[发明专利]一种易破乳脱水的有机硅改性两亲聚合物型稠油降粘剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种易破乳脱水的有机硅改性两亲聚合物型稠油降粘剂及其制备方法，该降粘剂制备步骤如下：将丙烯酰胺、含双键的有机硅季铵盐和溶剂混合搅拌均匀，得混合液；通入氮气，加热至60～80℃，在搅拌下加入引发剂，于60～80℃，反应5～12个小时，得反应液；将反应液冷却后倒入丙酮或乙醇中，经抽滤、浸泡、洗涤、干燥，即得稠油降粘剂。本发明的制备方法操作简单、成本较低，制备得到的降粘剂在较低浓度下即具有较好的耐温抗盐和降粘效果，又易于破乳脱水，降低了后期水处理难度。该降粘剂不需要同其它助剂复配使用，综合性能优异又绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种易破乳脱水的有机硅改性两亲聚合物型稠油降粘剂及其制备方法，属于稠油开采降粘剂技术领域。

背景技术

随着石油开采程度的不断加深，稠油资源所占的比例越来越大，但是稠油因其密度高、粘度大，使其开采、运输、储存困难。目前的稠油降粘技术有乳化降粘、物理降粘和微生物降粘法等，其中稠油乳化降粘开采技术是应用范围最广，也是最经济有效的方法。稠油降粘剂通常采用表面活性剂复配的方式，所用的表面活性剂一般为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂，其中具有较高耐温能力的是阴离子表面活性剂和非离子-阴离子两性表面活性剂。稠油乳化降粘的核心是降粘剂的筛选，不仅要求对稠油的降粘效果好，乳化速度快，与稠油作用分散好，不形成大的油滴，还要求乳化体系不能太稳定，有利于采出液的破乳脱水。好的稠油降粘剂要求稠油降粘后具有流动分散和静止分层的特点。

近年来，我国科研人员针对不同矿藏条件下的稠油开采要求，研制开发了多种性能优异的乳化降粘剂，其中共聚/缩聚型聚合物乳化降粘剂可以结合表面活性剂和某些基团的特点，对中高粘度稠油具有用量少、降粘效率高和耐温抗盐等优点。有机硅(聚合物)表面活性剂在油田钻井和原油破乳上的研究与应用，已有相关文献和专利报导，而作为稠油开采降粘剂使用的相关文献、专利则报导较少。

中国专利文献CN 103450868 A公开了一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂。由丙烯酰胺、疏水烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐和非离子聚醚丙烯酸酯四元无规共聚成的两亲聚合物作为A组分和小分子表面活性剂B组分复合而成，添加浓度0.3％时其降粘稠油的能力优于OP-10以及聚表二元复合体系等。

中国专利文献CN 102516972 A公开了一种梳型改性聚硅氧烷阴离子水基稠油降粘剂。该降粘剂采用了主链为聚二甲基硅氧烷，侧链为长链烷基、亚丙基聚氧丙烯聚氧乙烯醚有机酸酯盐的梳型结构，其主侧链用Si-C化学键相连，表面活性和界面活性强，在添加浓度0.5％时耐温抗盐及抗水解性能好，对稠油具有很好的降粘能力。该发明方法以聚甲基氢硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷等为主要原料，经过平衡共聚、氯铂酸催化硅氢加成、阴离子化三步反应完成，工艺步骤繁杂，成本高。

目前，聚合物类稠油降粘剂在实际使用中大多需与其他助剂复配，有机聚硅氧烷类稠油降粘剂价格较高，二者同时存在着乳化体系较稳定，不利于采出液破乳脱水等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种既具有耐温抗盐和降粘效果又易于破乳脱水的有机硅改性两亲聚合物型稠油降粘剂。该降粘剂不需要同其它助剂复配使用，综合性能优异又绿色环保。

本发明还提供一种易破乳脱水的有机硅改性两亲聚合物型稠油降粘剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种易破乳脱水的有机硅改性两亲聚合物型稠油降粘剂，所述稠油降粘剂是由丙烯酰胺和含双键的有机硅季铵盐反应生成的两亲聚合物，具有式(Ⅰ)所示结构：

其中:R’为H或CH₃；x:y＝100:0.5～5.0；

R为：