金屬磷氧酸季銨鹽分散體及其在稠油開採中的應用的製作方法
2023-06-19 11:38:36
專利名稱：金屬磷氧酸季銨鹽分散體及其在稠油開採中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於稠油油藏開發提高原油採出率的金屬磷氧酸季銨鹽分散體及其在稠油開採中的應用。
背景技術：
隨著原油開發力度加大，難開採的稠油油藏相對於易開採的稀油油藏比例變得更大。稠油油藏開發的方法主要有熱力開採、乳化降粘、化學改質和稀釋四種方法，在具體實施過程中也可能是幾種方法的組合。火燒油層就是化學改質、熱力和稀釋三種方法的綜合體現。雖然火燒油層方法是目前使稠油變稀綜合因素最多的方法，但由於存在不易操作等缺點。因此，催化氧化稠油技術正逐漸興起。
發明內容
本發明的目的在於為了使稠油乳化、催化氧化降粘及反應放熱溶解，且催化劑具有能在油水相間移動的功能，特提供一種金屬磷氧酸季銨鹽分散體及其在稠油開採中的應用。為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案金屬磷氧酸季銨鹽分散體，由季銨鹽陽離子部分和金屬磷氧酸陰離子部分構成，陽離子部分為十二烷基三甲基季銨離子、或十六烷基三甲基季銨離子、或十八烷基三甲基季銨離子中的一種；陰離子部分為含有P的Mo、或V、或W中的一種金屬磷氧酸根。金屬磷氧酸季銨鹽結構通式為Qx (PaMe0Y) y，Q為季銨離子，M為Mo、或W、或V，下標x，y由季銨鹽和金屬磷氧酸配比確定，α，β和Y由金屬價態確定。金屬磷氧酸季銨鹽的製備方法包括以下步驟
先在反應容器中加入體積摩爾濃度為O. 0025mol/L的NaMoO4、或Na2WO4、或Na3VO4水溶液40ml，再加入體積摩爾濃度為O. 0025mol/L的Na2HPO4溶液20mL，攪拌加熱至90°C，恆溫保持I小時後滴加質量百分濃度為37%的濃鹽酸25mL，再升溫至95°C並保持2小時；然後停止反應並將反應液冷卻至60°C後過濾,濾液用鹽酸調節pH值為I後,加入40mL乙醚搖蕩均勻，裝入分液漏鬥，靜置24小時分層；將上方油層用真空蒸餾蒸出乙醚，製得金屬磷氧酸，為 H3PMo12O40 .HiH2O、或 H3Pff12O40 ·ηΗ20、或 H3PV12O40 *wH20 中的一種；最後將 O. 05 mmol 金屬磷氧酸加入到20mL體積摩爾濃度為O. 0005mol/L的十二烷基三甲基氯化銨、或十六烷基三甲基氯化銨、或十八烷基三甲基氯化銨的乳液中，在25°C下攪拌4小時製得磷鑰酸季銨鹽、或磷鎢酸季銨鹽、或磷釩酸季銨鹽分散體。季銨鹽與金屬磷氧酸配比不同，得到不同的金屬磷氧酸季銨鹽分散體。金屬磷氧酸季銨鹽分散體在稠油開採中的應用先取IOg稠油放入燒杯中，加熱至熔化後，在攪拌下加入O. 25g上述製得的磷鑰酸季銨鹽、或磷鎢酸季銨鹽、或磷釩酸季銨鹽分散體中的一種，再加入2. 5g質量百分濃度為5-25%的雙氧水溶液，或向此加入稠油和金屬磷氧酸季銨鹽分散體的燒杯中通入空氣，或加入2. 5g過氧化異丁烷，在稠油中反應3-8小時，使稠油發生催化氧化降解，能夠使稠油降粘率達到80— 95%。本發明與現有技術相比較，其有益效果是(1)該金屬磷氧酸季銨鹽為液態，能夠送入地層使稠油降粘改質操作容易進行；(2)金屬磷氧酸季銨鹽具有表面活性，能夠在油水兩相間移動，有利於稠油乳化；(3)本金屬磷氧酸季銨鹽具有催化功能，能使稠油在氧化劑作用下發生放熱的催化氧化反應降粘，增加稠油開採量。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進一步說明。實施例I
取體積摩爾濃度為O. 0025mol/L的NaMoO4溶液40mL於三口燒瓶中，再加入體積摩爾濃度為O. 0025mol/L的Na2HPO4溶液20mL，攪拌並加熱至90°C，恆溫保持I小時後滴加質量百分濃度為37%的濃鹽酸25mL，再升溫至95°C並保持2小時，然後停止反應並將反應液冷卻至60°C後過濾,濾液用鹽酸調節pH值為I後,加入40mL乙醚,裝入分液漏鬥,靜置24小時分層。將上方油層用真空蒸懼法蒸出乙醚得金屬磷氧酸H3PMo12O4tl · 3H20 ;最後取前面製得的O. 05 mmol金屬磷氧酸加入到20mL體積摩爾濃度為O. 0005mol/L的十八烷基三甲基氯化銨乳液中，在25°C下攪拌4小時製得淺黃色磷鑰酸季銨鹽分散體。實施例2
取IOg稠油放入燒杯中，加熱至熔化後，在攪拌下加入實例I得到的磷鑰酸季銨鹽分散體O. 25g，再加入2. 5g質量百分濃度為15%的雙氧水溶液，在稠油中反應6小時，測得稠油降粘率為90%。實施例3
取IOg稠油放入燒杯中，加熱至熔化後，在攪拌下加入實例I得到的磷鑰酸季銨鹽分散體O. 25g，在通入空氣的情況下反應8小時，測得稠油降粘率為79%。 實施例4
取IOg稠油放入燒杯中，加熱至熔化後，在攪拌下加入實例I得到的磷鑰酸季銨鹽分散體O. 25g，再加入2. 5g過氧化異丁烷，在稠油中反應6小時，測得稠油降粘率為95%。
權利要求
1.金屬磷氧酸季銨鹽分散體，其特徵在於該金屬磷氧酸季銨鹽分散體由季銨鹽陽離子部分和金屬磷氧酸陰離子部分構成，陽離子部分為十二烷基三甲基季銨離子、或十六烷基三甲基季銨離子、或十八烷基三甲基季銨離子中的一種，陰離子部分為含有P的Mo、或V、或W中的一種金屬磷氧酸根，該金屬磷氧酸季銨鹽的通式為Qx(PaMeOY)y，Q為季銨離子，M為Mo、或W、或V，下標X、y由季銨鹽和金屬磷氧酸配比確定，α、β和Y由金屬價態確定；其製備方法為先在反應器中加入體積摩爾濃度為O. 0025mol/L的NaMoO4、或Na2WO4、或Na3VO4水溶液40ml，再加入體積摩爾濃度為O. 0025mol/L的Na2HPO4溶液20mL，攪拌並加熱至90°C，恆溫保持I小時後滴加質量百分濃度為37%的濃鹽酸25mL，再升溫至95°C並保持2小時；然後停止反應並將反應液冷卻至60°C後過濾,濾液用鹽酸調節pH值為I後加入乙醚40mL，振蕩均勻後裝入分液漏鬥，靜置24小時分層；將上方油層用真空蒸餾蒸出乙醚，製得金屬磷氧酸，為 H3PMo12O4tl · 1^20、或 H3PW12O4tl · ηΗ20、或 H3PV12O4tl · wH20 中的一種；最後將O. 05 mmol的金屬磷氧酸加入到20mL體積摩爾濃度為O. 0005mol/L的十二烷基三甲基氯化銨、或十六烷基三甲基氯化銨、或十八烷基三甲基氯化銨的乳液中，在25°C下攪拌4小時製得磷鑰酸季銨鹽、或磷鎢酸季銨鹽、或磷釩酸季銨鹽分散體。
2.一種如權利要求I所述金屬磷氧酸季銨鹽分散體在稠油開採中的應用，其特徵是先取IOg稠油放入燒杯中，加熱至熔化後，攪拌加入O. 25g上述製備的磷鑰酸季銨鹽、或磷鎢酸季銨鹽、或磷釩酸季銨鹽分散體中的一種，再加入2. 5g質量百分濃度為5—25%的雙氧水溶液或通入空氣或加入2. 5g過氧化異丁烷，在稠油中反應3—8小時，使稠油發生催化氧化降解，能使稠油降粘率達到80— 95%。
全文摘要
本發明涉及一種用於稠油油藏開發提高原油採出率的金屬磷氧酸季銨鹽分散體及其在稠油開採中的應用。它能使稠油乳化、催化降粘及反應放熱溶解。其技術方案該金屬磷氧酸季銨鹽分散體由季銨鹽陽離子和金屬磷氧酸陰離子構成，製備方法是先將Na2MoO4、或Na2WO4、或NaVO4水溶液與Na2HPO4溶液攪拌加熱，滴加濃鹽酸反應，用乙醚萃取，製得金屬磷氧酸，再加入烷基三甲基氯化銨攪拌反應製得金屬磷氧酸季銨鹽分散體。將稠油加熱熔化、攪拌下加入上述金屬磷氧酸季銨鹽，再加入雙氧水或通入空氣或加入過氧異丁烷反應3—8小時，使稠油催化氧化降粘。該金屬磷氧酸季銨鹽具有催化功能，能使稠油在氧化劑作用下發生放熱催化氧化反應降粘，增加採收率。
文檔編號B01J31/36GK102614930SQ20121006930
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月16日 優先權日2012年3月16日
發明者施鵬, 王萌, 羅平亞, 鄒長軍 申請人:西南石油大學