一種原位改質高含蠟原油的化學劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于油田化工技術領域，涉及一種原位改質高含蠟原油的化學劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]世界原油普遍含蠟量較高，我國大部分原油更以“三高”著稱，即原油含蠟量高、凝點高、低溫下粘度高，這種原油流變性復雜。含蠟原油是一種組成復雜的混合物，性能與組分、經歷的熱歷史和剪切有直接關系。其中蠟的組成、含量、性質在原油中的形態等是導致原油流變性復雜化的根本原因。現階段，主要清防蠟的方法是加熱、機械清蠟和化學方法，雖然這些方法行之有效，但僅能解決近井地帶或井筒附近預防與清除蠟沉積，而對于常規注水開發原油在油層的孔隙中能不能形成析蠟油暫未有較好的效果。
[0003]現有技術中以表面活性劑、乳化劑、溶劑或機械等形式應用于井筒或近井地帶清防蠟，例如:中國專利申請CN 103923630 A公布了一種乳液清防蠟劑，該清防蠟劑包括多乙烯多胺環氧乙烷環氧丙烷聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉及水；中國專利CN201210169266.X公開了一種兩性表面活性劑和非離子表面活性劑的復配物；中國專利CN201110216878.5公開了一種生物清防蠟技術;張洪利等人在《一種乳液型清防蠟劑的研究》(應用化工，2011年05期)中介紹了一種乳液型清防蠟劑的研究，主要用于有機溶劑和水溶性乳化劑混合后形成乳液體系;曹懷山等人在《油溶性清防蠟劑CL-92》(油田化學，2001年04期)中介紹了一種油溶性清防蠟劑。
[0004]但是，上述現有技術僅針對近井地帶或井筒內的清防蠟，暫時未見有關水驅過程中對深部清防蠟的報道。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種原位改質高含蠟原油的化學劑，該化學劑能夠與原油中蠟質組分絡合形成小分子晶體結構，降低水驅過程中由于注入流體溫度引起蠟質組分析蠟，從而減弱油藏的非均質性，降低形成水竄通道。
[0006]為了達到上述目的，本發明提供一種原位改質高含蠟原油的化學劑，以重量百分比計，所述化學劑包括以下組分:微膠囊尿素干粉或尿素5%_45%、異丙醇0.1-8%，余量為水。
[0007]在上述化學劑中，優選地，以重量百分比計，所述化學劑包括以下組分:微膠囊尿素干粉或尿素5%-10%、異丙醇0.1-8%，余量為水。
[0008]在上述化學劑中，優選地，所述微膠囊尿素干粉的粒徑為0.1μπι-5πιπι;更優選為20μm-100umo
[0009]再優選地，所述微膠囊尿素干粉的粒徑為20μπι-50μπι。
[0010]在上述化學劑中，優選地，所述微膠囊尿素干粉的膠囊壁的材料包括聚氯乙烯、聚丙烯酰胺、明膠、石油蠟和殼聚糖中的一種或幾種的組合，更優選為熔點在50°C以下的石油錯ο
[0011]本發明還提供上述化學劑的制備方法，包括以下步驟:
[0012]將微膠囊尿素干粉或尿素、異丙醇溶解在30_70°C的水中，得到原位改質高含蠟原油的化學劑；
[0013]其中，所述微膠囊尿素干粉與所述異丙醇的質量比為1:1-10:I;
[0014]或者，所述尿素與異丙醇水溶液的質量比為1:1-20:1，所述異丙醇水溶液的質量濃度為0.1_8%。
[0015]在上述制備方法中，優選地，將微膠囊尿素干粉或尿素、異丙醇溶解在60_70°C的水中，得到原位改質高含蠟原油的化學劑。
[0016]在上述制備方法中，優選地，所述微膠囊尿素干粉與所述異丙醇的質量比為2:1-4:1;或者所述尿素與異丙醇水溶液的質量比為1:1-3:1。
[0017]在上述制備方法中，優選地，所述微膠囊尿素干粉的制備方法包括油相分離法和溶劑揮發法。
[0018]在上述制備方法中，優選地，所述微膠囊尿素干粉由溶劑揮發法制得，該制備方法包括以下步驟:
[0019]在60_80°C條件下將尿素溶于水中，然后加入乳化劑，形成溶液A;
[0020]在50_80°C條件下將高分子材料分散在水中形成混合液B，或者在50_80°C條件下將尚分子材料融化成液體形成尚分子融液C ；
[0021 ]按體積比為1:1-30:1將所述溶液A緩慢加入所述混合液B中，或者按體積比為1:1_30:1將所述溶液A緩慢加入所述高分子融液C中；
[0022]再在50_80°C下，反應2-5小時后，然后降溫至10_30°C，形成白色乳狀液；
[0023]將所述乳狀液沉淀、冷凍干燥，得到微膠囊尿素干粉；
[0024]其中，在所述混合液B中，所述高分子材料的質量濃度為2-5%;
[0025]以所述溶液A與所述混合液B的總質量百分比計或者以所述溶液A與所述高分子融液C的總質量百分比計，所述尿素粉末的質量濃度為40-60%，所述乳化劑的質量濃度為
0.5-5%。
[0026]在上述制備方法中，優選地，在攪拌器以1000-2000r/min的攪拌條件下，將所述高分子材料分散在水中，混合均勻，配制成混合液B。
[0027]在上述制備方法中，優選地，在攪拌器以10000-20000r/min的高速攪拌條件下，將所述溶液A緩慢加入所述混合液B中，并持續攪拌l-5min，或者在攪拌器以10000-20000r/min的高速攪拌條件下，將所述溶液A緩慢加入所述高分子融液C中，并持續攪拌l_5min;
[0028]再在50-80°C下，在100r/min-2000r/min的低速攪拌條件下反應2-5小時，然后降溫至10-30°C，形成白色乳狀液。
[0029]在上述制備方法中，優選地，所述溶液A與所述混合液B混合時的體積比為15:1。
[0030]在上述制備方法中，優選地，所述乳化劑包括辛烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)和/或脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-9);所述高分子材料包括聚氯乙烯、聚丙烯酰胺、明膠、石油蠟和殼聚糖中的一種或幾種的組合，更優選為熔點在50°C以下的石油蠟。
[0031]在上述制備方法中，優選地，所述沉淀的方法為離心處理，該離心處理的轉速為2000-3000r/min，處理時間為30_60min ；更優選地，該離心處理時間為30min。
[0032]在上述制備方法中，優選地，所述冷凍干燥的溫度為在零下10_70°C，壓力0.01-
0.005Pa，時間為5-24h。
[0033]本發明還提供一種上述化學劑在水驅中的應用；優選地，所述水驅包括對油井中深部的清防蠟處理。
[0034]尿素作為螯合劑可用于原油的脫蠟，主要機理是利用蠟質組分與尿素在中低溫條件下形成絡合物，隨溫度改變形成晶狀結構，從而降低原油中的蠟含量，原油凝析點也隨之降低；利用活化劑如:異丙醇、乙醇等，可增加活性，降低絡合溫度。伴隨條件改變，溫度降低，尿素與蠟質組分結晶形成微晶結構，避免了因溫度降低導致蠟的沉積與凝固。同時，入井流體的驅替作用可使絡合物隨原油流出，從而避免了蠟沉積致使原油粘度增高、儲層非均質性增大等不利后果。在注入過程中，膠囊化微粒能暫時堵塞水竄通道，增大水驅波及體系，可實現深部調剖，從而提高采收率。
【附圖說明】
[0035]圖1為實施例1合成的微膠囊尿素干粉的電鏡掃描圖。
[0036]圖2為實施例1合成的微膠囊尿素干粉的電鏡掃描圖。
【具體實施方式】
[0037]為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明可實施范圍的限定。
[0038]實施例1
[0039]微膠囊尿素干粉的制備:
[0040]將50ml水加熱到60°C，并在500-1000r/min低速攪拌下加入10g尿素充分溶解，然后再加入5ml乳化劑辛烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)溶解均勻，形成溶液A;將石油蠟加熱至60°C，取50ml熱石油蠟液，作為融液C待用；利用IKA T-43高速分散儀10000r/min在保持70°C條件下，將溶液A加入到融液C中攪拌2min，形成白色乳狀液。然后利用磁力攪拌器以500r/min攪拌，并保持溫度70°C，熟化該乳狀液2h，再在攪拌狀態下緩慢降溫至20°C，形成白色微小膠囊顆粒。將該白色微小膠囊顆粒以3000r/min離心30min，然后進行固、液分離，將獲得的固體顆粒放置在冰凍真空干燥機內，在_30°C的冰凍溫度和0.01-0.005Pa的壓力下，放置20h，制得微膠囊尿素干粉。
[0041 ]如圖1所示，該微膠囊尿素干粉的粒徑分布為20-100μπι;如圖2所示，該微膠囊尿素干粉中大部分的顆粒粒徑為20-50μπι。
[0042]原位改質高含蠟原油的化學劑的制備:
[0043]將上述合成的微膠囊尿素干粉配制成水溶液，其中，以最終的原位改質化學劑的重量百分比計，該化學劑(注入流體)包括合成的微膠囊尿素干粉5%，異丙醇2%，余量為水。
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