生物酶降粘技术的应用

针对辽河油田曙1-20374井目前存在的油帽粘度高、关井时间长、在套管内形成死油帽,难以进行捞油作业等问题,进行了生物酶稠油降粘在捞油过程中的作用研究,分析了降粘机理及影响降粘率的各个因素。结果表明：生物酶稠油降粘技术能够有效解决原油的粘度高而难以采出问题;当温度为50℃时,生物酶降粘效果最好;超过50℃,降粘效果随温度升高而降低,且生物酶用清水配样比用污水配样效果好,对超稠油效果不明显;生物酶稠油降粘技术相对成本较低,增油效果明显。     

稠油热催化降粘技术研究

为实现稠油的高效开采,使用高压釜模拟了稠油蒸汽开发条件,考察了过渡金属盐在稠油蒸汽开采过程中的降粘行为。考察了金属盐种类、温度对稠油粘度的影响。结果表明,轮古稠油温敏性强,过渡金属盐在0.05wt%时,对稠油均有一定的降粘作用,其中铁剂2#降粘效果最好,降粘率达到44.9%。温度对铁剂2#降低稠油粘度影响明显,油藏温度达到200℃以上时,既有较好的降粘效果。     

稠油水热裂解油溶性催化剂性能研究

合成的油溶性钴系和镍系催化剂作为稠油水热裂解反应的催化剂,具有良好的热稳定性,与表面活性剂石油磺酸盐和供氢剂甲苯复配,降粘重复性稳定。实验结果表明,反应温度180 ℃,油溶性催化剂体系投药量质量分数为0.4%时,可使中国石油辽河油田稠油降粘90%以上;现场试验表明,该催化剂体系有效降低稠油粘度,实验初期稠油的降粘率大于74%。     

N_2、CO_2对渤海含气稠油粘度的影响研究

采用自制PVT分析仪及高温高压密闭旋转流变仪研究了不同温度下N_2及CO_2气体对饱和天然气渤海稠油PVT性质及粘度的影响。结果表明,随着温度的升高,N_2及CO_2在渤海含气稠油中溶解度降低,在相同温度、压力条件下CO_2在含气稠油中的溶解度大于N_2在含气稠油中的溶解度,当温度为140℃,压力为15MPa时,二氧化碳在渤海含气稠油中的溶解度为40 cm~3·cm~3;CO_2和N_2溶于渤海含气稠油后均起到降粘作用,CO_2降粘效果好于N_2降粘效果,140℃条件下,渤海含气稠油溶解43cm~3·cm~3二氧化碳后粘度降低可达68%。     

埕北稠油催化改质降粘实验研究

室内评价埕北稠油催化改质降粘的实验效果,筛选出最优改质降粘催化剂,考察催化剂用量、反应温度、反应时间、供氢剂种类及用量对稠油改质降粘的影响。结果表明,采用有机酸锰催化剂和甲苯供氢剂,在催化剂用量为稠油质量的0.10%、反应温度240 ℃、反应时间24 h、水油质量比1∶3和甲苯用量为稠油质量的5%条件下,稠油粘度由2 740 mPa·s降至780 mPa·s,改质降粘率达到71.5%。     

聚合物作为稠油降粘剂的实验研究

绥中36-1油田稠油蜡含量低,而胶质和沥青质含量高,40℃下脱气原油粘度高达56 200 mPa.s。为解决绥中36-1油田稠油开采中的问题,室内用苯乙烯、(甲基)丙烯酸高碳醇酯、丙烯酰胺/马来酸酐合成了三元共聚物降粘剂,并在稠油中进行了降粘性能评价。实验结果表明,合成的HOT-RP聚合物降粘剂对绥中36-1稠油具有良好的降粘效果,在加量为500~800 mg/L时,其降粘率大于85%。     

有机镍催化剂对稠油的降粘作用

利用自制的油酸镍和镍联吡啶铬合物有机镍均相催化剂对胜利油田稠油进行降粘实验.结果表明,两种催化剂都能有效地降低稠油粘度.在240℃,2MPa条件下,使用油酸镍催化剂,当催化剂加入量为稠油质量的0.2%时,反应24h后稠油降粘率为62.7%,使用镍联吡啶催化剂,当催化剂加入量为稠油质量的0.2%,水加入量为稠油质量的10%时,反应24h后稠油降粘率达到63.0%。族组成分析发现,反应后油品中饱和烃含量增加,芳香烃、胶质和沥青质含量减少。在降粘过程中稠油的重质组分发生了催化裂解,并伴随有C-S健和C-C键断裂,生成硫化氢、甲烷、乙烷等气体。     

稠油比热容导热系数及粘温物性参数变化研究

利用Anton Paar MCR301旋转流变仪开展了不同区块稠油粘温性的实验研究,在20～300℃,利用HA-Ⅱ型比热容测定装置及HA-Ⅱ型导热测定装置,测定了岩石、水和不同区块稠油的比热容及不同区块稠油的导热系数.研究结果表明,稠油的粘度对温度非常敏感,随温度升高而大幅度降低.在20～300℃,稠油的比热容值在1.6840～4.4939 J/(g·K)变化,变化范围较大.稠油的导热系数都有随着温度的升高而降低的规律,并且在数值上较为接近,在20～300℃,导热系数在0.1196～0.1650W/(m·K)变化,变化范围很小.     

塔河油田碳酸盐岩油藏稠油降粘工艺

塔河油田碳酸盐岩油藏由于埋藏深,油藏内温度高,在地层条件下具有较好的流动性。而开采中,沿井筒流动过程,由于温度降低,粘度增大,原油流动性变差,必须采取井筒降粘工艺才能使原油采出。本文在塔河油田稠油特性基础上,介绍目前采用的稠油降粘工艺。其中稠油降粘工艺主要包括物理降粘、化学降粘和复合降粘。     

一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物稠油降粘剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺、疏水烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐和非离子聚醚丙烯酸酯四元无规共聚,合成了一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物稠油降粘剂,其降粘稠油的能力优于OP-10小分子表面活性剂降粘剂、普通聚合物以及聚表二元复合体系;在1 500 mg/L低使用浓度,对中低粘度稠油,无掺稀油条件下,降粘率超过98%,可完全替代掺稀油开采;对中高粘度稠油,降低稀油掺稀量70%~85%以上,降粘率超过98%,降粘后稠油体系粘度小于2 000 mPa·s。     

苯乙烯-顺酐共聚物的合成优化及其降黏效果

在偶氮二异丁腈（AIBN）引发下,以甲苯为溶剂,合成了苯乙烯(St) 顺酐(MA)二元共聚物。探索了单体配比、反应温度、引发剂用量、溶剂用量等合成条件对共聚物相对分子质量的影响。并对不同相对分子质量的共聚物进行酯化改性,用于塔河稠油的降黏研究,试验发现特性黏数在85 mL/g左右,MA质量分数为30%时,降黏效果最好,降黏率为4408%。要得到上述产品的适宜条件为：反应温度为70 ℃,引发剂用量为油质量的02%,溶剂用量为单体总质量的60%,n(St)∶n(MA)为2∶1。     

超稠油用乳化降粘剂的性能评价

分析了温度、油水比和乳化降粘剂R-1,R-2的用量对河南G7412井超稠油HN降粘效果的影响,利用正交实验法研究了R-1和R-2对超稠油HN的降粘效果,两种降粘剂的最佳使用条件为:温度在70℃,用量为0.9%,油水比为4∶6,R-1的降粘率可以达到99.88%;温度在90℃,用量为0.9%,油水比为7∶3,R-2的降粘率可以达到98.92%。红外光谱结果表明,超稠油HN加入R-1后降粘效果明显是由于减少杂环或胺基形成氢键的数量,从而降低了胶质与沥青质之间的缔合度。     

羧甲基纤维素钠水溶胶液粘度影响实验研究

为明确在钻井作业中影响羧甲基纤维素钠(CMC)水溶胶粘度的因素,给现场应用提供一定的技术指导。考察了溶胀时间、温度、剪切速率、Na2CO3加入量与加入顺序对CMC水溶胶粘度的影响。结果表明,CMC水溶胶液的最佳溶胀时间为120 min;在30～90℃范围内,CMC水溶胶液的粘度随温度升高而减小,温度降低之后粘度可恢复97%以上,且粘度的对数与温度的倒数之间呈线性关系,粘流活化能为12.95 kJ/mol;高速剪切对粘度影响较大,当剪切速率为12 000 r/min时,粘度只可恢复65%左右;Na2CO3的加入量和加入顺序都会影响CMC水溶胶液的粘度,向CMC水溶胶中加入Na2CO3比向Na2CO3中加入CMC对粘度的影响小。     

MA/SAS/AMPS共聚物耐高温钻井液降粘剂的研制

合成了耐240℃高温的水基钻井液降粘剂马来酸酐/丙烯磺酸钠/2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(MA/SAS/AMPS)三元共聚物。优选反应条件为:水溶液聚合,n(MA)∶n(SAS)∶n(AMPS)=5∶4∶4,引发剂w(过硫酸铵)=3.0%,w(单体)=45%,共聚反应温度为85℃,反应时间为4h,得到MA/SAS/AMPS共聚物。室内实验证明,加入0.5%该共聚物使淡水基浆在常温下表观粘度由45mPa·s降至30mPa·s,降粘率为80.2%,加入0.5%使淡水基浆在240℃老化16h后的表观粘度由50mPa·s降至34mPa·s,降粘率为65%。     

高岭土负载HPCS-MA对亚甲基蓝废水的絮凝性能

以羟丙基壳聚糖（HPCS）、马来酸酐（MA）为原料合成N-马来酰化羟丙基壳聚糖（HPCS-MA）。采用红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）对其结构进行表征。考察了缚酸剂三乙胺用量、反应温度、反应时间及马来酸酐用量对产物羧基含量及特性黏数的影响。结果表明：在缚酸剂用量为5g，反应温度65℃，反应时间6h，马来酸酐用量为4.5g的条件下，产物的羧基含量和特性黏数均达到较佳值，为83.50%和211.96mL/g。利用高岭土负载HPCS-MA处理亚甲基蓝印染废水，研究了pH、投加量、絮凝温度、初始浊度对亚甲基蓝染料脱色性能的影响。结果表明，在亚甲基蓝浓度为3×10^-5mol/L的印染废水中，HPCS-MA絮凝脱色的适宜条件为：pH为1～5，投加量为4～8mg/L，温度为20～25℃，浊度为200～400NTU，在此条件下色度去除率均在96.5%以上。     

歧化松香钾皂的制备与性能

以歧化松香为主要原料,在较低的温度(75～95℃)下,溶入KOH水溶液,并进行皂化反应,制备固体份质量分数45%的歧化松香钾皂。研究了反应温度、皂化时间、酸值、添加复合助剂TX-A对反应速度、去氢枞酸钾含量,以及黏度、结晶、胶凝等产品性能的影响。得出歧化松香钾皂化的较佳制备条件为:酸值12mgKOH/g、皂化时间分别为120min(未加TX-A)、98min(加TX-A)、反应温度85℃、TX-A加入量为反应物质量的0 2%。制备出的歧化松香钾皂产品,在性能上完全符合行业标准ZBB72003—84的要求,并且结晶、胶凝性质有所改善,加纳色号标准降低两个等级。     

星形聚丙烯酰胺接枝淀粉的合成及应用

介绍了应用水溶液聚合方法合成了星形聚丙烯酰胺（SPAM）的方法。采用正交实验方法研究了不同的引发剂用量、相对分子质量调节剂用量、聚合体系温度对SPAM特性黏数的影响,从中优化出最佳反应条件为单体质量分数为15%,聚合温度为35 ℃,引发剂质量分数为（相对单体质量,下同）0.04%,螯合剂为0.005%,抗交联剂为0.015%,聚合体系pH值为5,得到的星形聚丙烯酰胺特性黏数为989.2 mL/g。星形聚丙烯酰胺在35℃进行氯胺化反应并加到糊化好的淀粉溶液中,在40～50 ℃下反应40 min,即得到星形聚丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂。结果说明,星形聚丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂溶解性好、絮凝能力强,具有良好的絮凝效果。     

磷钨杂多酸直接法催化合成聚乳酸

研究了用固体杂多酸磷钨酸（HPW）为催化剂,直接法合成聚乳酸。结果表明磷钨酸有催化直接合成聚乳酸的效果。以红外光谱（FTIR）和XRD检测,确定磷钨酸结构和晶形结构。并通过红外光谱（FTIR）分析及粘度法对聚乳酸的结构及相对分子质量进行检测。实验得出了以磷钨酸为催化剂合成聚乳酸的较为适宜的工艺条件,催化剂用量为乳酸质量的0.5%,真空度2 kPa,温度170℃,反应时间6 h。得到的聚乳酸的粘均分子质量为6.7×10^3。     

5%阳离子度PDA合成研究

以二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺为原料,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发体系,采取一次性加料方法,分步升温工艺,以特征黏度为主要考核指标,对5%阳离子度二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物PDA进行了制备工艺优化研究.研究了单体质量分数、聚合反应温度、Na4EDTA用量、引发剂用量和熟化温度等对产物特征黏度的影响.得到的最佳工艺条件是:单体质量分数(以反应液总质量计)为16%,聚合反应温度40℃,Na4EDTA质量分数(以单体质量计)为2.0×10-4,引发剂质量分数(以单体质量计)为7.4×10-4,熟化温度为60℃,产物PDA特征黏度为19.4 dL/g;同时采用傅立叶变换红外光谱和核磁共振技术对PDA进行了结构表征.