(0.5～1.5)。

优选地，步骤1)中，过硫酸钾引发剂的质量占丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠和APEGn总质量的1％～6％；亚硫酸氢钠引发剂的质量占丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠和APEGn总质量的0.3％～2％。

优选地，步骤2)中，滴加丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠和过硫酸钾溶液时以及反应过程中的温度保持在80℃。