全氟聚醚酰胺磺酸钠稠油降粘剂的合成和表面活性

以全氟聚醚羧酸为原料，合成了全氟聚醚酰胺磺酸钠稠油降粘剂(ANF)，考察了反应条件对目的产物的影响。将全氟聚醚羧酸分离为3个不同馏分作原料，得到3个目的产物，并测定它们的结构和表面活性。红外光谱分析的结果表明，它们均为全氟聚醚酰胺磺酸钠(分别标记为ANF-Ⅰ，ANF-Ⅱ和ANF-Ⅲ)。前两个化合物具有很高的表面活性，在14％的乙醇溶液中，ANF-Ⅰ和ANF-Ⅱ的含量为0.1％时，表面张力分别为24.08和25.77mN/m，与含量高10倍的碳氢表面活性剂的表面张力相当。     

阴离子/非离子表面活性剂复配体系的稠油降粘性能研究

以多种阴离子、非离子表面活性剂和助剂为原料,通过复配和筛选,制得阴离子／非离子表面活性剂复配体系。考察了原油含水量、复配体系加量和温度对其降粘效果的影响,确定了最佳条件：原油含水量25％,阴离子／非离子表面活性剂复配体系加量0．3％。在此条件下,对东辛油田不同区块稠油的降粘率达95％以上,沉降脱水率达90％以上。     

双子表面活性剂对海上S油田稠油降粘性能评价

针对海上S油田地层中胶质和沥青质含量高、稠油粘度大和水驱采收率低的问题,采用双子表面活性剂RB107对S油田稠油进行降粘实验,评价其乳化浓度、聚集形态、界面活性、润湿性和稳定性等,在此基础上通过物理模拟驱油实验考察其驱油性能。结果显示:在油藏条件下,当质量分数为0.3%、油水体积比为50∶50时,可使稠油粘度降低97%,使油水界面张力降至0.165 6 m N/m,说明双子表面活性剂RB107在较低浓度下具有较强降粘性能和界面活性;乳化速度为0.24 m L/min,油水乳状液油珠分散均匀且直径小,说明RB107具有较快的乳化速度和较强的稳定性;RB107溶液与原油基底的接触角为10.8°,说明对油水界面具有较强的润湿性;其可在水驱的基础上提高采收率10.1%,说明RB107对S油田稠油具有良好的降粘效果,可作为S油田稠油的降粘剂。     

烷醇酰胺磷酸酯表面活性剂的缓蚀性能

以十四酸、十六酸和硬脂酸为原料与二乙醇胺反应合成了脂肪酸烷醇酰胺,经磷酸化反应及醇胺中和反应后制备了3种脂肪酸烷醇酰胺磷酸酯盐表面活性剂。测试了产物的组成及表面活性,电化学法和失重法考察了产物在矿化水中的防腐性能并与其他缓蚀剂进行了对比。结果表明,脂肪酸碳数为C14、C16、C18的磷酸酯盐(C14N、C16N和C18N)的临界胶团浓度(cmc)分别为50～30mg/L,对应于cmc的表面张力(γcmc)分别为27.31,24.57和27.65mN/m;电化学法和失重法均表明随着脂肪酸碳数的增加,缓蚀性能先增加后降低。C16N具有较好的缓蚀性能,C14N次之,C18N最差。在模拟盐水中加入100mg/L的产物C16N时,极化缓蚀率可以达到71.7%,50℃、4d时失重法平均腐蚀速率为0.0716mm/a,满足油田注入水腐蚀速率要求。从分子结构讨论了产物缓蚀机理。     

N-烷基葡萄糖酰胺双子表面活性剂的制备与表征

以天冬氨酸为联接基团合成了疏水碳链长度分别为8,12,16的N-烷基葡萄糖酰胺双子表面活性剂。用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱对合成产物进行了结构表征,并测试了其表面张力和起泡性能。结果表明,N-烷基葡萄糖酰胺双子表面活性剂在20℃时临界胶束浓度分别为0.79,0.43,2.60mmol/L,表面张力γcmc分别为27.4,26.6,35.9mol/L,其中N-正辛基葡萄糖酰胺和N-十二烷基葡萄糖酰胺双子表面活性剂的起泡和稳泡性能较好。     

α-烯基磺酸钠与碳酸钠复配降黏剂对稠油乳化降黏效果的影响

为降低稠油黏度,改善稠油的流动性能,将α-烯基磺酸盐(AOS)与碳酸钠(Na_2CO_3)复配作为降黏剂,研究了二者加量对稠油乳化降黏的影响,分析了乳化降黏机理。结果表明,AOS耐温性良好,形成的O/W型乳状液稳定性随温度升高而增强。AOS对稠油的乳化降黏效果较好,稠油乳液黏度随AOS加量增大而逐渐降低,AOS加量为2.0%时的稠油降黏效果最佳,降黏率为81.95%。AOS与Na_2CO_3复配对稠油乳化降黏有协同增效的作用,1.0%Na_2CO_3与0.05%AOS按体积比1∶1复配后的稠油乳化降黏效果最佳,稠油降黏率为98.22%;与单独使用AOS相比,AOS与碱复配后的稠油乳液黏度降低,AOS用量减少,经济效益提高。     

阳离子表面活性剂与阻垢剂复配体系的表面活性

为了深入了解十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）阳离子表面活性剂与阻垢剂羟基亚甲基二膦酸（HEDP）的相互作用,通过测量表面张力考察了混合表面活性剂在油藏水中的表面活性。通过正规溶液理论模型,计算了CTAB/HEDP混合表面活性剂油藏水溶液的胶束化参数。结果表明,HEDP使CTAB溶液的表面张力和临界胶束浓度（cmc）大幅降低,表面活性提高,CTAB摩尔分数为0.7时的表面活性最好。计算得到CTAB/HEDP混合胶束中的相互作用参数βm为-2.2～-4.7,活度系数fCTABm〈1,表明油藏水溶液中CTAB与HEDP间的相互作用较强。当混合体系中CTAB摩尔分数为0.7时,βm达到最大值4.52。图4表1参10     

高钙镁油藏烷醇酰胺类表面活性剂及其复配体系驱油性能研究

针对常规表面活性剂用于高钙镁油藏普遍存在驱油效果不理想、稳定性差和成本较高等问题,合成了系列烷醇酰胺类表面活性剂,表征了其结构,评价了其表面活性,考察了温度、矿化度和钙镁离子质量浓度等对烷醇酰胺类表面活性剂与脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠（AES）复配体系驱油性能的影响。结果发现:合成的烷醇酰胺类表面活性剂具有较低的表面张力和临界胶束浓度;合成的十二酸二乙醇酰胺与AES质量比为4:1的复配体系可使油水界面张力降至3 μN/m,且该复配体系在高矿化度、高钙镁离子质量浓度和高温下依然具有较好的降低油水界面张力的性能。研究表明,十二酸二乙醇酰胺在提高高钙镁油藏的驱油效率方面具有良好的应用前景。      

表面活性剂复配体系BS-9在稠油乳化降黏中的应用性能研究

BS-9为聚氧乙烯(20)鲸蜡醇醚与十二烷基硫酸钠及助剂的混合物,由表面张力曲线测得蒸馏水溶液25℃下临界胶束浓度为7×10-5mol/L.黏度(50℃)24.1Pa·s的胜利陈庄特稠油与0.1%的BS-9蒸馏水溶液以体积比8:2、7:3、6:4、5:5混合形成的乳状液,其黏度比稠油降低73.03%、87.55%、89.13%、80.17%,静置1小时后(50℃)脱水率为82%、96%、88%、98%;当BS-9质量分数增至0.15%,油水体积比为7:3和6:4时,稠油乳化降黏率大幅增至96.31%和98.22%,静置1小时脱水率则有所减小(73%和60%),用含Ca2+、Mg2+各0.2g/L、矿化度10g/L的矿化水配制的0.1%BS-9溶液,在油水体积比为8:2、7:3、6:4、5:5时对稠油的乳化降黏率与0.1%BS-9蒸馏水溶基本相同:BS-9在矿化水溶液中的质量分数增至0.15%时,除油水体积比8:2时对稠油的乳化降黏率有所增大外,乳化降黏效果并无改善.BS-9溶液逐步加热至90℃未见浑浊.BS-9可用于高矿化度、高钙镁条件下稠油的乳化降黏开采.     

油溶性降粘剂作用机理的密度泛函计算

采用密度泛函的方法计算了2-甲基丁基磺酸负离子、2-甲基丁酰胺和5-氨基萘酚3个模型化合物及其与H2O形成氢键的分子构型，5-氨基萘酚之间的氢键作用能及其插入2-甲基丁基磺酸负离子后分子间的氢键作用能；探索了稠油降粘作用机理。计算结果表明，这3个模型化合物与3个H。0结合形成氢键，其氢键作用能分别为-221．8535、-109．4827和-92．6796kJ／mol。同时还计算了二聚5-氨基萘酚的氢键作用能为-34．3939kJ／mol，在其氢键上插入2-甲基丁基磺酸负离子后，二聚5-氨基萘酚分子间的氢键被打破，其作用能为-131．0117kJ／mol。可以预测，在降粘剂分子中引入强亲水基团的磺酸盐可破坏胶质、沥青质分子间的氢键和解散胶质、沥青质聚集体，达到稠油降粘之目的。     

风城超稠油O/W降黏体系评价研究

以风城超稠油为研究对象,采用自制活性大分子降黏剂制备了风城超稠油O/W降黏体系,以超稠油O/W降黏体系的初始表观黏度为主要评价手段,系统考察了降黏剂用量、含水量、初始搅拌转速对风城超稠油O/W降黏体系初始表观黏度的影响。室内实验结果表明:活性大分子降黏剂对风城超稠油具有良好的初始降黏效果,在活性大分子降黏剂用量0.1%～0.2%、油水质量比10∶3～10∶4、初始搅拌转速不小于400r/min条件下,得到的风城超稠油O/W降黏体系初始表观黏度小于600mPa.s,降黏效果显著。     

微波作用下稠油粘度变化及其化学因素探讨

从重点分析研究稠油中的非烃化合物着手,对辽河、胜利、吐哈等3个油田的普通稠油在微波幅射作用前后的粘度和化学组成变化进行关联性研究。结果表明:微波作用导致了稠油中的一系列化学反应,改变了稠油的化学组成,使稠油的粘度降低或升高。稠油微波化学反应的主要方向是从较大分子碎裂为较小分子,并具有如下表现:1)微波作用优先使胶质和沥青质中的含杂原子化合物,尤其是含氧化合物分解;2)微波作用基本上不影响稠油中烃类化合物的分子组成,而非烃,尤其是含羟基的醇类和羧酸类化合物的分子分布模式发生显著变化;3)微波作用后稠油化学组成的改变是复杂微波化学反应的综合结果,因其原始化学组成而异,并决定了稠油粘度变化的方向和大小。     

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。     

ESTIMATING TEMPERATURE AND PRESSURE EFFECTS ON VISCOSITY OF SASKATCHEWAN HEAVY OILS

ABSTRACT

Predictions for viscosity of Saskatchewan heavy oils are validated with experimental data at various temperatures and a wide range of pressures. Comparisons of predictions made with a single measured value and curve-fit value both at 30°C and 0 MPag pressure showed that results obtained with the later were in better agreement with experimental values; with overall average absolute deviations of 6.9%and 2.9% respectively

The results demonstrated that extreme care is essential in measuring viscosity at the reference temperature if accurate prediction is to be achieved with the correlation; and furthermore that the correlation can successfully predict heavy oils viscosity.     

ESTIMATING TEMPERATURE AND PRESSURE EFFECTS ON VISCOSITY OF SASKATCHEWAN HEAVY OILS

Predictions for viscosity of Saskatchewan heavy oils are validated with experimental data at various temperatures and a wide range of pressures. Comparisons of predictions made with a single measured value and curve-fit value both at 30°C and 0 MPag pressure showed that results obtained with the later were in better agreement with experimental values; with overall average absolute deviations of 6.9%and 2.9% respectively

The results demonstrated that extreme care is essential in measuring viscosity at the reference temperature if accurate prediction is to be achieved with the correlation; and furthermore that the correlation can successfully predict heavy oils viscosity.     

超声波协同加强剂对重油低温裂解降黏过程的影响

以重油为研究对象,在不加水的条件下,利用超声波协同加强剂裂解降黏,分析了重油处理前后四组分组成的变化情况。考察了加强剂浓度、处理时间和超声功率对重油降黏效果的影响,分析了处理前后重油黏度和流动性能的变化,并对重油黏度恢复情况进行了测试分析,同时采用红外光谱和气相色谱分析了处理前后重油的结构变化。结果表明:加强剂浓度对降黏效果影响最大,其次为处理时间和超声功率;加强剂浓度越大,降黏效果越好;随处理时间和超声功率的增大,降黏率先增加后略微下降;超声波与加强剂具有协同效应,使重油中长链大分子、芳环和杂原子发生断链、加氢、开环等系列反应,能够在常温条件下降低重油黏度,改善流动性能,显著提高重油品质。     

套保油田降粘剂驱油室内实验研究

本文针对套保油田储层胶结松、易出砂，且隔层薄的特点，选用了三种降粘剂进行室内驱油实验研究，并考察了三种降粘剂的驱油效果。结果表明，选用A型降粘剂、浓度为0.5％、注入速度为1.0mL/min，具有良好的驱油效果。     

原油降粘剂SL的合成工艺条件

用正交实验法以降粘率为考核指标 ,对合成的三元共聚物型油溶性降粘剂SL的工艺条件进行了优化 ,得到较佳的条件为 :以丙烯酸十二酯为大单体 ,丙烯酸十二酯与其他不饱和酸酐及不饱和酸酯的摩尔比 4∶1∶1,引发剂用量 5 % ,链转移剂用量 5 %。加入 2 g/LSL 5的辽河冷东 2号油 ,5 0℃的降粘率为 38.1%。