一种季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂及合成方法和应用与流程

本发明属于油田化学助剂，具体涉及一种季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂及合成方法和应用。

背景技术：

1、近年来，国内多数油田进入开采中后期，采用油藏水驱二次采油的采出程度逐渐接近于原油的采收率，活性水驱、聚合物驱以及二元驱和三元驱等三次采油技术逐渐成为当前油藏提高采收率的潮流。例如：专利申请号为cn202310400926.9的专利文献，其公开了一种腰果酚基聚碳酸酯破乳剂及其制备方法和应用，该破乳剂的分子链中包含嵌段聚碳酸酯；破乳剂的制备原料包含腰果酚类物质、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯；腰果酚类物质为腰果酚或腰果酚衍生物。本发明提供的破乳剂成本低，生产和使用安全性高，对强碱三元复合驱乳状液体系油水过渡层的处理具有优异的效果。目前常用的原油破乳剂主要是以非离子型聚氧乙烯、聚氧丙烯醚、聚合物为主，因其具有破乳率高、用量少、脱水速率高等，被广泛应用于各种原油破乳，提高原油的采收率。

2、此外，在油田开采和原油储运过程中大量使用各种各样的化学助剂，包括缓蚀剂、杀菌剂、清蜡剂以及阻垢剂等。因此，在使用过程中，必须要考虑破乳剂与其他化学助剂的配伍性，很多单一因素下的破乳剂在实际过程中的效果比较差，其中一个重要因素就是配伍性问题。实际生产过程中，几种油田助剂在使用时是在一个系统中，尽管是分先后次序加入，但先加入的助剂总会在系统中残留或部分残留。因此，现有的破乳剂与其他化学助剂的配伍差，影响化学助剂的效果。

技术实现思路

1、针对上述所描述的，现有的破乳剂与其他化学助剂的配伍差，影响化学助剂效果的技术问题，本发明提出了一种季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂及合成方法和应用。

2、本发明结合实际水质状况及所投加的油田助剂种类进行了化学助剂配伍性研究，开发适用性强的破乳剂，解决了现有的破乳剂与其他化学助剂的配伍差，影响化学助剂效果的技术问题。

3、本发明的技术方案如下：

4、一种季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂，所述季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂是通过丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺、丙烯酰胺和丙烯酸丁酯进行共聚合反应生成的，所述季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的结构式为：

5、

6、所述结构式中的x、y、z分别是丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺、丙烯酰胺和丙烯酸丁酯的摩尔比。

7、进一步限定，所述x：y：z＝(4-6):10:(1-4)。

8、季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，包括以下步骤：

9、1)按照上述的摩尔比取丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺、丙烯酰胺和丙烯酸丁酯，加入醇溶液中，搅拌置换出空气，制备初步混合液；

10、2)对步骤1)制备的初步混合液在保护气的保护下，调节ph为4-8，缓慢升温至40℃-60℃，加入氧化还原引发剂，并继续升温至80℃-95℃，保温反应1h-4h，形成粗产品溶液；

11、3)给粗产品溶液中加入丙酮，静置过滤，旋转蒸发，得到季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂。

12、进一步限定，所述步骤1)中的醇溶液是水与醇的体积比按照1:(0.1-10)配比形成的，所述醇是指与水互溶的任意一种醇。

13、进一步限定，所述步骤1)中的搅拌置换条件为：在室温下搅拌，并通过保护气至少置换三次。

14、进一步限定，所述步骤2)中氧化还原引发剂包括叔丁基过氧化氢、焦亚硫酸钠、乙酸乙烯酯和过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或两种以上组合；所述氧化还原引发剂的添加量是丙烯酰胺摩尔质量的0.5％-3％。

15、进一步限定，所述步骤2)中氧化还原引发剂的滴加速率为1ml/min-3ml/min。

16、进一步限定，所述粗产品溶液与丙酮的体积比为1:(0.5-2)。

17、上述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂在原油破乳中的应用。

18、上述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂在三叠系和/或侏罗系原油破乳中的应用。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、1、本发明季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂，其经过sy/t5280-2018《原油破乳剂通用技术条件》和sy/t 5797-1993《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法》的评价实验验证，证明该季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂具有稳定的破乳性能，同时，通过复配实验，验证了该季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂与其他化学助剂复配时，杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂和清蜡剂等对本发明的破乳剂的性能影响非常小，因此，本发明的破乳剂与其他化学助剂的兼容性较强，配伍性好；且本发明的破乳剂能在较高温度和广泛ph值范围内使得复配体系具有持久的物化稳定性。

21、2、本发明季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，其制备的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂与各种油田化学助剂均有较好的兼容性，适于作为制备油田集输过程中的常规药剂，并且可以扩大破乳剂的适用范围(对温度、ph及放置时间的要求低)，应用广泛。

22、3、本发明季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，在聚合反应后，通过简单的丙酮沉淀和过滤就可以得到粗产物，不需要进行复杂的分离，合成方法简单，产物纯化容易。为三元嵌段共聚破乳剂的制备提供了新的思路。

技术特征：

1.一种季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂，其特征在于，所述季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂是通过丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺、丙烯酰胺和丙烯酸丁酯进行共聚合反应生成的，所述季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的结构式为：

2.如权利要求1所述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂，其特征在于，所述x：y：z＝(4-6):10：(1-4)。

3.季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，其特征在于，所述步骤1)中的醇溶液是水与醇的体积比按照1:(0.1-10)配比形成的，所述醇是指与水互溶的任意一种醇。

5.如权利要求3所述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，其特征在于，所述步骤1)中的搅拌置换条件为：在室温下搅拌，并通过保护气至少置换三次。

6.如权利要求3所述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，其特征在于，所述步骤2)中氧化还原引发剂包括叔丁基过氧化氢、焦亚硫酸钠、乙酸乙烯酯和过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或两种以上组合；所述氧化还原引发剂的添加量是丙烯酰胺摩尔质量的0.5％-3％。

7.如权利要求6所述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，其特征在于，所述步骤2)中氧化还原引发剂的滴加速率为1ml/min-3ml/min。

8.如权利要求7所述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂的合成方法，其特征在于，所述粗产品溶液与丙酮的体积比为1:(0.5-2)。

9.权利要求1或2任一项所述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂在原油破乳中的应用。

10.权利要求1或2任一项所述的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂在三叠系和/或侏罗系原油破乳中的应用。

技术总结
本发明提出了一种季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂及合成方法和应用，属于油田化学助剂技术领域，其是通过丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺、丙烯酰胺和丙烯酸丁酯进行共聚合反应生成的。本发明的季胺盐型三元嵌段共聚破乳剂与其他化学助剂的兼容性较强，配伍性好，能在较高温度和广泛pH值范围内使得复配体系具有持久的物化稳定性。

技术研发人员：雷博,蒋志辉,任晓伟,王晓东,周小平,侯宝成,李耀龙,尚水龙,张庆军,邵杰,石观涛,樊朋波,刘朋,刘福存,项奎,叶琪,贾斐,常军利,韩庆红,梁晓云,刘振兴,田旭,王耐,苏茜,于颖浩,侯晨啸,陈静,王洋,陈福欣,薛博文
受保护的技术使用者：长庆实业集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8