油溶性降黏剂的制备及性能评价

为解决渤海A27-2平台稠油长距离管输时黏度高、流动性差的问题,以甲基丙烯酸十八酯(A)、苯乙烯(S)、2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(Xm)为原料制得三元共聚物降黏剂。通过测定降黏剂对稠油的降黏率研究了各因素对聚合反应的影响,确定了最佳反应条件,并用红外光谱仪表征了反应产物的结构。结果表明,最佳聚合反应条件为:单体A、S、Xm的摩尔比为9∶5∶1.5,反应时间4 h,反应温度80℃,引发剂过氧化苯甲酰与混合溶剂的加量分别为单体总质量的2.0%和320%,混合溶剂中甲苯与Ys的质量比为8∶3。该油溶性降黏剂对稠油的降黏效果较好,加量为稠油质量1‰时的降黏率为59.25%。降黏剂与表面活性剂OP-10复配后得到复合型油溶性降黏剂,其加量为稠油质量10%时的降黏率为82.18%,可在较低温度下实现稠油管输。     

一种新型油溶性稠油降黏剂的制备与评价

以多乙烯多胺、1,2-二氯乙烷、十八酰氯为原料,甲苯为溶剂,通过两步法合成了一种新型的稠油油溶性降黏剂,并找出了降黏剂的最佳合成条件:n(二乙烯三胺)∶n(1,2-二氯乙烷)∶n(十八酰氯)=3∶1∶1,第一步主链反应的温度为30℃,反应时间为2h,单体浓度为55%;第二步接枝反应温度为室温,反应时间为4h,单体浓度为80%,滴加十八酰氯与甲苯的混合液,时间为120min。室内研究表明:在温度为50℃时,降黏剂的加入量为稠油质量的1%,对塔河32#稠油具有43%的降黏率。     

油溶性稠油降黏剂MSA的合成及影响因素研究

本文研究了油溶性稠油降黏剂马来酸酐-苯乙烯-丙烯酸十八醇酯共聚物(MSA)的最佳合成方法,并考察了MSA加量、助剂加量、水含量以及实验温度对胜利稠油降黏效果的影响。结果表明,对于胜利稠油,MSA最佳合成条件为:溶剂甲苯、总单体质量比为1:1,丙烯酸十八醇酯、苯乙烯、马来酸酐摩尔比为6:1:2,反应温度为90℃,反应时间为4h。MSA的最佳加量为1.0%,最佳实验温度为90℃。此外,助剂十二烷基磺酸钠的加入能明显提高MSA的降黏效果,最佳加量为0.8%。随着胜利稠油模拟油中水含量的增加,MSA降黏效果增加,当水含量达到40%时,MSA降黏率可达90%以上。图2表5参12     

油溶性降黏剂降黏性能研究

针对胜利油田现河稠油,研究了7种油溶性降黏剂(Y-1～Y-7)及其复配体系的降黏性能,考察了降黏剂加量、原油含水率对降黏效果的影响,研究了降黏剂对蒸汽驱油效果的影响。结果表明:当油溶性降黏剂质量分数小于5%时,原油降黏率随降黏剂加量的增加而迅速增大,之后增加缓慢,加量为15%时的降黏率可达90%以上(Y-4除外)。Y-3和Y-7按质量比1:1复配后的降黏效果最好,总加量5%、10%时的原油降黏率分别为76.1%和93.14%。不含降黏剂时,随原油含水率增加原油黏度先增加后降低,原油含水50%时的黏度是不含水原油的3.9倍,形成W/O型乳状液。不同含水率下,加入降黏剂后原油黏度大幅降低;随含水率增加,原油降黏率先降低后增加,含水率10%时达到最低(Y-1除外)。稠油蒸汽驱前注入0.009～0.027 PV油溶性降黏剂,采收率增幅为2.8%～6.0%。     

适用于稠油油藏的新型油溶性降黏剂研究及应用

以甲基丙烯酸十八酯、丙烯酰胺衍生物和苯乙烯为合成原料,采用溶液聚合法合成了一种新型油溶性稠油降黏剂SER-1,并考察了单体配比、反应温度、反应时间以及引发剂加量对稠油降黏效果的影响.结果表明,降黏剂SER-1的最佳合成条件为甲基丙烯酸十八酯、丙烯酰胺衍生物和苯乙烯的摩尔比为9:2:3,反应温度为70℃,反应时间为5 h...     

青海油田高蜡稠油降黏剂研究

针对青海油田稠油凝固点高、易堵塞管线的问题,分析了稠油族组成,考察了温度和加碱量对稠油黏度的影响,评价了高碳醇酯类聚合物、表面活性剂以及溶剂对稠油的降凝和降黏效果,并与碱复合测试了其对稠油黏度的影响。实验结果表明,温度的升高、碱的加入均可降低稠油黏度,复配降黏剂的质量浓度为600 mg/L时,稠油黏度降至94 m Pa·s,降黏率达85.3%。     

油溶性稠油降黏剂SMA的制备与性能评价

根据稠油组分进行了降黏剂分子结构设计,采用反相乳液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、马来酸酐(MA)、苯乙烯(St)为单体进行共聚反应,再将共聚物与十八醇进行酯交换反应,制得一种油溶性稠油降黏剂SMA,并对合成条件进行了优化。室内试验结果表明,降黏剂SMA浓度为200 mg/L时,原油降黏率达67%,使用温度范围为50～60℃;将SMA与十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)进行复配,降黏率可达78%。     

新型高效稠油降黏剂

针对胜利油田稠油油藏特点,开发研制出了高效稠油降黏剂ICA-2。考察了降黏效果的各种影响因素(浓度、原油黏度、温度)以及稠油降黏剂在油砂和高岭土上的吸附损失,新型高效稠油降黏剂对5000～30000mPa.s的稠油降黏率在90%以上;在油砂上的最大吸附量为46.07μg/g,在高岭土上的最大吸附量为125.23μg/g。新研制合成的高效稠油降黏剂具有使用量小、降黏率高和吸附损失小的特点。     

两亲性降黏剂合成及性能评价

稠油降黏冷采是一种重要的稠油开采方式,研究合成了两亲性聚合物降黏剂L–A,并利用乌氏黏度仪、电导率仪等对L–A剂进行性能评价,与非离子型降黏剂烷基酚聚氧乙烯醚OP–10和吐温–80、阴离子型降黏剂石油磺酸盐(WPS)和烷基硫酸钠(SDS)相比,L–A剂耐温降黏效果良好,耐温120℃.室内物模驱油实验结果表明,相比单一水...     

稠油降黏剂的研究进展

稠油的高黏特性是使其在开采、运输和加工方面具有很大困难的关键因素。向稠油中添加降黏剂从而达到降低稠油黏度的方法具有很好的开发前景。通过分析国内外学者对稠油降黏剂的研究应用现状,指出将无机纳米颗粒与聚合物降黏剂分子进行接枝聚合可以提高降黏效果,并进一步阐述了稠油降黏剂目前所存在的问题及发展方向。     

用磺化稠油降低稠油粘度的初步研究

在低温下 (15～ 2 0℃ )用 5 0 %～ 6 0 %的硫酸将辽河稠油磺化 ,得到了一系列磺化稠油 ,在 5 0℃粘度为 115 3mPa·s的辽河稠油中按质量比 2 g/kg加入磺化稠油 ,使 5 0℃粘度降至 786～ 914mPa·s ,降粘率为 19.8%～31.8%。将磺化反应进行优化 ,得到磺化稠油的最好制备条件 :5 5 %硫酸 ,用量为稠油的 1.5 % ,在 15℃反应 2h。得到的磺化稠油在加剂量为 2 g/kg时使稠油 5 0℃粘度下降 30 .8%。稠油降粘率与加剂量的关系曲线很复杂 ,经过一个明显的极大值和一个极小值 ,极大值对应的加剂量为 2 g/kg ,即最佳加剂量。讨论了稠油降粘机理。图 1表 1参 2。     

马来酸酐/苯乙烯/丙烯酸高碳醇酯共聚物的制备及对稠油的降粘性能

以甲苯为溶剂在引发剂存在下使马来酸酐、苯乙烯、丙烯酸共聚 ,再在Lewis酸存在下使共聚产物直接与C16～C18混合醇反应 ,得到马来酸酐 /苯乙烯 /丙烯酸C16～C18混合醇酯共聚物MSA。通过红外特征吸收峰的指认确证了MSA的结构。体积比 85∶15的胜利孤岛原油 (5 0℃粘度 2 1.5Pa·s)与 35 3mg/L的MSA煤油溶液形成的稀释油 ,其粘度随温度升高 (4 0～ 6 5℃ )而降低 ,在 5 0℃时表观降粘率为最高 ,达 95 .8% ;稀释油 5 0℃时的粘度随MSA煤油溶液浓度增大而下降 ,在浓度 35 3mg/L时达最低值 710mPa·s,浓度继续增大时反而上升。用阴、非离子二元混合表面活性剂及一种水溶性聚合物将溶于少量煤油的MSA制成水包油乳状液 ,将原油与MSA水乳液按体积比85∶15 ,表面活性剂混合物与原油质量比 1∶10 0 0混合 ,得到的水包油型乳化原油 5 0℃时的粘度与MSA在水乳液中的浓度之间存在类似的关系 ,浓度为 35 3mg/L时粘度为 6 75mPa·s ,浓度为 4 70mg/L时粘度有最低值 4 0 0mg/L ,此时实际降粘率为 71.5 % ,浓度继续增大时粘度上升。油溶性降粘剂与乳化剂结合用于稠油降粘 ,费用较低 ,效果较好。共聚物不提纯直接酯化和提纯后酯化得到的MSA的降粘性能相差不大。表 3参 9。     

单家寺稠油降粘剂SJ及其O/W型乳状液流变性研究

报道了乳化降粘剂SJ对单家寺稠油的乳化降粘作用。SJ为含少量无机碱和盐的石油磺酸盐、非离子表面活性剂的混合物 ,在 30 0℃、3.4 5MPa下热处理 2 4h后使用。实验油样为单家寺一口井所产超稠油 ,含胶质 31.9% ,含沥青质 9.1% ,酸值 1.83mgKOH/g油 ,5 0℃、1.2s-1粘度 6 3.4Pa·s。水样为该油田采出水 ,矿化度 19.5 g/L。在大范围内变化SJ加量和油水体积比 ,求得乳化剂在水中的最佳加量为 0 .3%～ 0 .5 % ,最佳油水比为 80∶2 0～70∶30 ,所得O/W型稠油乳状液 5 0℃、1.2s-1下的粘度为 4 2 0～ 180mPa·s,在 5 0℃放置 90min后脱水率 >92 %。SJ的乳化降粘性能和形成的乳状液稳定性均符合稠油生产要求。在 6 0℃、剪切速率 5 0～ 12 0 0s-1范围考察了SJ用量 0 .3%、油水比 80∶2 0～ 2 0∶80的 5个O/W乳状液的粘度 剪切速率关系 ,发现乳状液的粘度均随剪切速率增大而减小 ,在剪切速率 >10 0 0s-1后不再变化 ,但假塑性随油水比减小而减小。在 30～ 70℃范围乳状液流变性变化规律相似。图 1表 2参 3     

磺化渣油用作油溶性稠油降黏剂YCJ的研制

用正交法设计合成实验，用气态鼢磺化胜利炼油厂常压渣油（芳烃含量48．8％，50℃黏度632mPa·s），所得磺化渣油与煤油以质量比10：1混合作为降黏刺，加入实验用胜剞稠油（芳烃含量35．6％，50℃黏度2672mPa·s）中，在70℃加热后降温至50℃测定黏度，计算降黏率，求得磺化渣油作为油溶性稠油降黏刺的最佳合成条件如下：渣油、SO3质量比100：8，反应温度50℃，反应时间90min。此降黏剂代号为YCJ。在实验胜利稠油中，YCJ的降黏率起初随加量增大而增大，加量2、5g／kg时达到最大值-15％，此后持续下降，加量〉5/kg时低于等加量煤油的稀释降黏率。在YCJ中加入煤油可大大提高实验稠油的降黏率，降黏率～加量关系曲线上先后出现最大值和最小值，最大值对于10：1和10：3的YCJ＋煤油分别为36％和52％，对应的加量分别为3和3．5g／kg。将10：3的YCJ＋煤油用于另外5种稠油的降黏，加量3．5g/kg发现高芳烃含量稠油的降黏率也高，降黏率／芳烃含量数据如下：57．2％／34、3％；52．0％／26．3％；34．6％／28、2％；14、5％／19、0％；10．3％／18．1％。图1表3参5。     

稠油氟碳乳化降黏剂室内配方研究

针对河南油田稠油降黏中存在的问题,考察了氟碳表面活性剂在河南油田稠油降黏中的作用。通过室内筛选评价,制得氟碳-碳氢表面活性剂降黏体系,考察了降黏剂浓度及配比、酸碱度及温度对降黏效果的影响,确定了最佳配方体系为0.2%FC-01氟碳表面活性剂+1%YN碳氢表面活性剂。该体系对河南油田不同区块的不同黏度的稠油在35 70℃、pH值3 11范围内的降黏率均可达到95%以上。     

绥中36-1油田稠油降粘剂HOT-RE室内研究

稠油乳化剂HOT RE是一种含有耐盐基团的表面活性剂。在HOT RE室内性能评价中所用的油样为取自绥中 36 1油田的脱气脱水稠油 ,在 4 0℃下粘度为 5 6 .2Pa·s。实验研究结果如下。在含水量由 2 4 %增至 2 8%时稠油乳状液由油包水型转变为水包油型。加入 0 .0 5 %～ 0 .3%NaOH可使油水体积比 70 30的O W型稠油乳状液 4 0℃时的粘度降至数百mPa·s,但水相矿化度为 3.5× 10 4 mg L时则无降粘作用。质量比 1∶1的NaOH +HOT RE在加量为 0 .0 5 %～ 0 .5 %时乳化降粘效果更好 ,但当水相矿化度为 3.5× 10 4 mg L时其有效加量范围减至 0 .4 %～ 0 .6 %。加入 0 .2 %～ 0 .4 %HOT RE的 70 30的O W型稠油乳状液 4 0℃时的粘度为 6 0 0～ 2 70mPa·s,温度 5 0～ 70℃时粘度有所下降 ,水相矿化度≤ 7.0× 10 4 mg L时 4 0℃粘度大体不变。加入HOT RE形成的O W型稠油乳状液用选择适当的破乳剂不难破乳 ,脱水率可高达～ 90 %。在储层岩心流动实验中 ,与海水相比HOT RE水溶液的注入压力较低 ,从油饱和岩心中驱出的油量较多。图 5表 2参 8     

稠油降粘剂HP在塔河S66井的应用

报道了乳化降粘剂HP用于塔河油田S6 6井稠油开采的现场试验结果并作了分析。HP的主剂为改性酚醚表面活性剂 ,复配以表面张力改进剂和抗盐聚合物 ,在 80℃下可抗耐矿化离子的浓度高达 2 .2 6× 10 5mg/L(包括Ca2 + +Mg2 + 4 .3× 10 3 mg/L)。S6 6井原油基本不含水 ,含气一般～ 10 % ,5 0℃粘度 9.2Pa·s。该井用掺稀油工艺生产 ,产液量由泵排量决定 ,为～ 6 6m3 /d。在为时 2 2d的现场试验中 ,用矿化度 5 .6× 10 4mg/L、含Ca2 + +Mg2 +4 .3× 10 3 mg/L的井水配制的浓度 4 75 0～ 6 0 0 0m/L的HP溶液从环空连续注入井内 ,油水体积比逐渐由 6 0∶4 0变为 70∶30 ,HP加量以总液量计由 2 2 0 0mg/kg逐渐降至 14 0 0mg/kg。HP加量在 2 2 0 0～ 16 0 0mg/kg范围时 ,产出的O/W乳状液 35～ 36℃下的粘度为 17.5～ 2 0 .0mPa·s ,而掺稀油时产出原油的粘度为 30 0mPa·s。当油水比由 6 0∶4 0变为 70∶30时 ,稠油、气、水的产出量分别由 35 .6t/d ,3.96m3 /d ,2 6 .4t/d变至 4 1.6t/d ,4 .6 2m3 /d ,19.8t/d。在采用掺稀油工艺时 ,稠油和气产出量分别为 2 9.7t/d和 3.30m3 /d ,回采稀油量为 33.0t/d。在现场试验中井口油压略升并大体维持稳定 ,对产生这一现象的原因作了分析。图 1表 3参 1。     

超稠油乳化降粘剂SHVR-02的研制

用荧光法测得辽河油田杜84块杜54 30井超稠油(室温粘度54.8Pa·s)乳化剂的最佳HLB值为10.8。根据这一HLB值,由主剂脂肪醇聚氧乙烯醚、一种生物表面活性剂及辅剂快速渗透剂JFC配成了超稠油乳化降粘剂SHVR 02。当油水体积比为1.0∶0.7、水相中SHVR 02浓度为1g/L时,超稠油乳状液的粘度为492mPa·s,水相浓度增大至5g/L时乳状液粘度降至268mPa·s。在油水体积比1.0∶0.7、水相SHVR 02浓度3g/L、混合温度50℃条件下,粘度在6.2～20.9Pa·s的8种辽河稠油形成的乳状液,粘度在53～148mPa·s之间。乳状液在40～80℃放置10h后,粘度随放置温度升高略有下降(378→248mPa·s),放置温度为90℃时乳状液发生反相,粘度升至26.1Pa·s。SHVR 02的乳化降粘效果优于3种对比乳化剂。SHVR 02形成的超稠油乳状液易破乳,与联合站现用破乳剂配伍。表6参14。     

孤岛稠油乳化降粘剂FH-02应用性能研究

FH-02是加有抗钙镁离子剂的非离子、阴离子表面活性剂混合物。报道了该剂对孤岛稠油的乳化降粘性能。FH-02溶液用孤岛油田回注污水配制,实验温度50℃,根据静置时脱水率和SV值确定乳状液稳定性。孤岛稠油与0.5%FH-02溶液按体积比80/20、70/30、60/40混合时形成稳定性递减的O/W型乳状液,体积比50/50时形成很不稳定的W/O型乳状液,最佳油水体积比为70/30。在该体积比下,0.5%~1.5%的FH-02溶液与孤岛稠油形成稳定性相近的O/W乳状液,FH-02水溶液的最佳质量分数为0.54%;FH-02质量分数由0.1%增至0.5%时,与粘度21230 mPa.s的稠油形成的乳状液粘度由5485 mPa.s降至303 mPa.s,乳化降粘率由74.16%增至98.57%。0.5%的FH-02水溶液与粘度3546~21230 mPa.s的6种稠油形成的乳状液,粘度在82~303 mPa.s范围,乳化降粘率≥97.7%。对于粘度12871 mPa.s的稠油,FH-02的乳化降粘率(98.8%)高于孤岛油现用3种乳化降粘剂(95.7%~96.6%)。FH-02不影响现用4种原油破乳剂的效能。表6参7。     

降粘剂BHJN-14在稠油管输中的应用

针对渤海某平台的稠油乳状液筛选出降粘效果最好的稠油降粘剂BHJN—14。它由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配而成,可以将油包水（W／O）乳状液反相成为水包油（O／w）乳状液,大大降低产液的表观粘度,药剂中BHJN-14含量为1％时降粘率达到98．4％。进一步对BHJN-14开展浓度梯度和脱水影响试验,BHJN-14含量高于500μg时降粘率达到95％。现场应用结果表明,BHJN-14含量为120-500μg时即可稳定控制海管压降,效果优于同浓度下的破乳剂,保证井口压力的稳定和生产的正常进行,使用过程中不影响现用破乳剂的脱水效能。