本發(fā)明涉及一種稠油降粘劑，一種稠油降粘劑在高金屬含量稠油降粘中的應(yīng)用，以及一種稠油降粘的方法。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)石油的需求不斷增加，全球石油儲(chǔ)量日益減少，原油重質(zhì)化，劣質(zhì)化趨勢(shì)明顯。美國(guó)《世界煉油》雜志預(yù)測(cè)，世界原油的平均API度將由2000年的32.5下降到2015年的32.3，稠油的開(kāi)采越來(lái)越受到人們的重視。
然而稠油具有粘度高，密度大，流動(dòng)性差等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)給稠油的開(kāi)采和集輸帶來(lái)了巨大的困難，例如，稠油粘度高，流動(dòng)性差導(dǎo)致稠油在油層中滲流阻力大，使得稠油不能從油藏流入井底，從而難以開(kāi)采，目前開(kāi)發(fā)了許多技術(shù)用于稠油的開(kāi)采，例如熱力降粘，超聲波降粘，微生物降粘等方法，但各種方法都有應(yīng)用的局限性，熱力降粘和超聲波降粘耗能大，微生物降粘對(duì)油藏條件要求高。
稠油與其他普通稀油的主要差別在于其中含有更多的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，這也是稠油粘度較大的主要因素。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)分子是稠油中相對(duì)分子質(zhì)量最大且極性最強(qiáng)的組分，研究發(fā)現(xiàn)，瀝青質(zhì)分子在原油中以三維締合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式存在，形成規(guī)整度很高的聚集體。膠質(zhì)分子吸附在瀝青質(zhì)聚集體上，形成了瀝青質(zhì)粒子與液態(tài)油之間的過(guò)渡層，使瀝青質(zhì)粒子懸浮在油中，形成石油膠體。當(dāng)原油分子間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)摩擦力，從而表現(xiàn)出原油的高粘度。此外，高金屬含量稠油的膠質(zhì)，瀝青質(zhì)中的金屬(如V，Ni等)90％以卟啉化合物形式存在，其以配位鍵結(jié)合在一起，其在一定程度上 也造成了瀝青質(zhì)分子聚集在一起，從而造成了高金屬含量稠油的粘度比普通稠油的粘度更大，因此，高金屬含量的稠油的降粘難度更大。
近年來(lái)稠油降粘的方法主要采用化學(xué)降粘法，化學(xué)降粘法包括乳化降粘和油溶性降粘，其對(duì)稠油降粘具有一定的效果。但是，現(xiàn)有的化學(xué)降粘法對(duì)高金屬含量稠油的降粘率仍然不高。
因此，現(xiàn)在急需一種能夠針對(duì)性降粘高金屬含量稠油的稠油降粘劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中稠油降粘劑對(duì)高金屬含量稠油的降粘率不高的缺陷，提供一種稠油降粘劑，一種稠油降粘劑在高金屬含量稠油降粘中的應(yīng)用，以及一種稠油降粘的方法。
本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，將烯類(lèi)酰胺聚合物、烷基芳基磺酸和低級(jí)醇配合使用，并控制烯類(lèi)酰胺聚合物、烷基芳基磺酸和低級(jí)醇的重量比為1：0.5-3：1-5，低級(jí)醇的碳原子數(shù)為1-4，在稠油降粘劑用于降粘高金屬含量稠油(高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg)時(shí)，能夠顯著降低高金屬含量稠油的粘度。
因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種稠油降粘劑，該稠油降粘劑含有烯類(lèi)酰胺聚合物、烷基芳基磺酸和低級(jí)醇，所述烯類(lèi)酰胺聚合物、所述烷基芳基磺酸和所述低級(jí)醇的重量比為1：0.5-3：1-5，所述低級(jí)醇的碳原子數(shù)為1-4，所述稠油降粘劑用于降粘高金屬含量稠油，所述高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg。
另一方面，本發(fā)明還提供了上述稠油降粘劑在高金屬含量稠油降粘中的應(yīng)用。
第三方面，本發(fā)明還提供了一種稠油降粘的方法，該方法包括：將高金屬含量稠油與稠油降粘劑在20-100℃下混合均勻，所述高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg，所述稠油降粘劑為上述稠油降粘劑。
本發(fā)明的稠油降粘劑和稠油降粘方法能夠針對(duì)性地降粘高金屬含量稠油(30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg)，降粘率可高達(dá)75-95％。
本發(fā)明的稠油降粘劑能夠針對(duì)性降低高金屬含量稠油粘度，可能是由于：烯類(lèi)酰胺聚合物可能能夠與高金屬含量稠油中瀝青質(zhì)分子間的極性基團(tuán)反應(yīng)，破壞瀝青質(zhì)分子間相互作用的氫鍵，同時(shí)低級(jí)醇可能能夠破壞金屬離子與瀝青質(zhì)芳香片層的締合，使其游離出來(lái)，破壞了瀝青質(zhì)聚集體結(jié)構(gòu)，總之，烯類(lèi)酰胺聚合物與低級(jí)醇以及烷基芳基磺酸相互協(xié)同，相互促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)性降低高金屬含量稠油粘度的目的。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
一方面，本發(fā)明提供了一種稠油降粘劑，該稠油降粘劑含有烯類(lèi)酰胺聚合物、烷基芳基磺酸和低級(jí)醇，所述烯類(lèi)酰胺聚合物、所述烷基芳基磺酸和所述低級(jí)醇的重量比為1：0.5-3：1-5，所述低級(jí)醇的碳原子數(shù)為1-4，所述稠油降粘劑用于降粘高金屬含量稠油，所述高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg
根據(jù)本發(fā)明所述的稠油降粘劑，只要稠油降粘劑含有重量比為1：0.5-3：1-5的烯類(lèi)酰胺聚合物、烷基芳基磺酸和低級(jí)醇，低級(jí)醇的碳原子數(shù)為1-4， 將所述稠油降粘劑用于降粘上述特定的高金屬含量稠油，即可提高稠油降粘劑的降粘率。但是，所述低級(jí)醇優(yōu)選為甲醇、乙醇、丙醇和乙二醇中的至少一種，更優(yōu)選為甲醇、乙醇和丙醇中的至少一種，能夠進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
根據(jù)本發(fā)明所述的稠油降粘劑，其中，所述高金屬含量稠油可以為上述特定組成的高金屬含量稠油，優(yōu)選地，所述高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度為11000-40000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為10-25重量％，金屬Ni+V的含量為300-800mg/kg，更優(yōu)選地，所述高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度為16000-34000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為18-25重量％，金屬Ni+V的含量為300-800mg/kg，從而能夠進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
根據(jù)本發(fā)明所述的稠油降粘劑，其中，優(yōu)選地，所述烯類(lèi)酰胺聚合物、所述烷基芳基磺酸和所述低級(jí)醇的重量比為1：0.5-1：1-3時(shí)，能夠進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
根據(jù)本發(fā)明所述的稠油降粘劑，其中，烷基芳基磺酸可以為本領(lǐng)域常規(guī)的烷基芳基磺酸，優(yōu)選地，所述烷基芳基磺酸含有1個(gè)或2個(gè)烷基碳鏈，更優(yōu)選地，所述烷基碳鏈的碳原子數(shù)小于25，進(jìn)一步優(yōu)選為1-18。
根據(jù)本發(fā)明所述的稠油降粘劑，其中，烯類(lèi)酰胺聚合物可以為本領(lǐng)域常規(guī)的烯類(lèi)酰胺聚合物，所述烯類(lèi)酰胺聚合物的聚合度優(yōu)選為10-40，更優(yōu)選為20-30，能夠更進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。更優(yōu)選地，所述烯類(lèi)酰胺聚合物為聚丙烯酰胺和/或聚丁烯酰胺，能夠更進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
另一方面，本發(fā)明提供了上述稠油降粘劑在高金屬含量稠油降粘中的應(yīng)用。
本發(fā)明中，高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg，優(yōu)選地，高金屬含量稠油30℃時(shí) 的粘度為11000-40000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為10-25重量％，金屬Ni+V的含量為300-800mg/kg，更優(yōu)選地，高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度為16000-34000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為18-25重量％，金屬Ni+V的含量為300-800mg/kg。
第三方面，本發(fā)明還提供了一種稠油降粘的方法，該方法包括：將高金屬含量稠油與稠油降粘劑在20-100℃下混合均勻，所述高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg，所述稠油降粘劑為上述稠油降粘劑。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，優(yōu)選地，所述高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度為11000-40000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為10-25重量％，金屬Ni+V的含量為300-800mg/kg，更優(yōu)選地，所述高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度為16000-34000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為18-25重量％，金屬Ni+V的含量為300-800mg/kg，能夠進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，高金屬含量稠油與稠油降粘劑的重量比可以本領(lǐng)域常規(guī)的重量比，優(yōu)選地，高金屬含量稠油與所述稠油降粘劑的重量比為1：0.005-0.01。
實(shí)施例
降粘率＝(稠油的初始粘度-降粘后稠油的粘度)/稠油的初始粘度×100％
實(shí)施例1
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的稠油降粘劑及其應(yīng)用和稠油降粘的方法。
選取高金屬含量稠油A(30℃時(shí)的粘度為16000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為18重量％，金屬Ni+V的含量為300mg/kg)，取50g加入到燒杯中，再加入0.5g稠油降粘劑(聚合度為24的聚丁烯酰胺、壬基苯磺酸和乙醇的重量比 為1：0.5：1，聚合度為24的聚丁烯酰胺購(gòu)自上海鴻菲化工有限公司)，在20℃下混合均勻，靜置反應(yīng)24h，然后用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為3200mPa·s，降粘率為80％。
實(shí)施例2
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的稠油降粘劑及其應(yīng)用和稠油降粘的方法。
選取高金屬含量稠油B(30℃時(shí)的粘度20000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量19重量％，金屬Ni+V的含量450mg/kg)，取50g加入到燒杯中，再加入0.4g稠油降粘劑(聚合度為20的聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸和甲醇的重量比為1：1：2，聚合度為20的聚丙烯酰胺購(gòu)自上海鴻菲化工有限公司)，在50℃下混合均勻，靜置反應(yīng)24h，然后用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為2100mPa·s，降粘率為89.5％。
實(shí)施例3
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的稠油降粘劑及其應(yīng)用和稠油降粘的方法。
選取高金屬含量稠油C(30℃時(shí)的粘度為34000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為25重量％，金屬Ni+V的含量為800mg/kg)，取50g加入到燒杯中，再加入0.25g稠油降粘劑(聚合度為30的聚丙烯酰胺和聚合度為30的聚丁烯酰胺、丁基苯磺酸和丙醇的重量比為1：1：3，聚合度為30的聚丙烯酰胺和聚合度為30的聚丁烯酰胺的重量比為1：1，聚合度為30的聚丙烯酰胺和聚合度為30的聚丁烯酰胺均購(gòu)自上海鴻菲化工有限公司)，在100℃下混合均勻，靜置反應(yīng)24h，然后用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為1900mPa·s，降粘率為94.4％。
實(shí)施例4
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的稠油降粘劑及其應(yīng)用和稠油降粘的方法。
按照實(shí)施例1的方法對(duì)高金屬含量稠油進(jìn)行降粘處理，不同的是，將乙醇替換為等重量的乙二醇，用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為3600mPa·s，降粘率為77.5％。
實(shí)施例5
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的稠油降粘劑及其應(yīng)用和稠油降粘的方法。
按照實(shí)施例1的方法對(duì)高金屬含量稠油進(jìn)行降粘處理，不同的是，將聚合度為24的聚丁烯酰胺替換為聚合度為40的聚丁烯酰胺(購(gòu)自上海鴻菲化工有限公司)，用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為3800mPa·s，降粘率為76.25％。
實(shí)施例6
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的稠油降粘劑及其應(yīng)用和稠油降粘的方法。
按照實(shí)施例1的方法對(duì)高金屬含量稠油進(jìn)行降粘處理，不同的是，將聚合度為24的聚丁烯酰胺替換為聚合度為24的聚戊烯酰胺(購(gòu)自上海鴻菲化工有限公司)，用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為4000mPa·s，降粘率為75％。
實(shí)施例7
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的稠油降粘劑及其應(yīng)用和稠油降粘的方法。
按照實(shí)施例1的方法對(duì)高金屬含量稠油進(jìn)行降粘處理，不同的是，聚合度為24的聚丁烯酰胺、壬基苯磺酸和乙醇的重量比為1：3：5，用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為4000mPa·s，降粘率為75％。
實(shí)施例8
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的稠油降粘劑及其應(yīng)用和稠油降粘的方法。
按照實(shí)施例1的方法對(duì)高金屬含量稠油進(jìn)行降粘處理，不同的是，將高金屬含量稠油A替換為高金屬含量稠油D(30℃時(shí)的粘度為90000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為46重量％，金屬Ni+V的含量為980mg/kg)，用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為16000mPa·s，降粘率為82.2％。
對(duì)比例1
按照實(shí)施例1的方法對(duì)稠油進(jìn)行降粘處理，不同的是，將高金屬含量稠油A替換為稠油E(30℃時(shí)的粘度為16000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為18重量％，金屬Ni+V的含量為240mg/kg)，用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為7800mPa·s，降粘率為51.3％。
對(duì)比例2
按照實(shí)施例1的方法對(duì)高金屬含量稠油進(jìn)行降粘處理，不同的是，將乙醇替換為等重量的正庚醇，用HAAKE VT550測(cè)定其在30℃時(shí)的粘度為10000mPa·s，降粘率為37.5％。
將實(shí)施例1-8與對(duì)比例1比較可以看出，本發(fā)明的稠油降粘劑以及稠油降粘方法對(duì)高金屬含量的稠油(30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg)具有較高的降粘率，具體地，降粘率可高達(dá)75-95％。
將實(shí)施例1-8與對(duì)比例2比較可以看出，相比較長(zhǎng)鏈醇，本發(fā)明的稠油降粘劑以及稠油降粘方法中由于使用了低級(jí)醇，極大地提高了降粘率，這可能是由于低級(jí)醇使得高金屬含量稠油中金屬離子從卟啉化合物中游離出來(lái)， 避免含有金屬離子的卟啉化合物與縮合芳香片層或共軛系統(tǒng)缺陷中心發(fā)生締合作用。
將實(shí)施例1與實(shí)施例4比較可以看出，低級(jí)醇為甲醇、乙醇和丙醇中的至少一種時(shí)，能夠進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
將實(shí)施例1分別與實(shí)施例5和6比較可以看出，烯類(lèi)酰胺聚合物為聚丙烯酰胺和/或聚丁烯酰胺，且聚合度為20-30時(shí)，能夠進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
將實(shí)施例1與實(shí)施例7比較可以看出，烯類(lèi)酰胺聚合物、烷基芳基磺酸和低級(jí)醇的重量比為1：0.5-1：1-3時(shí)，能夠進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
將實(shí)施例1與實(shí)施例8比較可以看出，高金屬含量稠油30℃時(shí)的粘度為11000-40000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量為10-25重量％，金屬Ni+V的含量為300-800mg/kg時(shí)，能夠進(jìn)一步提高稠油降粘劑的降粘率。
本發(fā)明的稠油降粘劑和稠油降粘方法能夠針對(duì)性地降粘高金屬含量的稠油(30℃時(shí)的粘度≥10000mPa·s，瀝青質(zhì)的含量≥10重量％，金屬Ni+V的含量≥260mg/kg)，降粘率可高達(dá)75-95％。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。