一种压裂用破乳助排剂及其制备方法与流程

    专利2022-07-08  111

    本申请涉及一种压裂用破乳助排剂及其制备方法,属于油田化学品技术领域。



    背景技术:

    油田压裂作业是开发新油田、老油田增产的主要工艺。其中,压裂液是压裂施工的关键性因素,它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压裂后油气层改造效果产生很大的影响。

    压裂液是一种含水流体,当压裂液流体侵入油气层孔道后,由于微小孔隙中油水界面的存在,会形成一个凹向油相的弯液面,从而产生毛管阻力;同时,油水两相在地层中流动时,会有大量的乳化液滴出现,乳化液滴在通过油气层孔隙喉道处时,会因为贾敏效应而产生一个附加压力。当入井液体侵入地层后,欲将原油驱入井筒,就需要克服毛管阻力和乳状液堵塞产生的阻力。如果地层不能提供足够的压力,就不能克服该阻力在地层中形成液相的流动,从而会产生水伤害(毛管阻力和乳化堵塞)。对于低渗透油田储层,由于孔隙喉道直径小,水伤害更容易发生,对油水井产能的影响程度甚至比固相颗粒堵塞造成的地层伤害更为严重。所有入井流体均会对储层的渗透性造成伤害,要达到良好的压裂效果,就必须加强压裂液的返排。目前,压裂用破乳助排剂的性能单一,不能有效的降低表面张力和界面张力,压裂后废液返排效果不好。



    技术实现要素:

    为了解决上述问题,提供了一种压裂用破乳助排剂及其制备方法,该破乳助排剂能明显降低表面张力和界面张力,提高压裂后废液返排率。

    根据本申请的一个方面,提供了一种压裂用破乳助排剂,其包括下述重量份的组分:烷醇胺类化合物1~30份、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐1~30份、烷基糖苷1~20份和低分子醇1~15份;其中,所述烷醇胺类化合物选自具有式i所示结构式的化合物中的至少一种;

    式i中,r1选自c8~c24的烷基中的一种;r2选自c1~c8的烷基中的一种;r3选自h和c1~c8的烷基中的一种;m和n均独立的选自1或2,但m和n不能同时为1或2;x选自卤素。

    进一步,该破乳助排剂包括下述重量百分含量的组分:1wt%~30wt%的烷醇胺类化合物、1wt%~30wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、1wt%~20wt%的烷基糖苷、1wt%~15wt%的低分子醇和余量为水;

    优选的,该破乳助排剂包括下述重量百分含量的组分:10wt%~20wt%的烷醇胺类化合物、10wt%~20wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、5wt%~15wt%的烷基糖苷、5wt%~10wt%的低分子醇和余量为水;

    更优选的,该破乳助排剂包括下述重量百分含量的组分:18wt%的烷醇胺类化合物、16wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、12wt%的烷基糖苷、8wt%的低分子醇和46%的水。

    进一步的,r1选自c10~c22的烷基中的一种,r2选自c2~c6的烷基中的一种,r3选自h和c2~c6的烷基中的一种,x选自f、cl和br中的一种;优选的,r1选自c12~c18的烷基中的一种,r2选自c2~c4的烷基中的一种,r3为h,x为cl。

    进一步的,r1选自包含直链、支链和环状结构的烷基中的至少一种;优选的,r1中烷基被一个或多个取代基取代,所述取代基为卤素、烷基或烷氧基;优选的,r2中烷基被一个或多个取代基取代,所述取代基为羟基或烷氧基。

    进一步的,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的聚氧乙烯醚链的聚合度选自4~12中的一种,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的脂肪酸选自c6~c26脂肪酸中的一种;优选的,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的聚氧乙烯醚的聚合度选自5~9中的一种,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的脂肪酸选自c8~c24脂肪酸中的一种;优选的,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐采用羟乙基磺酸钠法合成。

    进一步的,所述烷基糖苷中的烷基选自c8~c24烷基中的一种;优选的,所述烷基糖苷中的烷基选自c12~c18烷基中的一种;优选的,所述烷基糖苷由脂肪醇和葡萄糖合成得到。

    进一步的,所述低分子醇选自乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种;优选的,所述低分子醇为异丙醇。

    根据本申请的另一个方面,提供了所述的压裂用破乳助排剂的制备方法,其包括以下步骤:

    (1)将脂肪醇、环氧氯丙烷和脂肪醇胺在低级醇溶液中进行开环反应,得到的产物与氢卤酸混合后过滤,制得烷醇胺类化合物;

    (2)将所述烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和低分子醇混合,得到所述破乳助排剂。

    进一步的,步骤(1)中,所述开环反应具体包括以下步骤:

    ①在脂肪醇中滴加环氧氯丙烷进行反应,得到烷基缩水甘油醚;

    ②在脂肪醇胺中滴加所述烷基缩水甘油醚进行反应,得到产物。

    优选的,步骤①中,在脂肪醇中滴加环氧氯丙烷,温度50~80℃下反应1~2h后,降低温度至30~50℃,滴加碱液,继续反应0.2~1h,得到所述烷基缩水甘油醚;

    优选的,步骤②中,在脂肪醇胺中滴加所述烷基缩水甘油醚,温度50~80℃下反应2~4h,得到产物。

    进一步的,步骤(2)中,所述混合包括:①将烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌至少10min,得到第一混合物;

    ②将烷基糖苷和低分子醇混合,搅拌至少5min,得到第二混合物;

    ③将第一混合物和第二混合物进行混合,30~40℃恒温条件下超声振荡至少20min后,得到所述破乳助排剂。

    本申请的有益效果包括但不限于:

    (1)根据本申请的压裂用破乳助排剂,该破乳剂包括式i烷醇胺类化合物、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和低分子醇,该烷醇胺类化合物不仅同时具有破乳和助排的作用,还能对脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和低分子醇进行有效地融合和增效,从而使得该破乳助排剂具有较低的表面张力和界面张力,较高的破乳率和助排率,使得该破乳助排剂用于对油田储层的压裂处理中,能有效减少毛管阻力和乳液堵塞产生的阻力,进而有效提高压裂后废液的返排率,提高压裂处理的效果。

    (2)根据本申请的压裂用破乳助排剂,各个组分之间配伍性好,能产生协同作用,明显降低降低了表面张力和界面张力,有效提高了压裂后废液的返排效果。

    (3)根据本申请的压裂用破乳助排剂的制备方法,该制备方法反应条件温和,利于操作,生产成本低,易于工业化生产。

    具体实施方式

    下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。

    如无特别说明,本申请的实施例中的原料和试剂均通过商业途径购买。

    实施例1破乳助排剂1#

    压裂用破乳助排剂1#包括下述重量百分含量的组分:式i所示的烷醇胺类化合物(r1为c18,r2为c2,r3为h,m为1,n为2,x为ci)18wt%、c18脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为5)16wt%、c12烷基糖苷12wt%、异丙醇8wt%和46wt%的水。

    压裂用破乳助排剂1#的制备方法包括下述步骤:

    (1)式i所示的烷醇胺类化合物的制备:

    ①将270.5g十八醇和环已烷加入四口瓶中,四口瓶置于恒温水浴中加热,加热温度至60℃,开始滴加环氧氯丙烷,滴加完后继续反应1h;然后降低温度至40℃,滴加氢氧化钠水溶液,滴加完后反应0.5h,得到十八烷基缩水甘油醚;

    ②将105g二乙醇胺加入四口瓶中,加入一定量无水乙醇,搅拌升温至60℃,缓慢滴加上述十八烷基缩水甘油醚,滴加结束后继续反应2h,反应结束后冷却,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物溶于乙醚,缓慢加入一定量盐酸,有沉淀生成,抽滤,固体物30℃下真空干燥12h,得到所述烷醇胺类化合物;经检测分析得到,所述烷醇胺类化合物中,r1为c18,r2为c2,r3为h,m为1,n为2,x为ci;

    (2)按比例称取上述烷醇胺类化合物、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和异丙醇;先将烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌15min,得到第一混合物;烷基糖苷、异丙醇和水混合,搅拌10min,得到第二混合物;第一混合物和第二混合物进行混合,35℃恒温条件下超声振荡25min后,得到所述破乳助排剂。

    实施例2破乳助排剂2#

    压裂用破乳助排剂2#包括下述重量百分含量的组分:式i所示的烷醇胺类化合物(r1为c16,r2为c2,r3为c2,m为2,n为1,x为br)20wt%、c12脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为10)10wt%、c18烷基糖苷15wt%、乙醇5wt%和50wt%的水。

    压裂用破乳助排剂2#的制备方法包括下述步骤:

    (1)式i所示的烷醇胺类化合物的制备:

    ①将242.5g十六醇和环已烷加入四口瓶中,四口瓶置于恒温水浴中加热,加热温度至55℃,开始滴加环氧氯丙烷,滴加完后继续反应1.5h;然后降低温度至35℃,滴加氢氧化钠水溶液,滴加完后反应1h,得到十六烷基缩水甘油醚;

    ②将61.1g单乙醇胺加入四口瓶中,加入一定量无水乙醇,搅拌升温至加热至55℃,缓慢滴加上述十六烷基缩水甘油醚,滴加结束后继续反应2.5h。反应结束后冷却,缓慢加入一定量氢溴酸,有沉淀生成,抽滤,固体物30℃下真空干燥12h,得到所述烷醇胺类化合物;经检测分析得到,所述烷醇胺类化合物中,r1为c16,r2为c2,r3为c2,m为2,n为1,x为br;

    (2)按比例称取上述烷醇胺类化合物、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和乙醇;先将烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌10min,得到第一混合物;烷基糖苷、乙醇和水混合,搅拌5min,得到第二混合物;第一混合物和第二混合物进行混合,40℃恒温条件下超声振荡30min后,得到所述破乳助排剂。

    实施例3破乳助排剂3#

    压裂用破乳助排剂3#包括下述重量百分含量的组分:式i所示的烷醇胺类化合物(r1为c12,r2为c3,r3为c3,m为2,n为1,x为br)10wt%、c16脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为9)20wt%、c14烷基糖苷5wt%、异丙醇10wt%和55wt%的水。

    压裂用破乳助排剂3#的制备方法包括下述步骤:

    (1)式i所示的烷醇胺类化合物的制备:

    ①将186.4g十二醇和环已烷加入四口瓶中,四口瓶置于恒温水浴中加热,加热温度至80℃,开始滴加环氧氯丙烷,滴加完后继续反应1h;然后降低温度至50℃,滴加氢氧化钠水溶液,滴加完后反应0.2h,得到十二烷基缩水甘油醚;

    ②将75.1g丙醇胺加入四口瓶中,加入一定量异丙醇溶液,搅拌升温至80℃,缓慢滴加上述十二烷基缩水甘油醚,滴加结束后继续反应2h,反应结束后冷却,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物溶于乙醚,缓慢加入一定量氢溴酸,有沉淀生成,抽滤,固体物30℃下真空干燥12h,得到所述烷醇胺类化合物;经检测分析得到,所述烷醇胺类化合物中,r1为c12,r2为c3,r3为c3,m为2,n为1,x为br;

    (2)按比例称取上述烷醇胺类化合物、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和异丙醇;先将烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌15min,得到第一混合物;烷基糖苷、异丙醇和水混合,搅拌10min,得到第二混合物;第一混合物和第二混合物进行混合,30℃恒温条件下超声振荡30min后,得到所述破乳助排剂。

    实施例4破乳助排剂4#

    压裂用破乳助排剂4#包括下述重量百分含量的组分:式i所示的烷醇胺类化合物(r1为c20,r2为c4,r3为h,m为1,n为2,x为f)30wt%、c22脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为8)30wt%、c8烷基糖苷8wt%、乙醇4wt%和28wt%的水。

    压裂用破乳助排剂4#的制备方法包括下述步骤:

    (1)式i所示的烷醇胺类化合物的制备:

    ①将298.5g二十醇和环已烷加入四口瓶中,四口瓶置于恒温水浴中加热,加热温度至50℃,开始滴加环氧氯丙烷,滴加完后继续反应2h;然后降低温度至30℃,滴加氢氧化钠水溶液,滴加完后反应1h,得到二十烷基缩水甘油醚;

    ②将89.1g丁醇胺加入四口瓶中,加入一定量无水乙醇,搅拌升温至50℃,缓慢滴加上述二十烷基缩水甘油醚,滴加结束后继续反应4h,反应结束后冷却,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物溶于乙醚,缓慢加入一定量氢氟酸,有沉淀生成,抽滤,固体物30℃下真空干燥12h,得到所述烷醇胺类化合物;经检测分析得到,所述烷醇胺类化合物中,r1为c20,r2为c4,r3为h,m为1,n为2,x为f;

    (2)按比例称取上述烷醇胺类化合物、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和乙醇;先将烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌10min,得到第一混合物;烷基糖苷、乙醇和水混合,搅拌5min,得到第二混合物;第一混合物和第二混合物进行混合,35℃恒温条件下超声振荡40min后,得到所述破乳助排剂。

    实施例5破乳助排剂5#

    压裂用破乳助排剂5#包括下述重量百分含量的组分:式i所示的烷醇胺类化合物(r1为c22,r2为c2,r3为c3,m为1,n为2,x为ci)5wt%、c8脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为7)15wt%、c22烷基糖苷10wt%、正丁醇10wt%和60wt%的水。

    压裂用破乳助排剂5#的制备方法包括下述步骤:

    (1)式i所示的烷醇胺类化合物的制备:

    ①将326.6g二十二醇和环已烷加入四口瓶中,四口瓶置于恒温水浴中加热,加热温度至55℃,开始滴加环氧氯丙烷,滴加完后继续反应1h;然后降低温度至40℃,滴加氢氧化钠水溶液,滴加完后反应0.5h,得到二十二烷基缩水甘油醚;

    ②将105g二乙醇胺加入四口瓶中,加入一定量异丙醇溶液,搅拌升温至55℃,缓慢滴加上述二十二烷基缩水甘油醚,滴加结束后继续反应2h,反应结束后冷却,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物溶于乙醚,缓慢加入一定量盐酸,有沉淀生成,抽滤,固体物30℃下真空干燥12h,得到所述烷醇胺类化合物;经检测分析得到,所述烷醇胺类化合物中,r1为c22,r2为c2,r3为c3,m为1,n为2,x为ci;

    (2)按比例称取上述烷醇胺类化合物、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和正丁醇;先将烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌15min,得到第一混合物;烷基糖苷、正丁醇和水混合,搅拌10min,得到第二混合物;第一混合物和第二混合物进行混合,40℃恒温条件下超声振荡20min后,得到所述破乳助排剂。

    实施例6破乳助排剂6#

    压裂用破乳助排剂6#包括下述重量百分含量的组分:式i所示的烷醇胺类化合物(r1为c15,r2为c6,r3为c2,m为1,n为2,x为ci)15wt%、c20脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为6)5wt%、c12烷基糖苷8wt%、异丙醇8wt%和64wt%的水。

    压裂用破乳助排剂6#的制备方法包括下述步骤:

    (1)式i所示的烷醇胺类化合物的制备:

    ①将228.4g十五醇和环已烷加入四口瓶中,四口瓶置于恒温水浴中加热,加热温度至65℃,开始滴加环氧氯丙烷,滴加完后继续反应1h;然后降低温度至40℃,滴加氢氧化钠水溶液,滴加完后反应0.5h,得到十五烷基缩水甘油醚;

    ②将185g二己醇胺加入四口瓶中,加入一定量无水乙醇,搅拌升温至65℃,缓慢滴加上述十五烷基缩水甘油醚,滴加结束后继续反应2h,反应结束后冷却,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物溶于乙醚,缓慢加入一定量盐酸,有沉淀生成,抽滤,固体物30℃下真空干燥12h,得到所述烷醇胺类化合物;经检测分析得到,所述烷醇胺类化合物中,r1为c15,r2为c6,r3为c2,m为1,n为2,x为ci;

    (2)按比例称取上述烷醇胺类化合物、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和异丙醇;先将烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌15min,得到第一混合物;烷基糖苷、异丙醇和水混合,搅拌10min,得到第二混合物;第一混合物和第二混合物进行混合,35℃恒温条件下超声振荡25min后,得到所述破乳助排剂。

    对比例1破乳助排剂d1#

    一种破乳助排剂d1#包括下述重量百分含量的组分:c18脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为5)22wt%、c12烷基糖苷18wt%、异丙醇14wt%和46wt%的水。

    所述破乳助排剂d1#的制备方法包括下述步骤:

    按比例称取上述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和异丙醇;烷基糖苷、乙醇和水混合,搅拌10min,得到混合物;将混合物与脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐进行混合,35℃恒温条件下超声振荡25min后,得到所述破乳助排剂。

    对比例2破乳助排剂d2#

    一种破乳助排剂d2#包括下述重量百分含量的组分:十八烷基三甲基氯化铵18wt%、c18脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为5)16wt%、c12烷基糖苷12wt%、异丙醇8wt%和46wt%的水。

    所述破乳助排剂d2#的制备方法包括下述步骤:

    按比例称取上述:十八烷基三甲基氯化铵、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和异丙醇;先将:十八烷基三甲基氯化铵和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌15min,得到第一混合物;烷基糖苷、异丙醇和水混合,搅拌10min,得到第二混合物;第一混合物和第二混合物进行混合,35℃恒温条件下超声振荡25min后,得到所述破乳助排剂。

    对比例3破乳助排剂d3#

    一种破乳助排剂d3#包括下述重量百分含量的组分:式i所示的烷醇胺类化合物(r1为c18,r2为c2,r3为h,m为1,n为2,x为ci)23wt%、c12烷基糖苷17wt%、异丙醇14wt%和46wt%的水。

    所述破乳助排剂d3#的制备方法包括下述步骤:

    (1)式i所示的烷醇胺类化合物的制备方法同实施例1。

    (2)按比例称取上述烷醇胺类化合物、烷基糖苷和异丙醇;烷基糖苷、异丙醇和水混合,搅拌10min,得到混合物;混合物和烷醇胺类化合物进行混合,35℃恒温条件下超声振荡25min后,得到所述破乳助排剂。

    对上述实施例制得的破乳助排剂1#~6#及对比例制得的破乳助排剂d1#~d3#的破乳助排剂进行以下各种性能的性能,包括:

    (1)应用jyw-200b全自动表界面张力仪对上述破乳助排剂的表面张力和界面张力进行测试;

    (2)应用ipoa-2001红外分光油分析仪、tdl-40b型台式离心机对破乳助排剂的破乳率进行测试;

    (3)应用syt5755-2016“压裂酸化用助排剂性能评价方法”的规定进行助排率的测定。

    测试结果如表1所示。

    表1

    由表1的结果可知,本发明实施例得到的破乳助排剂1-6#的表面张力为22.9~23.6mn/m,界面张力为0.22~0.28mn/m,破乳率在90%以上,助排率在90%以上,尤其是实施例1得到的破乳助排剂1破乳率达到了92.4%,助排率达到了96.5%。与实施例1相较,对比例1组分中没有所述烷醇胺类化合物,对比例2中使用季胺盐类化合物替代所述烷醇胺类化合物,对比例3组分中没有脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐,得到的破乳助排剂d3#的破乳率和助排率远小于本申请,表面张力和界面张力远大于本申请。上述结果表明,本申请通过优化破乳助排剂的组分,选择使用所述烷醇胺类化合物和肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐,能明显降低降低表面张力和界面张力,能有效提高压裂后废液的返排效果。

    以上所述,仅为本申请的实施例而已,本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制,而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种压裂用破乳助排剂,其特征在于,其包括下述重量份的组分:烷醇胺类化合物1~30份、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐1~30份、烷基糖苷1~20份和低分子醇1~15份;其中,所述烷醇胺类化合物选自具有式i所示结构式的化合物中的至少一种;

    式i中,r1选自c8~c24的烷基中的一种;r2选自c1~c8的烷基中的一种;r3选自h和c1~c8的烷基中的一种;m和n均独立的选自1或2,但m和n不能同时为1或2;x选自卤素。

    2.根据权利要求1所述的压裂用破乳助排剂,其特征在于,其包括下述重量百分含量的组分:1wt%~30wt%的烷醇胺类化合物、1wt%~30wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、1wt%~20wt%的烷基糖苷、1wt%~15wt%的低分子醇和余量为水;

    优选的,其包括下述重量百分含量的组分:10wt%~20wt%的烷醇胺类化合物、10wt%~20wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、5wt%~15wt%的烷基糖苷、5wt%~10wt%的低分子醇和余量为水;

    更优选的,其包括下述重量百分含量的组分:18wt%的烷醇胺类化合物、16wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、12wt%的烷基糖苷、8wt%的低分子醇和46%的水。

    3.根据权利要求1或2所述的压裂用破乳助排剂,其特征在于,r1选自c10~c22的烷基中的一种,r2选自c2~c6的烷基中的一种,r3选自h和c2~c6的烷基中的一种,x选自f、cl和br中的一种;

    优选的,r1选自c12~c18的烷基中的一种,r2选自c2~c4的烷基中的一种,r3为h,x为cl。

    4.根据权利要求1或2所述的压裂用破乳助排剂,其特征在于,r1选自包含直链、支链和环状结构的烷基中的至少一种;

    优选的,r1中烷基被一个或多个取代基取代,所述取代基为卤素、烷基或烷氧基;

    优选的,r2中烷基被一个或多个取代基取代,所述取代基为羟基或烷氧基。

    5.根据权利要求1或2所述的压裂用破乳助排剂,其特征在于,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的聚氧乙烯醚链的聚合度选自4~12中的一种,所诉脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的脂肪酸选自c6~c26脂肪酸中的一种;

    优选的,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的聚氧乙烯醚的聚合度选自5~9中的一种,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的脂肪酸选自c8~c24脂肪酸中的一种;

    优选的,所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐采用羟乙基磺酸钠法合成。

    6.根据权利要求1或2所述的压裂用破乳助排剂,其特征在于,所述烷基糖苷中的烷基选自c8~c24烷基中的一种;

    优选的,所述烷基糖苷中的烷基选自c12~c18烷基中的一种;

    优选的,所述烷基糖苷由脂肪醇和葡萄糖合成得到。

    7.根据权利要求1或2所述的压裂用破乳助排剂,其特征在于,所述低分子醇选自乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种;

    优选的,所述低分子醇为异丙醇。

    8.权利要求1~7中任一项所述的压裂用破乳助排剂的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:

    (1)将脂肪醇、环氧氯丙烷和脂肪醇胺在低级醇溶液中进行开环反应,得到的产物与氢卤酸混合后过滤、干燥,制得烷醇胺类化合物;

    (2)将所述烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和低分子醇混合,得到所述破乳助排剂。

    9.根据权利要求8所述的压裂用破乳助排剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述开环反应具体包括以下步骤:

    ①在脂肪醇中滴加环氧氯丙烷进行反应,得到烷基缩水甘油醚;

    ②在脂肪醇胺中滴加所述烷基缩水甘油醚进行反应,得到产物;

    优选的,步骤①中,在脂肪醇中滴加环氧氯丙烷,温度50~80℃下反应1~2h后,降低温度至30~50℃,滴加碱液,继续反应0.2~1h,得到所述烷基缩水甘油醚;

    优选的,步骤②中,在脂肪醇胺中滴加所述烷基缩水甘油醚,温度50~80℃下反应2~4h,得到产物。

    10.根据权利要求8所述的压裂用破乳助排剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述混合包括:①将烷醇胺类化合物和脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐混合,搅拌至少10min,得到第一混合物;

    ②将烷基糖苷和低分子醇混合,搅拌至少5min,得到第二混合物;

    ③将第一混合物和第二混合物进行混合,30~40℃恒温条件下超声振荡至少20min后,得到所述破乳助排剂。

    技术总结
    本申请公开了一种压裂用破乳助排剂及其制备方法,该破乳助排剂包括下述重量份的组分:烷醇胺类化合物1~30份、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐1~30份、烷基糖苷1~20份和低分子醇1~15份;其中,所述烷醇胺类化合物选自具有式I所示结构式的化合物中的至少一种。该烷醇胺类化合物不仅同时具有破乳和助排的作用,还能对脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基糖苷和低分子醇进行有效地融合和增效,从而使得该破乳助排剂具有较低的表面张力和界面张力,较高的破乳率和助排率,使得该破乳助排剂用于对油田储层的压裂处理中,能有效减少毛管阻力和乳液堵塞产生的阻力,进而有效提高压裂后废液的返排率,提高压裂处理的效果。

    技术研发人员:崔仕章;宋新旺;侯云福;崔学章;王黎明;郭鑫;刘小芳;郑志微
    受保护的技术使用者:德仕能源科技集团股份有限公司;山东德仕化工有限公司;山东安能泰油气增产技术研究院有限公司
    技术研发日:2020.12.11
    技术公布日:2021.03.12

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