一种高凝高粘原油流动改性剂

摘要

本发明提供了一种高凝高粘原油流动改性剂，由含硅的有机高分子共聚物、表面活性剂和有机溶剂组成，其特征在于，各组分重量占总重量的比例为：含有硅的有机高分子聚合物5％～30％，表面活性剂5％～50％和有机溶剂20％～90％。本发明提供的原油流动改性剂，能有效降低高凝高粘原油的凝点和粘度，改善原油的低温流动性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种接枝共聚物，具体涉及一种高凝高粘原油流动改 性剂及其制备方法，属于石油化学技术领域。

背景技术

随着全球范围内高凝、高粘原油开采量的不断增加，高凝、高粘 原油节能、安全集输正日益成为石油工业发达国家研究的热点。目前 中石油在海外开发的几个主要油田(苏丹、乍得、尼日尔)所产原油， 均属于典型的高凝、高粘原油。目前世界各国主要依靠加热降粘的方 法解决高凝、高粘原油的开采和输送问题，在管道上隔几十公里设一 个加热站。其弊端是输油能耗高、允许的输量变化范围小，且安全性 没有保障，管道停运时间稍长便会因原油降温至凝结，酿成管道堵塞 的灾难性后果。从降低能耗和生产成本、提高管道运行安全性的角度， 向原油中添加合成高分子化学改性剂，从而降低原油的凝固点，改善 其低温流动性，是改善高凝、高粘原油开采和输送工艺的有效途径， 也是实现原油常温乃至低温输送的最简便和最有效的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种对高凝原油具有较好的降凝和降粘效 果的硅烷改性有机高分子聚合物原油流动改性剂，实现高凝原油安全 经济输送。

为了实现上述目的，具体技术方案如下：

一种高凝高粘原油流动改性剂，由含硅的有机高分子共聚物、表 面活性剂和有机溶剂组成，其特征在于，各组分重量占总重量的比例 为：含有硅的有机高分子聚合物5％～30％，表面活性剂5％～50％和有 机溶剂20％～90％。

其中，所述含硅有机高分子共聚物是主体材料在有机过氧化物的 引发作用下，与硅烷单体进行二元或三元接枝共聚，主体材料与硅烷 单体的质量为比5∶1，形成支链上含有硅的高分子聚合物；其中主体 材料是线性低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、聚异丁烯、聚丙烯酸高碳醇酯、 乙烯醋酸乙烯共聚物树脂中的一种，优选乙烯醋酸乙烯酯共聚物或聚 丙烯酸高碳醇酯。

其中，所述有机过氧化物的重量为主体材料重量的0.1-5％。

其中，所述表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、 聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、山梨醇单油酸脂、十二烷基苯磺酸 纳、全氟辛基磺酰胺中的一种或多种的组合。

其中，所述有机溶剂选自汽油、柴油、煤油、甲苯、二甲苯、重 芳烃、C9芳烃、C10芳烃中的一种或多种的混合物。

其中，所述硅烷单体具有至少一个不饱和键，优选双键。

其中，所述硅烷单体是乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅 烷和乙烯基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

其中，所述有机过氧化物是在70-120℃下半衰期小于10min的有 机过氧化物，优选自过氧化苯甲酰，过氧化二异丙苯中的一种。

一种高凝高粘原油流动改性剂的制备方法，包括以下步骤：

将用于接枝共聚的主体材料、硅烷单体按比例配合，以甲苯为溶 剂，搅拌加热至90℃完全溶解后，滴加引发剂，在N₂保护下，90℃ 反应6小时，降温至50℃，经甲醇沉降后，抽滤、干燥得含硅有机 高分子共聚物。

所述高凝高粘原油流动改性剂，在高凝高粘原油改性中的应用。

本发明提供了一种高凝高粘原油流动改性剂，含有高分子聚合 物、表面活性剂和有机溶剂的混合物，能有效降低高凝高粘原油的凝 点和粘度，改善原油的低温流动性。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

以甲苯为溶剂，加入EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)，乙烯基三 甲氧基硅烷(质量比5∶1)，搅拌加热至90℃完全溶解后，加入引发剂 过氧化苯甲酰(主体材料总质量的0.6％)，在N₂保护下，90℃反应6 小时，降温至50℃，经甲醇沉降后，抽滤、干燥得EVA接枝硅烷共聚 物。在总重量100％中，按质量比将25％的EVA接枝硅烷共聚物、15％ 的表面活性剂(选用烷基酚聚氧乙烯醚)、甲苯40％、柴油20％混配， 得到本发明原油流变改性剂。

实施例1所得原油流变改性剂对于乍得原油，处理温度为70℃， 有效加剂量为50ppm～100ppm，可将原油的凝点由29℃降低到14℃，降 粘率大于80％。对尼日尔Goumeri原油，处理温度80℃，有效加剂量 50ppm～100ppm，可将原油的凝点由39℃降低到30℃，降粘率大于70％。 对于尼日尔Sokor原油，处理温度为70℃，有效加剂量为20ppm～50ppm， 可将原油的凝点由24℃降低到0℃，降粘率大于90％。

实施例2：

以甲苯为溶剂，加入EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)、聚丙烯酸 十八醇酯、乙烯基三乙氧基硅烷(质量比3∶2∶1)，搅拌加热至90℃完 全溶解后，加入引发剂过氧化二异丙苯(主体材料总质量的3％)，在 N₂保护下，90℃反应6小时，降温至50℃，经甲醇沉降后，抽滤、干 燥得含有硅的三元有机高分子共聚物。在总重量100％中，按质量比 将15％的含有硅的三元有机高分子共聚物、15％的表面活性剂(选用 山梨醇单油酸脂)、二甲苯40％、汽油30％混配，得到本发明原油流变 改性剂。

实施例2所得原油流变改性剂对于苏丹原油，处理温度为80℃， 有效加剂量为100ppm～200ppm，可将原油的凝点由42℃降低到32℃， 降粘率大于70％。

实施例3：

以甲苯为溶剂，加入EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)、聚丙烯酸 二十二醇酯、乙烯基三甲基二甲氧基硅烷(质量比3∶2∶1)，搅拌加热 至90℃完全溶解后，加入引发剂过氧化二异丙苯(主体材料总质量的 1.5％)，在N₂保护下，90℃反应6小时，降温至50℃，经甲醇沉降后， 抽滤、干燥得含有硅的三元有机高分子共聚物。在总重量100％中， 按质量比将30％的含有硅的三元有机高分子共聚物、30％的表面活性 剂(选用全氟辛基磺酰胺)、C9芳烃40％、柴油20％混配，得到本发 明原油流变改性剂

实施例3所得原油流变改性剂对于苏丹原油，处理温度为80℃， 有效加剂量为100ppm～200ppm，可将原油的凝点由42℃降低到30℃， 降粘率大于70％。