新型高分子稠油降黏剂的合成与性能北大核心

针对江苏省盐城市台南兴北区块稠油胶质、沥青质含量高的特点,制备了新型高分子表面活性剂型降黏剂,并对其降黏性能进行了评价。结果表明:十八烷基二甲基胺和三苄胺的最佳摩尔比为7∶3;该降黏剂对于不同种类的稠油均具有良好的降黏效果,降黏剂质量分数为0.50%时,降黏率达90%以上,降黏剂质量分数为1.00%时,降黏率达98%以上;通过测试该降黏剂在不同温度、不同矿化度的降黏效果,表明其具有较好的耐温抗盐性。     

阳离子型油溶性稠油降黏剂的研制

针对油溶性稠油降黏剂存在选择性高和降黏率低的问题,以甲基丙烯酸十八酯、长链阳离子单体CM-1、苯乙烯和丙烯酸为原料,通过溶液聚合法合成了一种阳离子型的油溶性稠油降黏剂。由降黏效果的评价,确定了该聚合物最佳合成条件:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(长链阳离子单体CM-1)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)为15∶1∶5∶4,引发剂质量分数为0.9%,反应温度为70℃,反应时间为7 h,单体质量分数为33%;在50℃条件下,降黏剂质量浓度为800 mg/L时,考察了降黏剂对不同稠油的降黏效果,尤其对高黏和含水率高的稠油降黏效果最好,其降黏率最高可达55.40%。并通过加剂前后胶质、沥青质的红外谱图,分析了降黏剂分子与胶质、沥青质的作用机理。     

耐温抗盐型稠油降黏剂DT-1的合成及性能评价

室内以丙烯酰胺、甲基丙烯酸烷基酯、季铵盐类阳离子单体和烷基丙烯酰胺疏水单体为原料,以过硫酸铵为引发剂,采用四元共聚法合成了一种耐温抗盐型稠油降黏剂DT-1,并对其降黏性能、耐温性能及抗盐性能进行了评价,并与其它市售降黏剂的降黏效果进行了比较。结果表明,降黏剂DT-1对渤海稠油和新疆稠油均具有良好的降黏效果,当其质量浓度为0.5%时,降黏率均可达到99%以上;降黏剂DT-1具有良好的耐温性能,经200℃老化24 h后,对两种稠油的降黏率仍能达到97%以上;降黏剂DT-1还具有良好的抗盐性能,在矿化度为100 000 mg·L~(-1)的NaCl盐水中对两种稠油仍能保持较高的降黏率;降黏剂DT-1对渤海稠油和新疆稠油的降黏效果优于其它市售降黏剂。     

耐盐稠油降黏剂的研制

合成了一种非离子-阴离子型两性表面活性剂OPS n,当水中w(OPS n)=0 05%～0 15%时,对胜利稠油、辽河稠油的降黏率都大于95%。研究了水溶液中无机盐质量浓度对降黏剂性能的影响,结果发现,当配置水中ρ(NaCl)<100g/L或ρ(CaCl2)<30g/L时,水中无机盐质量浓度的高低对降黏剂的有效降黏质量分数没有影响,说明所研制降黏剂具有较高的耐盐能力。以OPS n为主剂,添加一定量的助溶剂,将w(OPS n)=0 75%与w(DPSC)=1%复配,可用于地层水无机盐质量浓度高达226g/L的塔河油田稠油的降黏剂,降黏率达99%以上。     

耐盐降黏体系筛选与性能评价

本文针对现在部分降黏剂耐盐性差的问题，自主研发了耐盐稠油降黏剂。通过降黏率和沉降脱水率两种指标进行筛选后，进行降黏剂的耐温耐盐、稳定性等性能评价实验，并对驱油效果进行室内试验模拟，得出0.7%浓度的YXJ-509型降黏剂在50℃时，油水比范围在3∶7以下时，降黏率达95%以上，地层水矿化度在20000mg·L^-1时的降黏率在90%以上。有利于实现更好的稠油降黏效果,提高降黏剂在高温、高盐的油藏条件的应用潜力，并且为开发出耐温耐盐、成本低廉、降黏效果好的降黏剂具有一定的指导意义。     

耐高温降黏剂对河南特稠油的应用研究

采用自制耐高温降黏剂SP对河南特稠油进行乳化降黏,研究了SP降黏的操作条件、促进剂对降黏的影响、SP的普适性及现场加剂方式对其降黏效果的影响。结果表明,SP在乳化剂水溶液中的质量分数为0.05%、乳化温度70℃～80℃、m(水)∶m(油)=30∶70～40∶60、乳化时间3 min～9 min的条件下,25℃时使河南特稠油1#黏度由202.7 Pa.s降至其乳状液黏度低于34.2 mPa.s,降黏率均达99%以上。实验还表明,高温(260℃～300℃)处理前后SP对河南特稠油的降黏效果比较稳定,降黏率都达到99%以上。     

稠油化学降黏实验研究

以塔河某稠油为样,在优化条件下进行降黏实验研究。试油40g,降黏剂WWS质量分数0.4%,碳酸钠质量分数0.2%,加水量20mL(矿化度5 000mg/L),实验温度65℃,搅拌下反应80min,稠油的黏度从65℃时的5 620mPa.s降至180mPa.s,降黏率达到96%以上,改善了稠油的流动性。     

表面活性剂/碱/聚合物的乳化降黏实验研究

以辽河油田某区块稠油为主要研究对象,为了便于开采和输送,通过复配表面活性剂,研究其对稠油的降黏效果,选出最优降黏剂配方。采用的表面活性剂有非离子表面活性剂AEO-15、月桂两性离子表面活性剂咪唑啉。结果表明,单独使用AEO-15,质量分数为0.5%时稠油乳状液黏度最低,降黏率达到76.6%,将质量分数为1%的咪唑啉型两性离子表面活性剂与质量分数为0.5%的AEO-15乳化剂溶液按1∶1体积比复配,降黏效果最佳,可使降黏率达到92.7%,将质量分数为0.6%的无机碱碳酸钠溶液按体积比1∶1∶1复配到其中,可使稠油获得更优的降黏效果,降黏率高达95.0%,此外,聚合物HPAM有利于增强乳状液稳定性。表面活性剂可以降低油水界面张力,Na_2CO_3降低界面张力的效果较好,聚合物HPAM不能降低界面张力,自身通过分子链形成空间网状结构,联结周围的油滴,活性剂附着在HPAM分子链上,不利于降低油水界面张力。     

表面活性剂/碱/聚合物的乳化降黏实验研究

以辽河油田某区块稠油为主要研究对象,为了便于开采和输送,通过复配表面活性剂,研究其对稠油的降黏效果,选出最优降黏剂配方。采用的表面活性剂有非离子表面活性剂AEO-15、月桂两性离子表面活性剂咪唑啉。结果表明,单独使用AEO-15,质量分数为0.5%时稠油乳状液黏度最低,降黏率达到76.6%,将质量分数为1%的咪唑啉型两性离子表面活性剂与质量分数为0.5%的AEO-15乳化剂溶液按1∶1体积比复配,降黏效果最佳,可使降黏率达到92.7%,将质量分数为0.6%的无机碱碳酸钠溶液按体积比1∶1∶1复配到其中,可使稠油获得更优的降黏效果,降黏率高达95.0%,此外,聚合物HPAM有利于增强乳状液稳定性。表面活性剂可以降低油水界面张力,Na_2CO_3降低界面张力的效果较好,聚合物HPAM不能降低界面张力,自身通过分子链形成空间网状结构,联结周围的油滴,活性剂附着在HPAM分子链上,不利于降低油水界面张力。     

超稠油复合降黏剂SDG-3的研究和应用

采用脂肪醇聚氧乙烯醚、Na OH、氯乙酸、醇和混合芳烃为原料,制备了一种高效复合降黏剂SDG-3。考察了其分散原油重组分能力、界面活性、乳化性能、降黏性能、耐温耐盐性和破乳性能。结果表明:SDG-3能分散超稠油中重组分,质量分数1%的SDG-3在不含水条件下使原油黏度从181 000 m Pa·s降低至81 989 m Pa·s,降低了54.7%;使地层水-超稠油的界面张力由22.00 m N/m降低至0.32 m N/m,对超稠油乳化效果优于常规水溶性降黏剂,形成的O/W乳状液平均粒径为2.5μm,对委内瑞拉、中海油、塔河超稠油降黏率均达到99.0%以上,优于常规油溶性降黏剂的降黏率(72.6%),耐盐度达2.2×105mg/L,耐高温达140℃,与油田破乳剂配伍性好。在塔河油田进行现场实验期间,日平均节约稀油率66.6%,平均提高稠油采收率14.4%。     

一种抗高温磺酸型稠油降黏剂性能评价及机理研究

在模拟油藏环境(矿化度约为13 500 mg·L~(-1),80℃)研究了抗高温磺酸型水溶性降黏剂SR在降低水/原油界面张力及稳定乳状液的能力。实验结果表明:当降黏剂SR质量分数为0.3%时即可将界面张力降至10~(-2) mN·m~(-1)数量级,有效稳定稠油乳状液并实现良好的降黏效果。通过研究降黏剂SR与不同质量分数胶质沥青质原油的界面张力,得出了胶质沥青质质量分数越高,SR界面吸附越好,降黏率越高的结论。与十二烷基磺酸钠对比发现,SR分子结构中的苯环结构在稳定稠油乳液的过程中起到了关键性作用。分子动力学模拟结果验证了抗高温磺酸型降黏剂SR的苯环结构与胶质沥青质间的π子结相互作用是其对稠油高效降黏的关键因素。     

稠油油溶性降黏剂NSA的合成及评价

以马来酸酐与苯胺为原料,成功制备出具有芳香性和极性基团的N-苯基马来酰亚胺(NPMI)并将其用于稠油降黏剂的合成。针对新疆风城稠油,采用甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸以及N-苯基马来酰亚胺为聚合单体,合成了油溶性降黏剂NSA。通过对其降黏效果的评价,确定了最佳合成条件为:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(N-苯基马来酰亚胺)∶n(丙烯酸)=10∶2∶3,引发剂质量分数为1%,反应温度为80℃,反应时间为6 h。在50℃条件下,降黏剂质量浓度为1 000 mg/L时,稠油的净降黏率达到41.45%,降黏效果明显。最后,采用红外光谱法对聚合物的结构进行了表征,并通过对比添加降黏剂前后沥青质的红外谱图,分析了降黏剂与沥青质的作用机理。     

超稠油复合降粘剂SDG-3的研究和应用

针对塔河油田超稠油开采难度大、常规油溶性和水溶性降黏剂存在较大局限性的问题,采用脂肪醇聚氧乙烯醚、NaOH、氯乙酸、醇类和混合芳烃为原料,制备了一种高效复合降黏剂SDG-3。考察了其分散原油重组分能力、界面活性、乳化性能、降黏性能、耐温耐盐性和破乳性能。结果表明：SDG-3能分散超稠油中重组分,质量分数1%的SDG-3在不含水条件下使原油黏度从181 000 mPa•s降低至81 989mPa•s,降低了54.7% ; 使地层水（矿化度2.2×105mg/L）-超稠油(1.81×105mPa•s)界面张力由27mN/m降低至0.32mN/m,对超稠油乳化效果优于常规水溶性降黏剂,形成的O/W乳状液平均粒径为2.5μm,对委内瑞拉、中海油、塔河超稠油降黏率均达到99%以上,优于常规油溶性降黏剂降黏率的72.6%,耐盐度达2.2×105mg/L,耐高温达140℃,与油田破乳剂配伍性好。在塔河油田进行现场实验期间,日平均节约稀油率66.6 %,平均提高稠油采收率为14.4 %。     

一种两亲聚合物稠油降黏剂的制备及性能评价

以卤代烷烃、聚乙烯亚胺（PEI）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料，采用自由基聚合的方法制备了一种具有耐温抗盐性能的两亲聚合物型稠油降黏剂。利用红外光谱仪、显微镜、旋转滴界面张力仪、哈克流变仪、填砂管驱油实验研究了聚合物对稠油的乳化降黏及驱油能力。结果表明，当聚合降黏剂质量分数为1.00%时，油水质量比7:3条件下，春风油田稠油黏度由4753 mPa?s降至85 mPa?s，降黏率大于98%，油水界面张力由11.59 mN/m降低至0.06 mN/m。经过110℃老化24 h、矿化度1.45?105 mg/L条件下降黏率大于93%，具有较好的耐温耐盐性。在50℃、4.84?104 mg/L条件下，质量分数为0.50%的降黏剂溶液黏度为56 mPa?s，与市售部分水解聚丙烯酰胺HPAM溶液32 mPa?s的黏度相比，该聚合物降黏剂在矿化度条件下具有更好的水相增稠能力。填砂管驱油实验注降黏剂驱能够在水驱基础上提高采收率37.45%，表明该聚合物溶液可以通过降低稠油黏度和扩大波及体积提高稠油的采收率。     

阴离子型油溶性稠油降黏剂的合成及评价

针对油溶性稠油降黏剂存在的选择性强和降黏效果差等问题,通过乳液聚合方式合成了一种阴离子型的多元共聚物油溶性稠油降黏剂,最佳合成条件为:在氮气的保护下,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶n(甲基丙烯酸长链酯)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)=1∶10∶6∶5,引发剂加量0.5%,反应时间6 h,反应温度70℃,单体浓度25%。该降黏剂对多种稠油都具有一定降黏效果,尤其对含水率高的稠油效果更好;在50℃条件下,降黏剂加量950 mg/L时,降黏率可达59.29%。考察了稠油中胶质、沥青质加降黏剂前后的红外光谱,分析了其降黏机理:降黏剂加入后,降黏剂分子与稠油中的胶质、沥青质发生作用,消弱了胶质沥青质聚集体间的氢键结合能力,改变了原有聚集体的空间网状结构,从而降低稠油黏度。     

阴离子型油溶性稠油降黏剂的合成及评价

针对油溶性稠油降黏剂存在的选择性强和降黏效果差等问题,通过乳液聚合方式合成了一种阴离子型的多元共聚物油溶性稠油降黏剂,最佳合成条件为:在氮气的保护下,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶n(甲基丙烯酸长链酯)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)=1∶10∶6∶5,引发剂加量0.5%,反应时间6 h,反应温度70℃,单体浓度25%。该降黏剂对多种稠油都具有一定降黏效果,尤其对含水率高的稠油效果更好;在50℃条件下,降黏剂加量950 mg/L时,降黏率可达59.29%。考察了稠油中胶质、沥青质加降黏剂前后的红外光谱,分析了其降黏机理:降黏剂加入后,降黏剂分子与稠油中的胶质、沥青质发生作用,消弱了胶质沥青质聚集体间的氢键结合能力,改变了原有聚集体的空间网状结构,从而降低稠油黏度。     

一种小分子油溶性降黏剂的合成及降黏性能评价

利用环氧氯丙烷、邻苯二酚、硬脂酰氯反应得到一种小分子油溶性降黏剂,通过单因素法对降黏剂的合成条件进行优化,得到最优反应条件为:单体n(环氧氯丙烷)∶n(邻苯二酚)∶n(硬脂酰氯)=4∶4∶2、主链反应温度为100℃、反应时间为8 h、接枝反应温度为100℃、反应时间为10 h、促进剂Na OH质量分数为1. 4%。降黏剂质量分数为500μg/g时测得降黏剂的降黏率为52. 36%。通过紫外分光光度计及激光粒度仪分析了降黏剂对沥青质和胶质溶液的作用效果,结果表明,降黏剂能减小沥青质和胶质在溶液中的粒径,增大沥青质和胶质在溶液中分散性。屈服应力测试结果表明,降黏剂有效地提高了稠油的流动性能,降低了稠油的黏度。     

新型稠油采收降黏助剂的研制和应用

研制了稠油采收降黏助剂，表面活性剂单体选用了主要成分为木质素磺酸盐的造纸废液作为分散剂，减少了环境污染。配方定型和配方复配中，将降黏剂改为两剂型，有效利用了溶解热。对该降黏剂进行了稠油乳化降黏实验，稠油黏度由8371mPa·s降至23，2mPa·s，总降黏率达99％以上。室内和现场实验效果良好，解决了稠油采收的难题，提高了稠油油藏的采收率。     

基于分子模拟的新型油溶性降黏剂的制备及性能优化

为了解决胜利油田稠油黏度高、开采困难等问题,通过分子模拟指导,以马来酸酐、甲基丙烯酸十八酯、N-乙烯基吡咯烷酮及苯乙烯进行四元共聚,获得了适合原油特性的降黏剂。以降黏率为考察指标,探讨了单体投料比例、最佳反应条件等对降黏效果的影响。结果表明,马来酸酐、甲基丙烯酸十八酯、N-乙烯基吡咯烷酮及苯乙烯投料摩尔比为4∶13.5∶8∶3、引发剂加量为1%（质量分数）、链转移剂用量为0.5%（质量分数）、80℃反应8h时,合成的降黏剂效果最好,且在降黏剂用量为0.3%（质量分数）时,可将原油黏度从1100mPa·s（50℃）降至403mPa·s,降黏率达到63.3%,原油凝点可从38.5℃降低至33.2℃,通过红外及氢谱等进行了表征,与预想分子结构一致。     

加拿大稠油油田油溶性降黏剂的制备及性能评价

加拿大M油田油藏温度低,油藏埋深浅,原油黏度高,含水少,流动性差,针对M油田稠油特性,研制了油溶性降黏剂PH-OV.实验研究表明:油溶性降黏剂PH-OV的较优组成为4％酯化改性聚醚+15％二乙二醇二丁醚+81％芳烃类溶剂油,PH-OV质量分数达到3％时,对M油田稠油降黏率可达到85.2％;加量达到5％以上时,在14～8...