马来酸酐/苯乙烯/丙烯酸高碳醇酯共聚物的制备及对稠油的降粘性能

以甲苯为溶剂在引发剂存在下使马来酸酐、苯乙烯、丙烯酸共聚 ,再在Lewis酸存在下使共聚产物直接与C16～C18混合醇反应 ,得到马来酸酐 /苯乙烯 /丙烯酸C16～C18混合醇酯共聚物MSA。通过红外特征吸收峰的指认确证了MSA的结构。体积比 85∶15的胜利孤岛原油 (5 0℃粘度 2 1.5Pa·s)与 35 3mg/L的MSA煤油溶液形成的稀释油 ,其粘度随温度升高 (4 0～ 6 5℃ )而降低 ,在 5 0℃时表观降粘率为最高 ,达 95 .8% ;稀释油 5 0℃时的粘度随MSA煤油溶液浓度增大而下降 ,在浓度 35 3mg/L时达最低值 710mPa·s,浓度继续增大时反而上升。用阴、非离子二元混合表面活性剂及一种水溶性聚合物将溶于少量煤油的MSA制成水包油乳状液 ,将原油与MSA水乳液按体积比85∶15 ,表面活性剂混合物与原油质量比 1∶10 0 0混合 ,得到的水包油型乳化原油 5 0℃时的粘度与MSA在水乳液中的浓度之间存在类似的关系 ,浓度为 35 3mg/L时粘度为 6 75mPa·s ,浓度为 4 70mg/L时粘度有最低值 4 0 0mg/L ,此时实际降粘率为 71.5 % ,浓度继续增大时粘度上升。油溶性降粘剂与乳化剂结合用于稠油降粘 ,费用较低 ,效果较好。共聚物不提纯直接酯化和提纯后酯化得到的MSA的降粘性能相差不大。表 3参 9。     

用于高含蜡原油的双聚合物降凝剂的研制

通过在有机溶剂中进行的引发聚合 ,由摩尔比 2∶3∶3的马来酸酐、丙烯酸十八酯、醋酸乙烯酯合成了共聚物降凝剂A ,由摩尔比 1∶2∶3的苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸十八酯合成了共聚物降凝剂B。A和B均为质量分数 30 %的溶液。简介了合成方法。A +B组合实验和组合物加量实验结果表明 ,对于密度 86 8.9kg m3、含蜡量 2 6 .6 %的辽河曙光原油 ,质量比 3∶1的A +B的降凝降粘效果最好 ,加入量为 0 .5 %时原油凝点由 2 9℃降至 2 1℃ ,80℃、15 0s- 1下的粘度由 2 0 0 0mPa·s降至 95 0mPa·s,降粘率达 5 2 .5 % ;对于密度 886 .7kg m3、含蜡量 18.9%的吉林新民渣油(原油减压蒸馏釜底残液 ) ,质量比 1∶2的A +B的降凝降粘效果最好 ,加入量为 0 .4 %时渣油凝点由 13℃降至 1.0℃ ,80℃、15 0s- 1 下的粘度由 95 0mPa·s降至 2 6 0mPa·s,降粘率达 72 .6 %。降凝剂A +B加量增大时 ,原油和渣油的凝点、粘度均降低。表 3参 8。     

稠油的类乳化复合降粘作用机理

讨论了油水乳状液的粘度与水外相体积分数之间关系的 3种理论公式 (Einstein ,Hatschek ,Richardson公式 )和真实乳状液的各种复杂类型 ,包括极少量水与油形成的核心 环状流。提出在稠油中加入少量的水、油溶性降粘剂、乳化剂 ,使稠油形成油相不易聚结的水外相类乳状液 ,以大大降低稠油粘度的方法并讨论了涉及的机理。将5 0℃、6 3.5s- 1 下粘度 >17.8Pa·s的胜利乐安稠油与加有 0 .1%特制乳化剂、0 .0 5 %油溶性共聚物降粘剂MSA的水在 5 0℃混合 ,油水体积比分别为 8.5∶1.5和 8.0∶2 .0 ,药剂加量以药剂与稠油的质量比表示 ,形成的类乳状液的粘度分别为 6 73.2和 2 4 1.5mPa·s (5 0℃ ,113.5s- 1 ) ,降粘率分别为 96 .6 %和 98.8%。在油水体积比 8.5∶1.5 ,MSA加量 0 .0 5 % ,乳化剂加量 0 .1% ,温度 5 0～ 80℃的条件下 ,用煤油代替水 ,在 <80℃时稠油降粘率均较小 ,且温度越低 ,降粘率差别越大。考察了MSA加量 (0 .0 1%～ 0 .1% )、乳化剂加量 (0 .0 5 %～ 0 .1% )、油水体积比 (8.5∶1.5～ 7.0∶3.0 )、乳化温度 (5 0～ 70℃ )的影响。本方法可用于稠油的井筒降粘开采。图 2表 4参 13。     

胜利油田陈371区块高钙镁油藏稠油降粘剂研究

陈 371块稠油油藏温度约 6 5℃ ,所产原油粘度高 (6 5℃下 8.6Pa·s,5 0℃下 44Pa·s) ,胶质和沥青质含量高 ,地层水矿化度高 (～ 1.5× 10 4 mg/L) ,Ca2 + 、Mg2 + 含量高 (376 ,173mg/L) ,6 0℃时实验原油在含水率 36 .7%时发生乳状液转相。在 6 0℃、油水体积比 7∶3条件下考察了影响降粘剂ONS 1(一种阴离子表面活性剂 )乳化降粘效果的因素 :水相中NaCl浓度 ,ONS 1浓度 ,Ca2 + 浓度 (固定Mg2 + 浓度 )及增效剂三乙胺浓度 ,在水相中NaCl浓度为1.5× 10 4 ,Ca2 + 浓度为 6 0 0 ,Mg2 + 浓度为 2 0 0mg/L条件下 ,得到ONS 1与三乙胺的适宜质量比约为 10 0∶3。在上述条件下加入ONS 1+三乙胺 (2 .0× 10 4 +6 0 0mg/L)得到的实验原油乳状液 ,1s-1和 5 0s-1下的粘度 ,5 0℃时分别为 111和 41mPa·s,30℃时分别为 311和 12 0mPa·s,在 30～ 6 0℃范围内稠油乳化降粘率大于 99%。在矿化度和Ca2 + 、Mg2 + 含量较低的油田污水中加入ONS 1+三乙胺 (2 .0× 10 4 ～ 3.0× 10 4 +75 0mg/L)使实验原油乳化 ,可得到更好的降粘效果     

一种季铵盐双子表面活性剂自转向酸的变粘特性评价

长庆油田开发过程中地层CaCO_3垢引起堵塞造成油井产量下降,论文提出采用清洁无伤害的粘弹性表面活性剂自转向酸解除储层堵塞,并利用酸增粘形成暂堵屏障使后续酸分流转向改造未有效动用的低渗透油层。室内确定了一种自行合成的季铵盐双子表面活性剂自转向酸的主体配方:5%季铵盐表面活性剂15%盐酸。酸液最佳增粘温度在50～75℃;增粘后在170 s~(-1)下剪切2 700 s后粘度仍大于170 mPa·s;盐离子对酸液后期粘度的保持贡献的高低依次为Ca~(2+)>Na~+>Mg~(2+);高粘胶束遇原油等烃类能够自动破胶降粘,易返排对地层无伤害。该自转向酸适用于长庆油田三叠系和侏罗系的中低温、高矿化度油藏。     

微生物清蜡降粘采油技术在垦90断块油田的应用

将由垦 90断块油水样中培养出的 12种厌氧、嗜热、耐压菌种按最突出的性能划分为降粘、降蜡、乳化 (降粘 )等菌种 ,分别作用于该断块 4口井产出的原油 ,一些菌使高蜡高凝高粘原油凝固点下降 4 .5～ 9.0℃ ,5 0℃粘度下降16 %～ 5 2 % ,一些菌使原油含蜡量下降 4 %～ 14 % ,一种菌使原油烃主碳峰由C2 4移至C16。考察了这些菌的生长条件 :水矿化度一般 <1.0× 10 5mg/L ,最高达 1.5× 10 5mg/L ;pH值一般 5～ 9,耐酸菌为 5 .5 ,耐碱菌为 7.5。在垦 90断块油藏 (温度 10 0～ 110℃ )的 4口油井中通过油套环空注入由 3种或 4种菌组成的混合菌液 ,一次 30 0～ 10 0 0kg ,使试验井抽油机负荷减小 ,管线回压降低 ,免修期延长 ,一些井产油量有所增加     

胜利油田单六块超稠油乳化降粘室内实验研究

在实验室评价了质量比7/3的阴离子/非离子混合表面活性剂降粘剂SB 3(有效物含量≥30%)对胜利滨南油田单6断块蒸汽吞吐井超稠油井筒乳化降粘的性能。所用油样为脱气脱水单6 12 X42井原油,在10s-1下50℃粘度为6.4×104mPa·s,60℃粘度为3.3×104mPa·s;水相为模拟地层水,含NaCl1.5×104mg/L,Ca2+800mg/L,Mg2+200mg/L及设定量SB 3。实验研究结果表明:体积比为90/10～50/50的原油和水在60℃时形成油包水乳状液,其粘度较原油大幅上升;在水相中加入2.0×104mg/LSB 3后,相同体积比的原油和水在60℃时形成水包油乳状液,60℃、50s-1下乳状液粘度为260mPa·s(油水体积比70/30)和～130mPa·s(60/40);温度由35℃升到80℃时,油水体积比70/30的乳状液的粘度(50s-1)由579mPa·s降至65mPa·s;SB 3加量增大时(≤5.0×104mg/L)乳状粘度还会降低;SB 3不影响稠油乳状液的化学破乳脱水。因此,SB 3可用于胜利滨南油田单6断块超稠油的井筒乳化降粘。图3表4参3。     

绥中36-1油田稠油降粘剂HOT-RE室内研究

稠油乳化剂HOT RE是一种含有耐盐基团的表面活性剂。在HOT RE室内性能评价中所用的油样为取自绥中 36 1油田的脱气脱水稠油 ,在 4 0℃下粘度为 5 6 .2Pa·s。实验研究结果如下。在含水量由 2 4 %增至 2 8%时稠油乳状液由油包水型转变为水包油型。加入 0 .0 5 %～ 0 .3%NaOH可使油水体积比 70 30的O W型稠油乳状液 4 0℃时的粘度降至数百mPa·s,但水相矿化度为 3.5× 10 4 mg L时则无降粘作用。质量比 1∶1的NaOH +HOT RE在加量为 0 .0 5 %～ 0 .5 %时乳化降粘效果更好 ,但当水相矿化度为 3.5× 10 4 mg L时其有效加量范围减至 0 .4 %～ 0 .6 %。加入 0 .2 %～ 0 .4 %HOT RE的 70 30的O W型稠油乳状液 4 0℃时的粘度为 6 0 0～ 2 70mPa·s,温度 5 0～ 70℃时粘度有所下降 ,水相矿化度≤ 7.0× 10 4 mg L时 4 0℃粘度大体不变。加入HOT RE形成的O W型稠油乳状液用选择适当的破乳剂不难破乳 ,脱水率可高达～ 90 %。在储层岩心流动实验中 ,与海水相比HOT RE水溶液的注入压力较低 ,从油饱和岩心中驱出的油量较多。图 5表 2参 8     

耐温VES压裂液SCF的性能

长链脂肪酸在酸存在下与胺缩合再经季铵化,得到季铵盐型表面活性剂,引入无机和有机阴离子,得到粘弹性表面活性剂,溶于水中制成VES压裂液SCF。测定了体积分数4.0%的SCF压裂液170s-1下40～150℃的粘温曲线,温度升至150℃时粘度为68mPa·s,降温至90℃并维持130min后粘度为88mPa·s;在130℃剪切95min时粘度>80mPa·s,在150℃剪切45min时粘度～70mPa·s。在60℃、100～500s-1区间,上行和下行粘度～剪切速率曲线几乎重叠。少量水和互溶剂、少量原油、大量水可使SCF压裂液完全破胶。残渣率为176mg/L。砂比为10%时,粒径0.5～0.8mm石英砂在SCF压裂液中的悬浮率>90%。SCF压裂液对粘土的防膨率为80.5%。在原油与SCF体积比为1∶4和1∶1时,原油30℃粘度由1832mPa·s分别降至100和48.7mPa·s。图4表2参1。     

粘弹性表面活性剂压裂液VES-70工艺性能研究

粘弹性表面活性剂VES 70压裂液由复配表面活性剂VES 70和粘土稳定剂组成 ,其中VES 70为C16、C18烷基三甲基季铵盐与有机酸、异丙醇等的复配物。实验考察了VES 70胶束凝胶压裂液的应用性能。在 30℃下 ,VES 70溶液的表观粘度 (170s-1)随VES 70体积分数的增加而增大并趋于恒定值 :2 %溶液为 5 7mPa·s,4 %溶液为 175mPa·s,5 %溶液为 180mPa·s;4 %VES 70溶液的表现粘度随 pH值增大而增大 ,pH =1时不增粘 ,pH为 2～7时迅速增粘 ,pH为 9～ 11时增粘减慢。在 6 5℃、170s-1进行的 90min耐温剪切测试中 ,4 %VES 70溶液粘度降至 6 0mPa·s左右并保持稳定 ,这是VES压裂液的一个特点。在振荡频率为 6 .2 4rad/s时 ,随温度升高 (2 5～70℃ ) ,4 %VES 70压裂液的G′减少 ,G″增大 ,在 5 3℃时由G′ >G″变为G″ >G′ ,但G′值均 >2 .0Pa。 4 %VES 70压裂液以不同体积比与吉林原油混合 ,在 6 5℃破胶时间为 31.2～ 14 .1min ,破胶液粘度 5 .6～ 6 .1mPa·s ;与柴油等体积混合 ,6 5℃破胶时间 13.6min ,破胶液粘度 2 .7mPa·s ,表面张力 2 9.6mN/m ,界面张力 0 .33mN/m。在 6 5℃、3.5MPa下 4 %VES压裂液在低渗 (0 .0 80 7× 10 -3 μm2 )储层岩心中动态滤失系数为 7.5 2× 10 -4m/min0 .5,初滤失量为 2 .11× 10 -4     

RHEOLOGY,PARTICLE SIZE DISTRIBUTION,AND ASPHALTENE DEPOSITION OF VISCOUS ASPHALTIC CRUDE OIL-IN-WATER EMULSIONS FOR PIPELINE TRANSPORTATION

The rheology of an asphaltic heavy crude oil-in-water emulsions stabilized by an anionic (RN) and a nonionic (TEP) surfactants individually or in a mixture has been studied. The investigated crude oil has a non-Newtonian, time dependent, shear thickening, rheopectic behavior with a relatively high yield stress. The relatively high yield stress of this crude oil is attributed to the presence of a relatively high asphaltene and resins content. The viscosity ofhe crude oil decreases when it is emulsified with synthetic formation water in the form of an oil-in-water type of emulsion using a nonionic or an anionic surfactant. It has been found that, the maximum oil content required for forming an oil-in-water emulsion of acceptable viscosity is the 60% oil-containing emulsion. However, the 70% oil-containing emulsion is not an oil-in-water type of emulsion but it is rather a complicated mixture of oil-in-water-in-oil type of emulsion. The presence of the anionic and the nonionic surfactants together has a synergistic effect in decreasing the total surfactant concentration required to stabilize the emulsion and to form low viscosity emulsion. It has been emphasized that the nonionic surfactant has a positive contribution in forming emulsions with low viscosity. Meanwhile, the anionic surfactant contributes in stabilizing the emulsion at lower concentrations. Flocculation point measurements showed that the added surfactants caused no sign of asphaltene deposition. This implies that it is safe to use the investigated surfactants in forming oil-in-water emulsion for viscous asphaltic crude oils without any fear of asphaltene deposition.     

RHEOLOGY, PARTICLE SIZE DISTRIBUTION, AND ASPHALTENE DEPOSITION OF VISCOUS ASPHALTIC CRUDE OIL-IN-WATER EMULSIONS FOR PIPELINE TRANSPORTATION

The rheology of an asphaltic heavy crude oil-in-water emulsions stabilized by an anionic (RN) and a nonionic (TEP) surfactants individually or in a mixture has been studied. The investigated crude oil has a non-Newtonian, time dependent, shear thickening, rheopectic behavior with a relatively high yield stress. The relatively high yield stress of this crude oil is attributed to the presence of a relatively high asphaltene and resins content. The viscosity ofhe crude oil decreases when it is emulsified with synthetic formation water in the form of an oil-in-water type of emulsion using a nonionic or an anionic surfactant. It has been found that, the maximum oil content required for forming an oil-in-water emulsion of acceptable viscosity is the 60% oil-containing emulsion. However, the 70% oil-containing emulsion is not an oil-in-water type of emulsion but it is rather a complicated mixture of oil-in-water-in-oil type of emulsion. The presence of the anionic and the nonionic surfactants together has a synergistic effect in decreasing the total surfactant concentration required to stabilize the emulsion and to form low viscosity emulsion. It has been emphasized that the nonionic surfactant has a positive contribution in forming emulsions with low viscosity. Meanwhile, the anionic surfactant contributes in stabilizing the emulsion at lower concentrations. Flocculation point measurements showed that the added surfactants caused no sign of asphaltene deposition. This implies that it is safe to use the investigated surfactants in forming oil-in-water emulsion for viscous asphaltic crude oils without any fear of asphaltene deposition.     

Characterization of ternary compound viscosity reducer system on viscosity of viscous crude oil

Based on the theory that viscous crude oil can form stable two-phase oil-water interfacial molecular membrane with surfactant, the oil-water interfacial activity and viscosity reduction of oil-water interface of viscous crude oil were studied for the ternary compound system, including anionic surfactant alpha olefin sulfonate (AOS), weak alkali Na₂CO₃ and four different kinds of nonionic surfactant emulsifying silicon oil (LKR-1023), lauryl diethanolamide (LDEA), isomeric alcohol ethoxylates (E-1306), and polyoxyethylene sorbitan monooleate (T-80). Results showed when lipophilic or hydrophilic nonionic surfactants were used separately in the same compound system. The viscosity of viscous crude oil could be reduced, but the viscosity reduction efficacy was not desirable. However, using LKR-1023, E-1306, and T-80 as nonionic surfactant with mass fraction 1.0%, the viscosity reduction rate of viscous crude oil reaches 98.92%, 98.29%, and 96.87%, respectively. With 1.4% of LDEA, the viscosity reduction rate of viscous crude oil can reach 98.89%. Through all different kinds of the nonionic surfactant tested, oil-in-water (O/W) emulsion under LDEA ternary compound system has been proved to be the most stable with no phase inversion. Therefore, it is promising to improve the viscosity reduction of the super viscous crude oil by selecting the proper surfactant and dosage.     

耐盐耐高温超稠油降黏剂的研制与性能评价*

针对超稠油黏度高、流动性差和地层水矿化度高等现状,以表面活性剂、碱、有机磷酸为原料制得乳化降黏剂,对降黏剂配方进行了优选,研究了矿化度和温度对降黏剂降黏性能的影响,并分析了降黏机理。结果表明,超稠油乳化降黏剂最优配方为:质量比为1∶1的磺酸盐类阴离子表面活性剂YBH与醇醚羧酸盐类的阴、非离子表面活性剂YFBH复配的主剂、碱助剂、耐盐助剂NYZJ-1的质量比为1.1∶0.45∶1.15。在主剂、助剂总加剂量为0.81%(占原油乳状液的质量分数)、乳化温度80℃、油水质量比为7∶3、矿化度为95 g/L的条件下,可使超稠油黏度由316.5 Pa·s(50℃)降至其乳状液的0.0831 Pa·s,降黏率达99.97%,50℃下静置4 h的出水率为5.93%。温度对乳化降黏剂降黏性能的影响较小,经200℃处理2 h后超稠油乳状液的降黏率不变。复配乳化剂各组分间发挥了协同增效作用,增强了体系的降黏性能,提高了乳状液的稳定性。乳化降黏剂降黏效果良好,耐温抗盐,适用于高温高盐油藏。图10表3参15。     

用表面活性剂回收废白土中油分的实验研究

实验采用单一和复合表面活性剂对废白土中油分进行回收。考察了表面活性剂种类、复合表面活性剂的配比、加热温度和时间等条件对油分回收率的影响。实验结果表明：单一非离子表面活性剂回收效果好于单一阴离子表面活性剂;当非离子表面活性剂（脂肪醇聚氧乙烯醚）与阴离子表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）的质量比为1：5、加热温度为95℃、加热时间为25min时,油分的回收率可达93％。     

防蜡剂SZ－3及其性能特点

为了解决胜利桩西油田高含蜡原油开采中的严重结蜡问题，研制了ＳＺ－３防蜡剂。该剂为以ＥＶＡ甲苯溶液为内相，水为外相，含有油溶性和水溶性非离子表面活性剂和低分子醇的Ｏ／Ｗ乳状液，从油套环空投入采油井井底，防蜡效果良好。本文介绍了该剂的研制、配方、室内性能测定和现场试验简况。     

聚甲基丙烯酸酯类润滑油降凝剂的研究

以甲基丙烯酸、高碳醇、马来酸二异辛酯和苯乙烯为原料、甲苯为溶剂、对甲苯磺酸为催化剂,通过酯化和聚合反应合成甲基丙烯酸高碳醇酯-马来酸二异辛酯-苯乙烯三元共聚物降凝剂,研究聚合条件对降凝剂降凝效果的影响。结果表明：在n(甲基丙烯酸十四酯) : n(马来酸二异辛酯) : n(苯乙烯)=5:1:1、引发剂过氧化苯甲酰用量为0.8%、反应温度为105 ℃、反应时间为5 h的条件下,合成的三元共聚物降凝剂具有最佳的降凝效果;该降凝剂的添加量为1.0%时,可使150SN基础油凝点降低22 ℃。     

三元共聚柴油降凝剂的合成及低温性能研究

以十四醇、十六醇和甲基丙烯酸为原料,通过酯化反应合成了甲基丙烯酸混合酯.采用自由基溶液聚合法制备了甲基丙烯酸混合酯-苯乙烯-油酸丁酯三元共聚柴油降凝剂,以正交实验法确定的最佳聚合条件是:n(甲基丙烯酸混合酯):n(油酸丁酯):n(苯乙烯)=8:1:1、引发剂加量1.0％、反应温度80℃、反应时间3 h.评价结果表明,加...     

阴离子双子表面活性剂的油水界面张力研究

为探究GA系列新型阴离子双子表面活性剂的油水界面活性及提高油层原油采收率的可行性,以模拟地层水和东河塘稀油,在45℃条件下,利用旋转液滴法测试了不同分子结构阴离子双子表面活性剂与稀油间的界面张力,并以GA12-4-12为对象,测试了其在不同浓度时的动态界面张力,考察了其与非离子表面活性剂ANT的复配性能。结果表明:连接基长度及碳链长度越长,油水界面张力越低;随GA12-4-12浓度增加,界面张力先降后升,0.3%时油水界面张力仅0.00885mN/m,但时间稳定性变差;GA12-4-12与ANT复配协同效果明显,复配比为4∶1时0.1%(GA12-4-12+ANT)加量可使油水界面张力达超低(0.00884mN/m),明显降低了GA12-4-12用量。可见GA12-4-12与ANT复配体系具有低剂量下提高原油采收率的性能,建议用该配方进行提高原油水驱采收率试验研究工作。     

苯乙烯—马来酸酐—丙烯酸十八烷基酯三元共聚物的合成及其降凝性能

合成了用作降凝剂的苯乙烯－马来酸酐－丙烯酸十八烷基酯三元共聚物。研究表明,当苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸十八烷基酯三种单体摩尔比为1∶3∶3,原油预热温度为60℃,三元共聚物在江汉原油中加量为300mg/L时,此三元共聚物可使江汉原油的凝固点为28℃降到13℃。它是一种新型的原油降凝剂。