稠油降粘集输技术探讨

稠油具有密度大、粘度高、胶质沥青质含量高等特点,在采出和集输过程中粘滞阻力较大,常规集输困难。稠油集输方法包括:掺稀法、加热法、化学法及掺水法等。本文主要针对掺稀降粘法、化学降粘法开展实验研究,对比分析不同方法的降粘效果,其中,掺稀降粘效果受稀油的粘度和掺稀比例影响较大,稀油粘度越低,掺稀比例越大,混合后粘度越低;通过筛选实验,有三种乳化活性剂具有较好的乳化降粘效果,降粘率达99%以上,其中OA-6的乳液稳定性更适合于稠油集输。     

枝状油溶性稠油降粘剂的合成及评价

聚合物稠油降粘剂的空间规整度和网络结构都有利于破坏稠油的网络结构,降低稠油粘度。从这一点出发,设计合成出一种枝状结构的油溶性聚合物降粘剂。优化反应条件,综合降粘剂的降粘降凝效果和聚合物溶解性,得到枝状骨架的最佳加量为1‰,丙烯酸十二酯、苯乙烯和马来酸酐的单体比为5∶1∶4。并将得到的枝状降粘剂对塔河JT-2、胜利G8和辽河3-SX稠油进行了降粘对比,发现枝状降粘剂对胜利稠油有最好的降粘效果,降粘率达到了69.2%。     

稠油乳化降粘剂研究现状及其发展趋势

稠油因其密度大、粘度高、流动性差而不能用常规方法开采。稠油开采的关键是降粘、降摩阻、改善流变性目。目前常用的稠油（包括特稠油和超稠油）降粘方法有：掺稀降粘、加热降粘、改质降粘及乳化降粘。掺稀降粘受到稀油来源的限制;加热降粘能耗大;改质降粘存在催化剂筛选困难的问题：     

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%。     

稠油化学降粘法概述

综述了稠油开采的常用方法（加热法、掺稀油法、稠油改质降粘法和添加化学药剂降粘法）,着重介绍了添加化学药剂降粘法（催化降粘、加碱降粘、加表面活性剂降粘、加降凝剂降粘、加油溶性降粘剂降粘）,并阐述了它们的作用机理及其存在的问题,指出了今后降粘剂的发展趋势。     

濮深18块高胶质稠油掺稀降粘室内研究

针对中原油田濮深18块稠油油藏特点和稠油性质,进行了稠油掺稀降粘规律和流变性室内实验研究。采用4种类型稀油对PS18-1井超稠油进行定温条件下不同掺稀比例的稠油降粘实验,实验结果表明：稀油类型和掺稀比例等因素都会影响降黏的效果。当稠油与文一联稀油以体积比1：2混合后,稠油黏度下降幅度较大,降粘效果明显好于其他类型稀油。将实验测得的稠油掺稀粘度数据进行拟合后得到模型参数,模型计算值与实验值吻合较好,具有较高的计算精度。     

新型聚合物降粘剂稠油降粘效果的研究

以丙烯酰胺与自制的表面活性单体进行无规共聚,合成了5种聚合物降粘剂(ICA),考察了5种ICA对渤海SZ36-1油田稠油的降粘效果。结果表明,具有良好降粘能力的ICA-2降粘剂在混合体系浓度为800 mg/L,接近地层温度60℃时,降粘率高达90%以上,对20~30℃的渤海稠油具有更为明显的降粘效果。     

一种油溶性稠油降粘剂的制备与性能评价

以丙烯酸十八酯与丙烯酰胺、马来酸酐单体与一种阴离子单体对乙烯基苯磺酸钠（ NaSS ）通过溶液聚合的方法合成了一种油溶性聚合物。结果表明：所合成的降粘剂对塔河JT-4稠油具有良好的降粘效果。降粘剂加入量为400 mg/kg时,该降粘剂在50℃使高粘稠油的降粘率几乎达到90％,具有极好的降粘效果。     

纳米SiO2复合降粘剂的合成与性能评价

以丙烯酸十八酯、4-乙烯基吡啶、丙烯酰胺为单体与纳米SiO2接枝共聚，偶氮二异丁腈为引发剂，甲苯为反应溶剂，通过自由基聚合，制备了一种油溶性纳米复合共聚物，该纳米复合共聚物具有降低稠油粘度的作用。通过单因素试验，考察了单体配比、SiO2质量比、降粘剂用量、温度和剪切速率对降粘率的影响。以胜利油田的陈平稠油为对象，评价了降粘剂的性能。结果表明，在50 ℃，10 s-1测试条件下，降粘剂加量为700 mg/kg时，表观降粘率为69.1%，净降粘率为34.0%，降粘性能优于纳米SiO2和市售降粘剂EVA，表现出良好的降粘效果。     

稠油化学降粘冷采技术在胜利油田的研究及应用

化学降粘能有效降低稠油粘度,提高油井产量,具有不动管柱、低成本生产等优点,是近年研究的热点。研制了新型水溶性降粘剂体系,对该体系的降粘性能、油砂洗油性能以及单管岩心驱油效果进行了室内评价。结果表明:降粘剂体系对胜利油田不同区块稠油的降粘率均在95%以上,且具有良好的油砂洗油性能,对不同油藏稠油的油砂洗油率达91%以上,可提高单管岩心驱替效率14.29%。稠油化学降粘冷采技术在胜利油田进行了规模化现场应用,取得了良好的效果。     

2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚的合成工艺研究

以2,6-二叔丁基苯酚(DTBP)为原料通过亚硝化反应、还原反应合成2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚(DTBAP)。通过单因素实验系统考察了反应工艺条件得出:1亚硝化反应:以95%乙醇为溶剂,以浓盐酸为酸化试剂,亚硝酸钠用量为DTBP摩尔量1.25~1.50倍,反应温度为15~20℃,反应时间2.0~2.5 h,产品收率达90%以上;2还原反应:以连二亚硫酸钠为还原剂,在50~55℃下反应60 min,连二亚硫酸钠用量为2,6-二叔丁基-4-亚硝基苯酚摩尔数的2.8倍及以上,产品收率可达到92%以上。制备方法操作简单,反应条件温和、易于控制,产物易于分离,产品总收率较高,反应原料廉价、容易采购,生产成本较低,适合于工业化生产。     

CoB/ZSM-5非晶态合金负载型催化剂在硼氢化钠水解制氢中的应用

采用浸渍与化学还原相结合的方法,制备了一系列CoB/ZSM-5非晶态合金负载型催化剂,考察其在硼氢化钠水解制氢中的催化活性。结果表明,CoB/ZSM-5负载型催化剂具有高的催化活性,30℃时NaBH4水解产氢速率为1.3 L/(min·g),表观活化能为54.4 kJ/mol,大大低于粉末状非晶态CoB催化剂的活化能(71.4 kJ/mol)。     

水溶性阳离子高分子的驱油性能及机理研究

对水溶性阳离子高分子（SCP）进行一系列物模驱油实验，结果表明SCP比非离子高分子（NIP）有更好的驱油效果，在低矿化度（3×10^3mg／L）下采收率可提高43.8％，高矿化度（1×10^5mg／L）下能提高18.1％的采收率。SCP在人造岩心多孔介质中的阻力系数约为部分水解聚丙烯酰胺聚合物3530S的2倍，在不同pH值和电解质浓度下，SCP对原油乳液Zeta电位的影响比NIP大的多。用透射电镜分析SCP分子的结构形貌，初步考察了SCP的抗盐性。     

一步法柴油相转移催化氧化脱硫研究

制备了两种磷钼酸季铵盐类相转移催化剂[C16H33(CH3)3N]2[HPMo12O40]和[(CH3CH2)4N]2[HPMo12-O40],以30%的H2O2为氧化剂,易回收、无毒复合溶剂为萃取剂,采用一步氧化萃取脱硫法和两步氧化萃取脱硫法对直馏柴油进行了氧化脱硫研究。结果表明,一步法脱硫效果比两步法好,[C16H33(CH3)3N]2[HPMo12O40]的脱硫效果优于[(CH3CH2)4N]2[HPMo12O40],适宜的反应条件为:O/S比(摩尔比)为8∶1,催化剂用量5%,反应温度40℃,反应时间80 min,萃取剂油比1(体积比),此时直馏柴油的脱硫率为61.3%,收率为95%,催化剂重复使用5次后,脱硫率没有明显下降。     

耐盐型双子表面活性剂驱油体系研究

对一种新型双子表面活性剂GA12-4-12进行了研究。该表面活性剂在矿化度为2.5×10^5mg/L、氯化钙浓度为1.5×10^4mg/L的水溶液中表现出良好的表面活性,其临界胶束浓度为538.6mg/L。GA12-4-12溶液与稀油间的油水界面张力随着盐含量的增加（60～250g/L）而降低。在高矿化度模拟地层水条件下,GA12-4-12及其与聚合物复合体系SP的油水动态界面张力均能达到超低值（10^-3mN/m）。进行模拟驱油实验表明,GA12-4-12与SP复合体系提高水驱采收率分别为6.25%、10.67%。     

旋转真空浸渍法制备NiO/MgO-γ-Al_2O_3催化剂用于CO_2/CH_4重整研究

采用旋转真空浸渍法和等体积浸渍法分别制备了NiO/MgO-γ-Al2O3催化剂RVIC和WIC。N2吸附实验表明,RVIC催化剂具有更大的比表面积。XRD结果表明,RVIC和WIC中的镍物种存在方式均为尖晶石NiAl2O4;TPR结果表明,两试样均在800℃处出现尖晶石NiAl2O4的还原峰,且RVIC的还原峰面积比WIC的大13%。还原后的XRD结果表明,RVIC的Ni晶粒尺寸仅为5.8 nm,小于WIC的7.3 nm。H2-TPR结果显示,试样RVIC活性组分Ni的分散度为0.491,大于WIC(0.116)。活性评价结果显示,RVIC的CH4与CO2最终转化率分别为98%与77%,远远高于WIC(CH4与CO2最终转化率分别为55%和40%)。240 h寿命实验结果显示,RVIC的CH4转化率高达100%,CO2稳定转化率超过70%。     

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。     

用于JS防水涂料的醋丙乳液的合成

通过对一种醋丙型防水乳液共聚配方的研究,在乳液反应过程中添加AP-02保护胶和交联单体N-羟甲基丙烯酰胺、A171有机硅氧烷、丙烯酸-2-羟丙酯对醋丙乳液进行改性,提高了乳液的耐水性能、粘结强度和抗拉强度;调胶时,加入分散剂DA-02,保证水泥粉在乳液中更好地的分散。并综合各方面因素对乳液性能的影响,得出了最优配方,即w(AP-02)=1.2%(乳液总量)、w(A-171)=0.7%(单体总量)、w(NMAM)=2.0%(单体总量)、w(DA-02)=2.0%(乳液总量)时,得到醋丙型乳液可以满足聚合物水泥防水涂料的要求。     

磁性氧化石墨烯/TiO_2复合材料的制备及光催化降解染料废水的研究

为了提高TiO2的光催化性能,采用Hummers法自制氧化石墨、纳米TiO2、FeCl3等为原料制备了磁性氧化石墨烯/TiO2(磁性GO/TiO2)复合光催化材料。以活性艳红X-3B为模拟废水,对该催化剂在紫外光下的催化活性进行了评价。结果表明,TiO2/GO材料中GO含量为3%时光催化活性最好,磁性GO/TiO2复合材料GO含量为8%时在1.4 h时可以达到93%的降解率。     

耐温抗盐缔合聚合物的制备及性能评价

在丙烯酰胺、丙烯酸的基础上引入抗盐、耐温性能的N-芳基丙烯酰胺(N-AAM)和增粘、增溶性能的甲基丙烯酰氧乙基二甲基烷基溴化铵(MADA),从而实现聚合物耐高温高盐性能与其溶解性、增粘性的有机统一,其结构经红外光谱(FTIR)表征证实。评价了耐温抗盐聚合物(ATSP)的增粘、耐温、高温高盐长期稳定性、驱油等性能,并通过ESEM得到了其在高矿化度下的微观形貌。结果表明,耐温抗盐聚合物增粘、耐温性能优良,在高温高盐条件下稳定性好,聚合物驱及后续水驱的采收率为9.9%。