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一种腰果酚基防蜡剂、制备方法和应用

文献发布时间：2024-04-18 20:01:55

技术领域

本发明属于油田化学技术领域，涉及一种防蜡剂，尤其涉及一种腰果酚基防蜡剂、制备方法和应用。

背景技术

油藏开采过程中，因井筒压力、温度等因素容易导致油相中的蜡析出，造成油井产液量下降、检泵周期短，甚至卡泵，影响油井的正常生产。解决办法一般包括加入化学清防蜡剂、机械清蜡、热洗清蜡以及微生物清蜡等。而每种清防蜡方法均有优缺点和最佳应用场景，如机械清蜡适用于不同含水阶段的中、低套压油井，不受原油性能的影响，但是劳动强度大；热洗清蜡效果较好，但高压蒸汽热洗成本较高，对油井产量影响较大；微生物清蜡效果较好，但成本较高，深井应用时对微生物的耐温性能要求严苛，而且加入微生物之前油井必须清洗干净，操作难度较大。化学防蜡清蜡一般需要与合适的加药装置配合使用，效果较好。油基清防蜡剂的清蜡效果较好，但是防蜡和降粘效果并不理想。

专利CN1775895A公开了一种油溶型油井固体缓释型防垢防蜡剂，包括：10％-30％的乙烯-醋酸乙烯共聚物、10％-30％的固体聚乙烯、30-40％的有机膦酸盐、5％-15％的表面活性剂和10-20％的控释添加剂。所述药剂在高温(150℃-190℃)下熔融胶结反应，形成均一混合物，经成型机器，高压挤注成型。该防蜡剂用在低含水油田油井中，在检泵时放进载药器中，安装在采油泵下，在采出液冲击下药块缓慢释放，起到防垢、防蜡效果。专利CN104086687A公开了一种原油高分子防蜡剂的制备方法，得到原油高分子防蜡剂。经过防蜡率测定，该防蜡剂具有较好的防蜡效果，但是为固体防蜡剂。专利CN1163920A公开了一种高含水油井和集输管线降粘防蜡剂及其制备方法。该防蜡剂为五元复配物，包含0.1％～10％的脂肪醇硫酸酯钠盐、50％～98％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐或羧酸盐、0.1％～10％的琥珀酸酯磺酸钠、1％～40％的AE型非离子表面活性剂、0.1％～10％的SP型非离子表面活性剂。该防蜡剂对分散在水相中原油的聚集有抑制作用，对高含水油井和集油管线降粘防蜡具有良好的效果。

目前，油田清防蜡主要以清蜡为主，防蜡技术相对薄弱，防蜡效果相对较差。而且，针对含蜡原油的清防蜡剂研究较少，制约了原油的高效开发。因此，急需研发针对高含蜡原油油井的油溶性清防蜡剂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种腰果酚基防蜡剂及其制备方法和应用，解决现有技术中工作温度范围窄和清防蜡性能欠佳的技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一方面，本发明提供一种腰果酚基防蜡剂，结构通式如下：

化学通式中，R

所述腰果酚基防蜡剂主链上带有大量的苯环并且有一部分极性基团(羟基)，其侧链具有长短不一的长烷基链(分子链长度为8-24)。侧链的长烷基链与石蜡分子结构高度相似，能够与石蜡共晶，抑制或减弱石蜡结晶析出，吸附在石蜡晶体表面，改变其润湿性，使石蜡晶体分散在原油中。

另外，腰果酚基防蜡剂还能与原油中的胶质、沥青质等相互作用，分散胶质、沥青质，抑制其聚集，使胶质、沥青质聚集体形成无规则松散结构，进而降低原油粘度。

另外，本发明分子链结构单位重复度n为10-1000，在这个范围内，使得本发明腰果酚基防蜡剂与原油具有较好的相容性，从而更好的发挥防蜡性能。

另外，本发明的原材料为腰果酚衍生的环氧树脂，为天然产物提取物，相比常规石化产品，具有可再生，绿色等优点。

另一方面，本发明提供一种腰果酚基防蜡剂的制备方法，包括如下步骤：

S1，制备腰果酚基梳状共聚物；

S2，将腰果酚基梳状共聚物与有机溶剂混合后，即得所述腰果酚基防蜡剂。

本发明提供了一种简单的制备方法，采用一步法合成，工艺流程简单，生产时间短，生成成本低，共聚物产品溶于有机溶剂即可作为防蜡剂使用。

优选的，步骤S1的具体方法如下：

将腰果酚衍生的缩水甘油醚环氧酚醛树脂和脂肪族伯胺加入到溶剂I中，混合均匀后升温至反应温度，充分反应后得到腰果酚基梳状共聚物。

需要说明的是，得到的共聚物有两种使用形态，一种形态是得到腰果酚基梳状共聚物溶液后直接使用，适用于防蜡剂产地和使用地不远的情况，得到共聚物溶液后可以直接使用，需要注意的是，配置最终使用防蜡剂时，需要考虑共聚物合成过程中溶剂的含量。

另一种共聚物形态是固态；得到腰果酚基梳状共聚物溶液后减压蒸馏，得到腰果酚基梳状共聚物固体，适用于长期储存或者使用地、产地之间较远的情况，使用时，将腰果酚基梳状共聚物粉末再次溶解在溶剂中即可。

进一步优选的，反应温度为100-140℃，反应时间为5-12h，通过控制反应温度和时间，来控制反应速率和分子量大小，控制反应速率可以控制产量大小，控制分子量大小可以控制产品质量，分子量过小防蜡效果不好，分子量过大，与原油相容性不好。

优选的，步骤S2的具体方法如下：

将腰果酚基梳状共聚物与溶剂II按比例混合，即得所述腰果酚基防蜡剂。

优选的，所述腰果酚衍生的缩水甘油醚环氧酚醛树脂为NC-514、NC-514S中的任意一种或多种；这些腰果酚衍生的缩水甘油醚环氧酚醛树脂具有苯环和长烷基链，能够与石蜡分子共晶，增强防蜡性能。且该结构也能与胶质沥青质相互作用，分散胶质沥青质，进一步降低原油粘度。

优选的，所述脂肪族伯胺为辛胺、十二胺、十六胺、二十胺及二十四胺中的任意一种或者多种；这些脂肪族伯胺所具有的长烷基链与石蜡分子高度相似，能够提供更加好的防蜡效果。

优选的，所述溶剂I为甲苯、二甲苯、三甲苯、混合芳烃和C9芳烃中的一种或多种。这些溶剂溶解度较大，为反应提高了良好的均相环境。

优选的，所述腰果酚衍生的缩水甘油醚环氧酚醛树脂与脂肪族伯胺的摩尔比为0.5～1.5:1。采用这个比例范围，使得腰果酚基防蜡剂分子链结构比较规整，有利于提高防蜡效果。

最优的，所述腰果酚衍生的缩水甘油醚环氧酚醛树脂与脂肪族伯胺的摩尔比为1:1。

优选的，所述腰果酚基防蜡剂中，腰果酚基梳状共聚物的质量份数为5％-30％。

优选的，所述溶剂II为甲苯、二甲苯、三甲苯、汽油、柴油、石脑油、溶剂油和C9芳烃等中的一种或多种。

另一方面，本发明提供一种上述腰果酚基防蜡剂的用途，用于原油中防蜡。

另一方面，本发明提供一种提高原油流动性的方法，将上述的腰果酚基防蜡剂直接加入到原油中。本发明使用简单，以溶液形式加入，能够迅速与原油混合均匀，实际工程使用效果好。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

本发明通过共聚得到腰果酚基防蜡剂，所述腰果酚基防蜡剂主链上接枝有长短不一的长烷基链。其侧链的长烷基链与石蜡分子结构相似，能够与石蜡共晶，抑制或减弱石蜡结晶析出，使石蜡晶体分散在原油中。同时，也可以吸附在石蜡晶体表面，改变其润湿性，抑制蜡晶进一步长大。

本发明主链上具有大量的苯环，主链上接枝有大量长短不一的长烷基链，能够形成较好的梳状结构，增强防蜡剂分子与石蜡分子的共晶能力和效率，且防蜡剂分子会在原油中形成空间网状结构，使共晶的石蜡分子分散在原油中无法相互接触，进一步增强防蜡效果。

本发明所用原料为腰果酚衍生物，为天然产物提取物，相比常规石化产品，具有可再生、绿色及低成本等优点。本发明所述的腰果酚基防蜡剂采用一步法制备，工艺流程简单，反应时间短，过程控制容易。反应产物可以直接使用，也可以减压蒸馏之后得到固体产品使用，保存期长。

附图说明

图1：为本发明实施例中制备腰果酚基防蜡剂流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1