[发明专利]一种稠油乳化降粘剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种稠油乳化降粘剂。

背景技术

乳化降粘法是目前开采稠油常用的方法，通过乳化降粘剂在油水界面的吸附，降低油水界面张力，使稠油从油包水的乳化状态转变为水包油乳状液，大幅度降低粘度，实现正常开采。乳化降粘剂中一般都加入碱，以减少外加表面活性剂的用量，但这一方法并不适用于碱敏地层。

随着稠油开采深度的增加，地质条件日益复杂化。乳化降粘剂的使用效果通常还会受到地层水质矿化度的影响，尤其是水中钙镁离子浓度过高时，易于与阴离子型表面活性剂发生反应，形成沉淀，电解质浓度的增加甚至会使水包油乳状液转型为高粘度的油包水乳状液。另一方面，我国的新疆、胜利等油田已发现的油藏，有相当一部分稠油的胶质、沥青质含量很高，当沥青质含量大于30％时，它在油水界面形成很强的吸附膜，界面膜的强度很高，乳化降粘剂分子很难在油水界面取而代之使稠油乳状液发生转相从而降低粘度。

目前，市售的乳化降粘剂，当遇到钙镁离子浓度高于7000mg/L的地层水时，大都失去降粘作用。而国内新疆、中原等油田的地层水中钙镁离子浓度高达2000mg/L-30000mg/L，总矿化度达到220000mg/L，在此高矿化度条件下，沥青质含量超过30％的稠油的乳化降粘更是非常困难。

目前，油田常用的乳化降粘剂中，文献报道和实际应用较多的乳化剂是非离子表面活性剂、阴离子型表面活性剂，它们存在一些明显的不足，例如：

CN 88105018A报道了以聚氧乙烯烷基酚醚和碱复配作为稠油乳化剂的方法。此外，其它专利还报道了以聚氧乙烯醇醚、聚氧乙烯失水山梨糖醇酯、聚氧乙烯氧丙烯多乙烯多胺、聚氧乙烯氧丙烯丙二醇醚等非离子表面活性剂作为稠油乳化剂的方法。上述非离子型表面活性剂的生产成本较高，耐矿盐的能力一般小于1000mg/L，在更高的矿化度下，乳化降粘效果明显变差甚至失效。

US 5934303报道了一种用萘磺酸甲醛缩合物的钠盐、镁盐或铵盐作为稠油乳化降粘剂的方法，在总离子浓度为38000mg/L(钙镁为6200mg/L)的地层水中适用。

US 4016932报道了以未缩合的石油磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚和碱复配作为驱油剂的方法，可用于总离子浓度为125000mg/L(Ca²⁺、Mg²⁺为5800mg/L)的地层水。但不适用于开采稠油和超稠油。因为稠油中含有大量的沥青质和胶质，开采条件比较特殊。而且对于地层水中的钙镁浓度大于10000mg/L时，也失去作用。

CN 1340589A报道了一种芳基封头的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂与取代的芳酸和芳磺酸阴离子表面活性剂的缩合物，在碱存在下适用于沥青质和胶质含量高的稠油的乳化降粘，但当地层水中的钙镁浓度大于2000mg/L时，则失去作用。

US 2007/0042911报道了一种稠油乳化降粘剂，以聚乙烯醇为骨架得到的交连聚合物，在加剂量为0.5％的条件下可使普通稠油的粘度下降到200mPa.s左右，其不适合超稠油的降粘、在高矿化度条件下更是失去降粘作用。

Gemini表面活性剂也称二聚或低聚表面活性剂，在20世纪九十年代开始引起人们的注意。这类表活剂是由两个或两个以上的相同或不同的两亲分子，在其头基或者靠近头基处由连接基团通过化学键连接而成。

文献报道中曾选取非离子-阴离子型表面活性剂作为稠油乳化降粘剂的组分，能起到较好的抗矿盐的作用。CN 100363456C报道了一种稠油乳化降粘剂，包括阴离子表面活性剂、非离子-阴离子表面活性剂和破乳剂，具有抗矿盐能力强，能乳化胶质和沥青质含量高的稠油，对胶质含量超过60％或者沥青质含量超过20％的稠油的乳化降粘是适用的。并没有提及对沥青质含量更高，超过30％的稠油的降粘效果。

稠油开采深度不断增加，地质条件日益复杂，在我国中原油田和新疆的塔河油田、吐哈油田等，地层水的钙镁离子浓度有时会大于10000mg/L。此类高矿化度条件下的稠油乳化降粘剂目前市场上很少，对于沥青质含量超过30％的稠油的乳化降粘剂，更是没有报道。

发明内容

本发明提供了一种稠油乳化降粘剂，该乳化降粘剂具有不含碱、抗矿盐能力强，能乳化沥青质含量＞30％的超高粘度稠油，且乳化后的稠油粘度低，乳化成本适中等优点。

本发明提供的稠油乳化降粘剂，包括：

a)阴离子表面活性剂；

b)非离子-阴离子型的Gemini表面活性剂；

c)C1-C8醇；

d)水；