本發明涉及油氣田開發和油氣田應用化學，具體的，涉及一種凝析油納米破乳劑及其制備方法與應用。

背景技術：

1、在氣井開采凝析油的過程中，各種措施作業會向氣井中注入大量的表面活性液體，使得入井液與凝析油形成復雜的乳液體系，從而導致凝析油乳液的破乳變得十分困難。這不僅會影響凝析油的產量和品質，還會對凈化廠的正常運轉和氣田的生產帶來嚴峻考驗。

2、現有破乳劑技術大多是基于常規的原油破乳，如張麗鋒等人公開了一種超支化聚縮水甘油甲基丙烯酸酯作為o/w型乳狀液的破乳劑(參考：張麗鋒,詹寧寧,秦立娟,等.超支化聚縮水甘油甲基丙烯酸酯作為o/w型乳狀液的破乳劑[j].化工進展,2021,40(06):3434-3443.)，在濃度為2000mg/l時脫油率達到90％。又如徐慧等以丙烯酸甲酯和1,3-丙二胺為原料，合成了一種超支化聚合物反相破乳劑(參考：徐慧,魏清,張麗鋒,等.一種超支化聚合物反相破乳劑的合成及性能[j].精細石油化工,2019,36(03):46-49.)，在添加量為40mg/l、破乳溫度為60℃及沉降時間為30min時脫油率達到91％。上述研究對一般的原油破乳都有很好的效果，但對凝析油的適用性還有待研究。

3、與原油破乳不同，凝析油乳液為油田少見的特殊乳化層破乳，其成因復雜多變，且凝析油分子量普遍較小，更容易乳化形成乳液，其破乳劑的選擇成為難點。

4、申請號為“cn201310552699.8”、名稱為“一種凝析油乳液破乳劑及其應用”的中國專利公開了一種凝析油乳液破乳劑及其應用，破乳劑由苯磺酸鹽陰離子表面活性劑、聚醚類非離子表面活性劑、低分子醇和水組成，按質量100％計，苯磺酸鹽陰離子表面活性劑為5～10％，聚醚類非離子表面活性劑為5～20％，低分子醇為10～30％，余量為水。然而，該專利側重用于產凝析油酸性氣田，配方中添加大量磺酸鹽和分散劑，其抗酸堿性和抗鹽性較差。

5、申請號為“cn201410200571.x”、名稱為“一種凝析油破乳劑的制備方法和應用”的中國專利公開了一種凝析油破乳劑的制備方法和應用，加5～60質量份的溶劑到反應釜或者混配器中；開啟攪拌器，依次加入2～25份的磺酸鹽、5～20份多乙烯多胺聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚、1～25份聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚，反應1～30分鐘；緩慢加入1～15份烷基酚醛樹脂嵌段聚醚、5～10份含硅破乳劑、5～10份分散劑，反應10～60分鐘。然而，該專利配方中除有大量磺酸鹽外還添加有機硅表面活性劑，會增加凝析油的硅含量，降低凝析油品質，且配方組分多變，成分較復雜，可控性較差。

6、因此，如何在制備條件溫和、反應條件容易控制、反應過程安全的環境下制備得到性能優良、破乳效果好、能夠顯著提高凝析油乳液的油水分離效率的凝析油破乳劑具有重要意義。

技術實現思路

1、針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發明的目的之一在于提供一種制備條件溫和、反應條件容易控制、反應過程安全的凝析油破乳劑的制備方法。又如，本發明的另一目的在于提供一種性質穩定、性能優良、破乳效果好且能夠顯著提高凝析油乳液的油水分離效率的凝析油破乳劑。

2、為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種凝析油納米破乳劑的制備方法，所述制備方法可包括以下步驟：s1、將1,3-丙二胺和丙烯酸甲酯加入到含有乙醇鈉的乙醇溶液中，反應，得到預聚物；s2、將納米二氧化硅和偶聯劑加入到乙醇溶液中，調節ph，反應，得到修飾體；s3、將所得預聚物和修飾體加入到含有乙醇鈉的乙醇溶液中，反應，得到凝析油納米破乳劑。

3、根據本發明一方面的一個或多個示例性實施例，在步驟s1中，所述乙醇鈉與所述乙醇的比例可為1：(0.1～2)g/l，所述1,3-丙二胺與所述乙醇的比例可為1：(0.1～2)mol/l，所述1,3-丙二胺與所述丙烯酸甲酯的摩爾比可為1：(1～8)。

4、根據本發明一方面的一個或多個示例性實施例，在步驟s2中，所述二氧化硅與所述乙醇的比例可為1：(0.01～0.1)g/l，所述納米二氧化硅與所述偶聯劑的質量比可為1：(0.05～0.2)。

5、根據本發明一方面的一個或多個示例性實施例，在步驟s3中，所述乙醇鈉與所述乙醇的比例可為1：(0.1～2)g/l。

6、根據本發明一方面的一個或多個示例性實施例，在步驟s1中，所述反應的溫度可為50～90℃、反應的時間可為4～12h；在步驟s2中，所述反應的溫度可為40～80℃、反應的時間可為1～4h；在步驟s3中，所述反應的溫度可為60～120℃、反應的時間可為4～24h。

7、根據本發明一方面的一個或多個示例性實施例，所述偶聯劑可包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一種；所述納米二氧化硅為親水性納米二氧化硅，其粒徑可為5～20nm。

8、根據本發明一方面的一個或多個示例性實施例，所述調節ph所用的試劑可包括鹽酸；所述調節ph后的溶液ph可為1～7。

9、本發明另一方面提供了一種凝析油納米破乳劑，所述凝析油納米破乳劑可通過如上所述的凝析油納米破乳劑的制備方法制備得到。

10、根據本發明另一方面的一個或多個示例性實施例，所述凝析油納米破乳劑是以納米二氧化硅為核心連接點的空間網絡結構聚合物，其重復單元結構的尺寸可為100～200nm。

11、本發明再一方面提供了一種凝析油納米破乳劑的應用，應用可包括在凝析油乳液破乳過程中的應用。

12、與現有技術相比，本發明的有益效果包括以下內容中的至少一項：

13、(1)本發明提供的凝析油納米破乳劑的制備方法，從聚酰胺破乳劑出發，結合納米材料，采用分步聚合的方式得到具有多重交聯的空間網狀納米-聚合物材料，在氣田凝析油破乳過程中，能夠有效提高油水分離效率。

14、(2)本發明提供的凝析油納米破乳劑的制備方法使用的原料已實現工業化生產，原料容易獲得，反應過程簡單，可在一般的化學條件下完成制備，制備條件溫和，反應條件容易控制，反應過程安全。

15、(3)本發明提供的凝析油納米破乳劑性質穩定，破乳劑中納米-聚合物重復單元達到納米級別，能在常溫常壓下長時間穩定保存。

技術特征：

1.一種凝析油納米破乳劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的凝析油納米破乳劑的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述乙醇鈉與所述乙醇的比例為1：(0.1～2)g/l，所述1,3-丙二胺與所述乙醇的比例為1：(0.1～2)mol/l，所述1,3-丙二胺與所述丙烯酸甲酯的摩爾比為1：(1～8)。

3.根據權利要求1所述的凝析油納米破乳劑的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述二氧化硅與所述乙醇的比例為1：(0.01～0.1)g/l，所述納米二氧化硅與所述偶聯劑的質量比為1：(0.05～0.2)。

4.根據權利要求1所述的凝析油納米破乳劑的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，所述乙醇鈉與所述乙醇的比例為1：(0.1～2)g/l。

5.根據權利要求1所述的凝析油納米破乳劑的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述反應的溫度為50～90℃、反應的時間為4～12h；在步驟s2中，所述反應的溫度為40～80℃、反應的時間為1～4h；在步驟s3中，所述反應的溫度為60～120℃、反應的時間為4～24h。

6.根據權利要求1所述的凝析油納米破乳劑的制備方法，其特征在于，所述偶聯劑包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一種；

7.根據權利要求1所述的凝析油納米破乳劑的制備方法，其特征在于，所述調節ph所用的試劑包括鹽酸；所述調節ph后的溶液ph為1～7。

8.一種凝析油納米破乳劑，其特征在于，所述凝析油納米破乳劑通過如權利要求1～7中任意一項所述的凝析油納米破乳劑的制備方法制備得到。

9.根據權利要求8所述的凝析油納米破乳劑，其特征在于，所述凝析油納米破乳劑是以納米二氧化硅為核心連接點的空間網絡結構聚合物，其重復單元結構的尺寸為100～200nm。

10.權利要求9中所述的凝析油納米破乳劑，在凝析油乳液破乳過程中的應用。

技術總結
本發明提供了一種凝析油納米破乳劑及其制備方法與應用，所述制備方法包括步驟：S1、將1,3?丙二胺和丙烯酸甲酯加入到含有乙醇鈉的乙醇溶液中，反應，得到預聚物；S2、將納米二氧化硅和偶聯劑加入到乙醇溶液中，調節pH，反應，得到修飾體；S3、將所得預聚物和修飾體加入到含有乙醇鈉的乙醇溶液中，反應，得到凝析油納米破乳劑。所述凝析油納米破乳劑是以納米二氧化硅為核心連接點的空間網絡結構聚合物，其重復單元結構的尺寸為100～200nm。本發明提供的凝析油納米破乳劑性能優良，對凝析油乳液有良好的破乳效果，能夠顯著提高凝析油乳液的油水分離效率。

技術研發人員：梁雷,文濤,辛軍,粟超,魏磊,顧從越,趙偉,熊雨佳,肖慶華,葉海峰
受保護的技術使用者：中國石油天然氣集團有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24