α-烯烃合成减阻剂的研究

在管输流体中加入减阻剂是提高输送能力的有效方法。以α-烯烃为原料,利用正交试验法确定减阻高聚物α-烯烃的最优配方和合成条件,分析了主催化剂、助催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对聚合产物的影响程度,制定出可行的试验方案。在优化条件下合成的减阻剂,对于对0号柴油,流体雷诺数6000,添加量10μg/g时,减阻效果优于同类产品。     

α-烯烃高分子减阻剂的性能研究

采用本体聚合法,以TiCl4为主催化剂、Al(i-Bu)3为助催化剂合成α-己烯/α-十二烯减阻剂.用IR,1 HNMR,TG等手段对聚合物结构进行表征,考察了主催化剂用量、助催化剂用量对减阻剂特性黏度的影响,并采用室内环道评价装置对减阻率进行测试.结果表明:在主催化剂用量为0.09 g、助催化剂用量为0.12 mL、...     

淤浆法制备油溶性减阻剂

以1-辛烯为原料,采用淤浆聚合法合成了聚合物减阻剂（DRA）。考察了助催化剂种类及用量、外给电子体用量对所得减阻剂特性黏度的影响,并采用室内环道评价装置测定了所得减阻剂的减阻率。结果表明,淤浆聚合法工艺简便,聚合物产品的特性黏度为17.3 dL/g,减阻率最高达到58.7%,与市售品相近。     

乙烯/1-十二烯共聚物的制备及减阻性能评价

采用溶液聚合法,以TiCl4/MgCl2为主催化剂、Al(i-Bu)3为助催化剂、乙烯和1-十二烯为聚合单体、正己烷为溶剂,制备了二元聚合物减阻剂。室内环道减阻性能评价结果表明,在1L反应釜内,1-十二烯和正己烷总体积为600mL、聚合温度为-2℃时,最优共聚条件为主催化剂用量0.4g、n(Al)/n(Ti)=80、V (1-十二烯)/ V (正己烷)=2/3、m(1-十二烯)/m(乙烯)=912,合成的聚合物减阻率为45.45%。采用13C-NMR、XRD对聚合物结构和结晶度进行表征,结果表明,乙烯单体的引入使聚合物的结晶性明显降低,有助于提高减阻剂在油品中的有效浓度,降低减阻剂溶液的用量。     

环戊二烯/α-烯烃共聚型减阻剂的合成

以TiC13/AlEt2Cl为引发体系,采用本体聚合法引发环戊二烯/α-辛烯/α-十二烯的聚合制备高减阻性能的共聚型减阻剂。考察单体水含量和组成、催化剂添加量、聚合温度、聚合时间对聚合反应的影响,并采用减阻剂室内环道评价装置测试减阻剂的减阻性能。实验结果表明,在单体水质量分数小于30 μg/g、n(环戊二烯): n (α-辛烯) : n（α-十二烯）=1:1:1、TiC13添加量3 mg/L、n(TiC13):n(AlEt2Cl) =1:25、聚合温度5 ℃左右、反应时间72 h 、室温放置2 天时,所合成的共聚型减阻剂的重均相对分子质量为6 400 000,在环道中添加质量浓度为10 mg/L的减阻剂时,减阻率达到48.3%。     

温度对聚α-烯烃合成减阻剂的影响

研究了起始温度、出料温度、通冷媒温度、停冷媒温度对聚α-烯烃合成减阻剂减阻率的影响,结合室内模拟环道评价装置和凝胶渗透色谱仪,测定了聚合物的减阻性能及相对分子质量和相对分子质量分布。结果表明,在起始温度3℃、出料温度9℃、通冷媒温度20℃、停冷媒温度10℃条件下,聚合物重均相对分子质量可达3×106,减阻率[ρ(聚合物)＝5g/m3]大于27%。     

滑溜水压裂液体系高温高压动态减阻评价系统

滑溜水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系,减阻剂是滑溜水体系中的最关键助剂,其研究与应用日益增加。为了定量评价减阻剂的减阻效果,室内需要有效的模拟评价实验仪器,但目前的评价装置都无法模拟高温高压的储层条件。JHJZ-I高温高压动态减阻评价系统,就是为真实全面地评价各种储层条件下减阻剂的减阻效果而研制出的评价装置。该评价系统能在高温高压下对减阻剂的减阻效果进行评价。通过测算减阻剂的减阻率,从而优选出满足各种储层条件下的减阻剂。该评价系统功能强、效率和自动化程度高,可模拟高温高压条件下管道流体在不同剪切速率下流变性的研究,对减阻剂的研究和生产具有指导意义。     

多功能滑溜水减阻剂的制备及性能评价

为获得滑溜水压裂液优良的减阻性,以柴油为分散介质、失水山梨醇单油酸酯和聚氧化乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯为复配乳化剂、过硫酸钾和偶氮二异丁腈为引发剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和α-十二烯(EA)为反应单体,采用反相乳液聚合的方法制备了滑溜水减阻剂DGSA-1。用红外光谱仪对合成产物的结构进行了表征。通过测定减阻剂水溶液的特性黏数,对减阻剂制备条件进行了优选,研究了减阻剂的抗盐性、表面活性和减阻性。结果表明,在AM、AMPS、EA 3种物质摩尔比为1.1∶1∶0.1、引发剂用量占单体总质量的0.048%、复配乳化剂的HLB值(表面活性剂的亲水亲油平衡值)为5.5、反应温度55℃、反应时间6 h的条件下制备的滑溜水减阻剂DGSA-1的减阻效果最佳。DGSA-1减阻剂具有分散溶解性好、抗盐、高效减阻和低表界面张力的特性。0.15%DGSA-1水溶液的黏度在2 min内达到最大,减阻率为73.2%,减阻性能优于国内外同类产品。图3表2参16     

减阻率室内环道测定及其影响因素

减阻剂的减阻效果主要表现为加入减阻剂后，流体流动的摩阻压降减小和流动速度加快。因此减阻剂的减阻效果可以用减阻率和增输率来衡量。但国内外普遍采用减阻率来描述。减阻率的计算公式如下：     

原油输送减阻技术与减阻效率

原油在管道中输送时,加入少量ppm的减阻剂,增输量可达到10%以上。用作减阻剂的油溶性聚合物,分子量一般高达几百万到上千万。按分子数计算,减阻剂在原油中占的比例微小,因此不会改变原油的粘度。减阻效率决定于聚合物在溶液中的形态,空间尺寸,聚合物的溶解性能以及使用减阻剂的技术。实验表明(1)减阻效率随减阻剂添加量而增加,但减阻剂浓度达到一定值后,减阻率提高缓慢;(2)流体的流速增加,使减阻效率显著增加,但对不同的聚合物影响结果不一样;(3)在管径相同的条件下,流体的雷诺数增加,减阻效率增加;(4)在一定范围内壁剪切应力增加,减阻率也随之增加,但过大的剪切力会使高聚物降解,分子量降低,减阻率下降;(5)原油中含微量水份会影响减阻率。当含水量超过一定值时,因聚合物溶解性不好,反而导致减阻剂失效。目前工业上使用的减阻剂品种主要是超高分子量的聚α—烯烃,在油中的添加量为φn×10ppm以内,使减阻率在20%左右,增输15%左右,可以明显增加经济效益。     

基于十八醇磷酸酯单乙醇铵盐的天然气减阻剂室内评价

目前,降低天然气输送阻力、提高管道输送能力的方法包括管道内涂层减阻技术和天然气管输减阻剂技术。由于内涂层技术在施工上存在种种缺陷,因而对天然气管输减阻剂的研究成为天然气输送领域的新热点。为此,根据天然气管输减阻剂的减阻机理,在已有的高碳醇磷酸酯盐合成工艺的基础上,设计合成了十八醇磷酸酯单乙醇铵盐（OPEM）作为天然气管输减阻剂样品,利用室内环道评价系统对其0.1、0.2、0.3 g/100 mL的乙醇溶液减阻效果进行了评价。结果表明,该样品具有一定的减阻效果,在0.2 g/100 mL浓度时其减阻效果最好,减阻率在140 m^3/h流量条件下达到最大值8.0%。并采用L₁₆（5⁴）正交表设计了正交实验对其合成工艺进行了优化,得到最佳工艺条件为：酯化时间为6 h,酯化温度为70 ℃,物料比为3.5∶1,加水比为1∶1,水解温度为90 ℃。     

页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究

选择6种不同类型的减阻剂,通过研究不同浓度减阻剂的黏度和减阻效果,分析了减阻剂类型、分子量、分子结构、离子性能和浓度对其减阻性能的影响,并对减阻剂减阻机理进行了探索性研究。结果表明,减阻剂水溶液属于幂率流体,在一定流量范围内减阻率随着浓度的提高而提高;其水溶液黏度、离子特征和减阻率没有明显的联系,分子量在100万以上的减阻率在相同浓度下,减阻率趋于一致;影响减阻剂减阻性能的主要因素是减阻剂的分子结构。得出低分子量的长链结构的减阻剂和具有支链的长链结构的减阻剂以及具有柔顺、螺旋型分子链结构的减阻剂减阻性能更稳定;带支链的长链结构的减阻剂,在水中速溶,在较广泛的雷诺数范围内可得到理想的减阻率,具有较小的分子量,容易分解,对储层伤害小,此类减阻剂适合作页岩气储层大规模滑溜水压裂液的添加剂。     

混合溶剂制备溶油性减阻剂的研究

依据溶度参数理论和分子模拟软件,配制溶度参数各异的混合溶剂,并用混合溶剂合成聚α-烯烃减阻剂。对减阻剂的黏均相对分子质量、加剂浓度与减阻率、混合溶剂的表观黏度的研究结果表明:当混合溶剂的溶度参数逐渐接近聚合物的溶度参数时,其合成出的减阻剂聚合物的相对分子质量与减阻率也随之增大。用一种脂肪烃(正己烷)和一种芳烃(甲苯)配制的混合溶剂除了溶度参数以外还需考虑溶剂的极性。溶度参数理论可以指导混合溶剂的配制。     

浅谈减阻剂

用于降低流体流动阻力的化学剂称为减阻制（drag reducing agent），简称DRA，减阻剂广泛应用于原油和成品油管道输送，它是在特定地段提高管道流通能力和降低能托的重要手段。作者在《浅谈减阻剂》一文中介绍了减阻剂的发展历史．减阻机理、生产工艺、新动向及在国内外输油管道应用的实例：分析了在输油管道中应用减阻剂的优势。[编者按]     

聚α烯烃型原油减阻剂在油田的应用

将聚α烯烃型原油减阻剂HYJZ-06在渤海锦州25-1南油田进行了成功应用,当其加注浓度为60 mg/L时,减阻率达到39.14%,增输率达到31.80%,解决了现场原油的减阻增输问题。本文结合聚α烯烃型原油减阻剂HYJZ-06在渤海锦州25-1南油田的实际应用情况,总结了该类型减阻剂在应用过程中对原油流动状态、原油含水率、管线停留时间、减阻剂加注设备及加注点的要求及注意事项。     

高分子减阻剂共聚物的合成与表征

采用本体聚合法,以TiCl4／MgCl2-Al(i-Bu)3 为催化剂对1-辛烯/1-十二烯的长链α-烯烃进行共聚,考察不同的聚合条件对减阻率的影响,来提高二元聚合物的减阻率,最终确定最佳工艺条件。聚合物环道减阻测试的结果表明,当1-辛烯在反应物中体积分数为33%左右时,减阻率高达52.3%,通过凝胶色谱、1H-NMR、IR等方法对聚合物进行表征,证明用该方法可以制得重均相对分子质量为6.58×106 ,数均相对分子质量为2.41×106,相对分子质量分布宽度指数为2.73的原油用聚合物减阻剂,聚合较完全。     

水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂中的应用进展

滑溜水压裂是致密页岩气开采主要采用的增产手段,水溶性减阻剂是滑溜水压裂液中用于降低流体在管道输送过程中所受阻力的化学试剂。介绍了减阻剂的减阻机理,综述了水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂领域应用的研究进展,包括生物基多糖减阻剂、聚氧化乙烯减阻剂和聚丙烯酰胺类减阻剂在页岩气压裂领域应用的研究现状。对水溶性减阻剂的应用前景进行了展望,减阻性能好、对储层伤害低、环境友好和成本较低廉的减阻剂是未来研究的重点。     

减阻剂的减阻机理及减阻性能评价

通过对影响减阻剂减阻性能的各种因素的对比试验分析,根据减阻剂减阻机理推导减阻率表达式,用室内环道测试装置实验,以对减阻剂减阻性能进行评价。     

辽河油田稠油减阻降粘试验研究

采用不同减阻剂，针对辽河油田稠油进行了减阻输送试验研究。试验结果表明：当雷诺数Re在3000～6000之间，减阻剂加入浓度在（30～60）×10－6时，减阻率为7．1％～8．0％，相应的增输率为4．1％～4．7％。试验研究中还发现：每种减阻剂都有其针对性和适应性，对稀油有效的减阻剂，对稠油则可能效果不佳。     

天然气减阻剂开发应用现状及研究展望

目前天然气管道的减阻主要有内涂层技术和减阻剂减阻技术。与较为成熟的内涂层技术相比,天然气减阻剂减阻技术在施工及适用性等方面更有优势,近年来取得了一定的研究进展。依据国内天然气减阻剂近年来的开发及应用状况,对减阻剂种类、室内评价方法及现场应用情况进行了总结,在此基础上对研究中存在的一些不足进行了讨论。针对目前长输管道采用的内涂层技术减阻,管道粗糙度降低空间已经非常有限的现状,从减阻剂机理、减阻剂合成及应用方面对未来的研究内容进行了展望。