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。     

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。     

稠油催化改质降粘的实验研究

制备了4种油溶性过渡金属石油酸盐催化剂,进行了室内稠油催化改质降黏实验,评选出了最优催化剂及其最佳反应条件。结果表明,在石油酸铁质量分数为0.12%、改质温度365℃、改质时间40 min的条件下,可使鲁克沁稠油黏度从17 460降至125 mPa·s,降黏率达99.28%。改质稠油饱和分增加了17.61%,胶质减少了18.55%,350、500℃以下馏分分别增加了9.82%、29.45%。改质油轻组分的增加便于稠油降黏和管输,降低了能耗。     

塔河稠油复合降黏实验研究

采用复合降黏剂CQ-1对塔河稠油进行化学降黏实验。优选出复合降黏剂CQ-1的组分配比为m(CTAC)∶m(SDBS)∶m(Na2CO3)=4∶3∶2,当15 mL矿化度为19 000 mg.L-1的模拟塔河油田水溶解0.9 g复合降黏剂CQ-1并倒入30 g稠油中,恒温55℃搅拌150 min时,塔河稠油的黏度从8 527 mPa.s降低至149 mPa.s,降黏率超过98%。     

复合碱、盐多元驱各组分对油水界面张力和稠油黏度的影响

无机盐,混合碱NaOH、Na2CO3,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES),聚合物聚丙烯酰胺(PAM),经过混合组成多元驱。通过实验探讨了该多元驱中各个组分的用量对油水界面张力和稠油黏度的影响,优化了该多元驱中各个组分的含量。实验得出,无机盐的加入可以显著地降低界面张力和稠油黏度。当多元驱中无机盐、混合碱和表面活性剂的质量分数分别为51.87%,40.17%,6.99%,聚合物质量浓度为800 mg/L,配成质量分数为1%的水溶液,加热到50℃,油水质量比7∶3混合后,可使新疆克拉玛依地区红浅稠油黏度从23690 mPa.s降到84.83 mPa.s,降黏率达到99.64%,体系界面张力达到0.07499mN/m。室内评价表明,该多元驱可使新疆克拉玛依地区9#红浅稠油降黏率达到92%。多元驱中无机盐的质量分数超过50%,大大降低了成本。     

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。     

一种脂多糖类生物乳化降黏剂

采用选择性培养和原油平板培养方法,以南堡35-2稠油为碳源,在南堡35-2油田污水中分离出一株产脂多糖类生物乳化剂的醋酸钙不动杆菌BH-1.研究了该脂多糖类生物乳化剂的理化性质及对南堡35-2稠油的乳化降黏性能,研究结果表明该脂多糖类生物乳化剂的表面张力为57 mN/m,质量分数0.1%的乳化剂溶液可使等体积的煤油完全乳化.在90℃高温下,乳化剂对煤油的乳化效率为80%;30℃时,在Na+150 g/L、Ca2+1 g/L、Mg2+1 g/L、总矿化度101 g/L条件下,其对煤油的乳化效率仍能达到86%以上;质量分数为0.2%的乳化剂溶液能与南堡35-2稠油形成稳定的O/W型乳状液,使原油黏度从2 750 mPa·s降至453.8 mPa·8,降黏率达到83.5%.这些特点有利于稠油的乳化降黏开采和输送.     

渤海特稠油油藏油溶性降黏体系辅助热采室内实验研究

海上某深层特稠油油藏埋藏深、原油黏度高(30 000～50 000 mPa·s)、地层压力高,单纯蒸汽开采易造成注汽压力高、开发效果差等问题,为此,研制了一种油溶性降黏体系,该体系主要由有机溶剂、分散剂和互溶剂组成,并对体系进行了静态评价(闪点、降黏率、溶沥青速率、稠油屈服值)和动态驱替评价。实验结果表明:该体系闪点78.3℃,安全性高,5%质量分数的降黏率可达80%以上,溶沥青速率3.2 mg·(mL·min)~(-1),可使特稠油屈服值降低93%;动态驱油过程中,相比于单纯蒸汽驱,油溶性降黏体系+蒸汽驱的方式可使注汽压力降低53%,驱替效率提高22%,该体系具有广阔的应用前景,可用于辅助特稠油油藏的热采开发。     

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。     

稠油油藏多轮次吞吐中后期改善开发效果研究

针对稠油多轮次吞吐中后期油藏渗流能力差、剩余原油黏度高、含水高的特点,研制出新型高效稠油分散降黏体系FSJN。考察了体系的溶解沥青能力、耐温性、降黏率。稠油分散降黏体系能够溶解分散沥青,可耐温160℃。50℃稠油分散降黏体系用量0．6％可将原油黏度降低至300mPa·s以下。60℃、0．6％稠油分散降黏体系可提高纯热水...     

催化氧化法在高黏度稠油降黏中的应用

催化氧化法降低高黏度稠油的黏度有利于油田井下高黏度稠油的开采。用催化剂催化过氧化氢分解,分解产生的热量和氧化剂分解原子氧使原油部分氧化产生二氧化碳和热量以及部分二氧化碳溶解在原油中放出的热量,使原油温度升高;剩余的二氧化碳对原油又产生了驱替作用,最终达到降低黏度、增加原油流动性和易于开采的目的。研究结果表明,以质量分数20%碘化钾溶液为催化剂,加入量为原油质量的1.8%,以含9%过氧化氢的双氧水为氧化剂,加入量为原油质量的5%,胜利油田提供的原油样品在反应时温度由50℃升高到68℃,黏度由18 000 mPa·s降至4 200 mPa·s,降黏率76.67%;以三价铁的络合物为催化剂,同样条件下,原油温度可升高12℃,反应延迟15 min。     

MA/SAS/AMPS共聚物耐高温钻井液降粘剂的研制

合成了耐240℃高温的水基钻井液降粘剂马来酸酐/丙烯磺酸钠/2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(MA/SAS/AMPS)三元共聚物。优选反应条件为:水溶液聚合,n(MA)∶n(SAS)∶n(AMPS)=5∶4∶4,引发剂w(过硫酸铵)=3.0%,w(单体)=45%,共聚反应温度为85℃,反应时间为4h,得到MA/SAS/AMPS共聚物。室内实验证明,加入0.5%该共聚物使淡水基浆在常温下表观粘度由45mPa·s降至30mPa·s,降粘率为80.2%,加入0.5%使淡水基浆在240℃老化16h后的表观粘度由50mPa·s降至34mPa·s,降粘率为65%。     

黄原胶的化学改性及溶液黏度特征

黄原胶-OH与马来酸酐发生酯化反应,合成了具有更好黏度特征的改性黄原胶MX。合成反应的最佳条件:XG与MA摩尔比1∶11,温度70℃,反应时间24h,产率57.7%。MX比XG有更好的的溶解分散性;当聚合物浓度由7g·L-1增至8g·L-1时,XG的黏度增加了240mPa·s,而MX70的黏度增加了582mPa·s;1.2%NaCl溶液中,2g·L-1MX70黏度为234mPa·s-1,而XG黏度为95mPa·s;3g·L-1的聚合物溶液,pH值为4时MX70、XG表观黏度分别为284、178mPa·s,pH值为11时MX70、XG表观黏度分别为262、152mPa·s;3g·L-1的聚合物溶液,温度从20℃增至80℃,表观黏度依次下降,但MX70黏度下降率比XG减少18.7%。与XG相比,改性后的黄原胶MX增溶性良好、溶液黏度明显提高、耐温耐盐性增强,对油田钻井液增黏剂的研究及应用具有重要的指导意义。     

松香酸烷醇酰胺表面改性重质碳酸钙的研究

采用单因素分析法探讨了自制松香酸烷醇酰胺表面改性重质CaCO3的工艺条件,结果表明最佳工艺条件为松香酸烷醇酰胺用量2.5%,改性温度60℃,改性时间45min,搅拌速度500r.min-1。在此条件下,重质碳酸钙的沉降体积为1.8mL.g-1,吸油值为20.0mL/100g,粘度为52.5mPa.s,pH值为8.70。     

稠油水热裂解油溶性催化剂性能研究

合成的油溶性钴系和镍系催化剂作为稠油水热裂解反应的催化剂,具有良好的热稳定性,与表面活性剂石油磺酸盐和供氢剂甲苯复配,降粘重复性稳定。实验结果表明,反应温度180 ℃,油溶性催化剂体系投药量质量分数为0.4%时,可使中国石油辽河油田稠油降粘90%以上;现场试验表明,该催化剂体系有效降低稠油粘度,实验初期稠油的降粘率大于74%。     

氯铝酸离子液催化生产C5石油树脂工艺条件的研究

以间戊二烯、抽余炭五、一闪溶剂油为原料,以氯铝酸离子液为催化剂,采用催化聚合的工艺方法,研究原料配比、反应时间、反应温度、催化剂用量对C5石油树脂熔融黏度和色号的影响。结果表明,最佳反应条件为:间戊二烯、抽余炭五、一闪溶剂油的配比为2∶1∶1,反应时间为2 h,反应温度为65℃,催化剂比例为1.0%,可使C5石油树脂的色号达到5.3#,熔融黏度达到130 mPa·s,产率达到30%,产品呈浅黄色,粒状,光泽度好,透明性好。     

低黏度氢化蓖麻油聚氧乙烯(40)醚的合成

以氢化蓖麻油和环氧乙烷为原料,三氟化硼乙醚作催化剂,合成了氢化蓖麻油聚氧乙烯(40)醚。产物为极淡黄色,常温下为透明液体,羟值为70~80 mg KOH/g,皂化值为60~70 mg KOH/g,黏度为1 500~2 000 mPa.s。对影响目标产物黏度、色泽、外观、羟值和皂化值的主要因素进行了优化,得到了适宜的反应条件:w(三氟化硼)=0.8%~1.3%,反应温度100~120℃。用500 L反应釜进行扩试生产,得到的产品色泽为极淡黄色,常温下为透明液体,羟值为70.3 mg KOH/g,皂化值为63.2 mg KOH/g,黏度为1 620 mPa.s。