一種含有烷基芳烴取代乙烯單體的油溶性聚合物降粘劑及微波制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及油溶性降粘劑，用于油田原油管輸及稠油開采的降粘，尤其適用于稠 油管輸和開采的一種油溶性降粘劑。
【背景技術】
[0002] 隨著石油需求量越來越大，優質原油已經不足以滿足人類的需求，而隨著石油開 采量的逐步加大，所采出的稠油也越來越多，而稠油的應用問題也就擺在眼前。由于稠油富 含大量的膠質、瀝青質和固態烴，而膠質和瀝青質的分子量大并且極性很強，分子間易形成 氫鍵，使得分子之間有很強的內聚力，導致稠油在流動時由于較大的內摩擦力，使其在溫度 較低時，無法流動。這一系列的原因，造成了稠油密度大、粘度高、流動性差等特點，從而造 成了開采和運輸稠油的困難。
[0003] 現有的降低稠油粘度的方法有加熱降粘、乳化降粘和添加降粘劑降粘等。加熱降 粘技術相對成熟，但耗能過大，成本過高，不夠經濟；乳化降粘成本較低，效果相對較好，但 在使用中存在一些問題，如降粘油脫水困難和含油污水處理問題。而添加油溶性降粘劑降 粘，既可以降低稠油粘度，成本也相對較低，而且不存在污水處理難題，是發展前景最好的 降粘方法。
[0004] 綜上所述，針對稠油的各種特點，研究油溶性降粘劑組成對降粘效果的影響和開 發高效的油溶性降粘劑具有很大理論及經濟意義，也是解決稠油在開采與運輸過程中遇到 的問題的重要途徑。
[0005] 專利CN201410482839. 3公開了一種含聚四氟乙烯的降粘劑及其制備方法，將聚 四氟乙烯粉末與其他各組分合理復配，制得一種降粘效果良好的降粘劑，其對稠油的降粘 率為9. 6%，但是降粘效率較低。專利CN201410798675. 5發明了一種用于稠油開采過程中 稠油降粘的樹枝型油溶性降粘劑。降粘劑是由二乙醇胺、環氧丙烷、十八酰氯及溶劑甲苯 組成，所用原料及摩爾百分比為：二乙醇胺20%~60% ;環氧氯丙烷20%~60% ;十八酰 氯20%~60%。專利0吧01010123653.0發明了用于稠油開采和輸送的三元共聚物油溶性 降粘劑及其制備方法。用于稠油開采和輸送的三元共聚物油溶性降粘劑，其特征在于它由 丙烯酸高級酯、N，N'-二（甲基丙烯酰）二胺、苯乙烯、偶氮二乙丁腈和甲苯制得。專利 CN201410613368. 5公開了一種含（甲基）丙烯酸芳基烷基酯的共聚物。共聚單體是（甲基） 丙烯酸芳基烷基酯，另外的共聚單體選自苯乙烯、丙烯酰胺、馬來酸酐、醋酸乙烯酯、a-烯 烴、順丁烯二酸酐、富馬酸中的一種或幾種。通過不同的共聚單體的組合以及聚合條件，得 到系列化產品。含（甲基）丙烯酸芳基烷基酯的共聚物，作為降凝劑、降粘劑或流動性改進 劑使用。從以上專利可以看出，降粘劑的單體選擇可以有很多種，由此聚合得到各式各樣的 聚合物，但是沒有專門針對稠油降粘的高效降粘劑。本專利針對稠油降粘難題，將烷基芳烴 取代乙烯單體引入到降粘劑分子中，開發出高效的油溶性稠油降粘劑。

【發明內容】

[0006] 本發明的目的是提供一種針對稠油或超稠油的油溶性聚合物降粘劑及其合成方 法，在聚合物分子結構中引入烷基芳基單體，以增加降粘劑對瀝青質片層的作用力，削弱瀝 青質分子間的強烈堆砌作用，達到降粘的目的。為增加降粘劑分子中芳烴單元的作用，本發 明提供了以下特征的技術方案。
[0007] 本發明提供的聚合物為一種含烷基芳烴取代乙烯為單體的共聚物，其特征在于， 聚合物的一種單體為烷基芳烴取代乙烯（單體1)，其它單體（單體2)選自丙烯酸十八酯， 丙烯酰胺、馬來酸酐、丙烯酸中的一種或幾種，由此得到二元聚合物、三元聚合物和多元聚 合物。烷基芳烴取代乙烯單體的結構通式為：
[0008] 所述烷基芳烴取代乙烯單體具有如下結構：
[0009]
[0010] 其中：m為0、1、2、3正整數；
[0011] n為 0、1、2、3 正整數；
[0012] R2 為H、C1 ~C6 烷基；
[0013]R3 為H、C1 ~C6 烷基；
[0014] R4為取代或末端取代的苯基、甲苯基、間二甲苯基、對二甲苯基、鄰二甲苯基、乙苯 基、正丙基苯基、異丙基苯基、正丁基苯基、叔丁基苯基、聯苯基、苯酚基中的一種。
[0015] 該共聚物的典型合成步驟如下：
[0016] (1)將單體1和單體2按比例計算進行二元、三元或多元聚合，準確稱量后，加入石 英微波反應管中，加入反應溶劑，使反應物充分攪拌，反應物全部溶于溶劑。
[0017] (2)按比例加入引發劑，對反應器吹掃氮氣，封閉反應器。升溫到80~150°C，反 應0. 5~2h。
[0018] (3)反應結束后，冷卻后，在快速攪拌的條件下，用滴管把反應產物緩慢滴入大量 溶劑中，并用少量反應溶劑沖洗反應器，把殘留的產物都移入大量甲醇中，攪拌2h，使聚合 物全部析出。
[0019] (4)攪拌結束后，用布氏漏斗進行抽濾，晾干，稱重，得到聚合物。
[0020] (5)將降粘劑與溶解在一定的溶劑中制得油溶性降粘劑。
[0021] 合成步驟（1)中所述單體1為烷基芳烴取代乙烯單體。
[0022] 合成步驟（1)中所述單體2為丙烯酸十八酯，丙烯酰胺、馬來酸酐、丙烯酸中的一 種或幾種。
[0023] 所述單體比例如下：
[0024] 合成步驟（1)中所述的二元共聚物，兩種單體共聚物的組分及重量配比為，烷基 芳烴取代乙烯：丙烯酸十八酯=3:1~1:9,烷基芳烴取代乙烯：丙烯酰胺=4 :1~1:3,或 烷基芳烴取代乙烯：馬來酸酐=6:1~3:2 ;或烷基芳烴取代乙烯：丙烯酸=5:1~1:2。
[0025] 合成步驟（1)中所述的三元共聚物，三種單體共聚物的組分及的重量配比為，烷 基芳烴取代乙烯：丙烯酸十八酯：丙烯酰胺或馬來酸酐或丙烯酸=9:1~9:1~9。
[0026] 合成步驟（1)中所述的多元共聚物，四種單體共聚物的組分及重量配比為，烷基 芳經取代乙稀：丙稀酸十八酯：馬來酸酐：丙稀酰胺=9:1~9:1~9:1~9。
[0027] 合成步驟⑵中所述引發劑選自過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈或異丙苯過氧化氫 中的一種，所述引發劑的用量為單體總重量的〇. 5~3. 5%。
[0028] 合成步驟⑴中所述的反應溶劑為芳烴類有機溶劑，包括甲苯、乙苯、二甲苯、氯 苯中的一種或是幾種混合。
[0029] 合成步驟（5)中所述溶劑為芳烴類有機溶劑，包括甲苯、苯、乙苯、二甲苯、氯苯、 二氯苯中的一種或是幾種混合。
[0030] 與現有技術相比，本發明具有如下優點：
[0031] 本降粘劑中含烷基芳烴取代乙烯單體，含有該單體的聚合物對溶解在稠油中的蠟 起到防止使得蠟晶結構松散防止其凝結；芳香環部分對膠質、瀝青質組分具有很好的分散 作用和防止聚集析出。而烷基鏈部分可以增加降粘劑在稠油中的溶解度，降粘劑中的酯基、 酰胺基可以增加降粘劑的極性基團的成分，增加降粘劑的極性組分與稠油中的極性組分之 間的相互作用力，各組分相互協同使降粘劑能用于高粘度的稠油油井和稠油輸送過程中， 并有較好的效果。在稠油油井或管道輸送中，其對稠油起到降粘作用。
[0032] 本發明對照實施例做進一步說明。
[0033] 本發明設計與研制的油溶性降粘劑對稠油或超稠油具有明顯的降低粘度的作用， 使稠油結構變得松散方便開采，同時也有效提高管輸能效及運行安全；其特點在于針對稠 油或超稠油具有明顯的降粘作用，可以解決目前稠油和超稠油開采和儲運成本高的難題， 彰顯技術進步。
【附圖說明】：
[0034] 圖1為實施例1-5制得的降粘劑對勝利油田區塊A稠油降粘效果評價。
[0035] 圖2為實施例1-5制得的降粘劑對勝利油田區塊B稠油降粘效果評價。
【具體實施方式】
[0036] 為了更好地理解本發明，下面結合實例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內 容不僅僅局限于下面的實施例。
[0037] 實施例1
[0038] (1)將單體1和單體2按比例計算進行二元聚合，準確稱量后，加入石英微波反應 管中，加入反應溶劑，使反應物充分攪拌，反應物全部溶于溶劑。
[0039] (2)按比例加入引發劑，對反應器吹掃氮氣，封閉反應器。升溫到90°C，反應1.Oh。 [0040] (3)反應結束后，冷卻后，在快速攪拌的條件下，用滴管把反應產物緩慢滴入大量 溶劑中，并用少量反應溶劑沖洗反應器，把殘留的產物都移入大量甲醇中，攪拌2h，使聚合 物全部析出。
[0041] (4)攪拌結束后，用布氏漏斗進行抽濾，晾干，稱重，得到聚合物。
[0042] (5)將降粘劑與溶解在一定的溶劑中制得油溶性降粘劑。
[0043] 合成步驟⑴中所述單體1為苯基丙烯。其中：m為0;n為0 ;R2為H;R3為H;R4 為苯基。
[0044] 合成步驟（1)中所述單體2為丙烯酸十八酯。
[0045] 所述單體比例如下：
[0046] 合成步驟（1)中所述的二元共聚物，兩種單體共聚物的組分及重量配比為，烷基 芳烴取代乙烯：丙烯酸十八酯=2:1。
[0047] 合成步驟（2)中所述引發劑選自過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈或異丙苯過氧化氫 中的一種，所述引發劑的用量為單體總重量的1.0%。
[0048] 合成步驟（1)中所述的反應溶劑為甲苯。
[0049] 合成步驟（5)中所述溶劑為甲苯。
[0050] 實施例2
[0051] (1)將單體1和單體2按比例計算進行二元聚合，準確稱量后，加入石英微波反應 管中，加入反應溶劑，使反應物充分攪拌，反應物全部溶于溶劑。
[0052] (2)按比例加入引發劑，對反應器吹掃氮氣，封閉反應器。升溫到120°C，反應 1. 5h〇
[0053] (3)反應結束后，冷卻后，在快速攪拌的條件下，用滴管把反應產物緩慢滴入大量 溶劑中，并用少量反應溶劑沖洗反應器，把殘留的產物都移入大量甲醇中，攪拌2h，使聚合 物全部析出。
[0054] (4)攪拌結束后，用布氏漏斗進行抽濾，晾干，稱重，得到聚合物。
[0055] (5)將降粘劑與溶解在一定的溶劑中制得油溶性降粘劑。
[0056] 合成步驟⑴中所述單體1為甲苯基己烯單體。其中：m為3;n為1 ;R2為H;R3 為H;R4為對甲苯基。
[0057] 合成步驟（1)中所述單體2為丙烯酰胺。
[0058] 所述單體比例如下：
[0059] 合成步驟⑴中所述的二元共聚物，兩種單體共聚