稠油降黏甲基丙烯酸十二酯基三元共聚物合成与降黏性能的研究

采用自由基溶液聚合法合成了油溶性甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物(LSM),以此为基础复配成可工业用的甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物稠油降黏剂。通过聚合产物的表征、单体配比对聚合产物收率的影响和聚合过程工艺的研究确定了最佳工艺参数;以具有代表性的胜利油田高稠原油为研究对象并结合工程实际应用情况,研究了不同单体配比聚合产物对降性能的影响、浓度对降黏效果的影响和添加降黏剂前后黏度随温度变化对比。研究认为在甲基丙烯酸十二酯基三元共聚稠油降黏剂加量800×10-6、使用温度35℃条件下,原油表观黏度由315mPa.s降至150mPa.s,降黏率达52.38%,表现出了良好的降黏效果。     

改性纳米二氧化硅复合降黏剂的制备与性能评价

以甲基丙烯酸十八酯、丙烯酰胺、苯乙烯和改性纳米二氧化硅为反应单体,甲苯为溶剂,合成一种油溶性的原油降黏剂(VR)和纳米复合降黏剂(NVR),并通过红外光谱仪、热重分析仪和扫描电镜对其结构和形貌进行表征。通过对流体黏度-温度、黏度-剪切速率以及剪切应力-剪切速率的研究,考察了2种降黏剂在克拉玛依原油中的降黏效果。结果表明,纳米粒子的引入使得生成的NVR表面形成一层微纳米粒子层,加入到克拉玛依原油后,不仅使流体对剪切速率和温度的变化更为敏感,而且有效地提高了温度对流体流变行为转变速度的影响。     

耐温抗盐超稠油乳化降黏剂研制

针对春光油田白垩系油层埋藏深、原油黏度高、地层水矿化度高和注汽温度高等特点,研制出不同类型的稠油降黏剂,经抗盐和耐温试验评价,优选出CGS-15和CGS-63两个降黏剂单剂,筛选出适合白垩系稠油的渗透剂,找出最佳复配比例和最佳使用浓度。驱替试验表明,与单纯蒸汽驱相比,采用降黏剂和蒸汽复合驱的驱替效率提高了22.7%个百分点。     

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。     

稠油降黏解堵体系性能评价及提高采收率机理研究

本文通过对原油加入降黏解堵剂后的全烃气相色谱、粘温特性和降粘率、原油四组分变化等性质进行分析,考察复合降黏解堵剂HJF-XTH的作用机理。研究结果表明,原油中加入复合降黏解堵剂HJF-XTH后,黏度明显下降,重组分质量分数明显降低,轻组分质量分数明显提升,物理模拟实验表明,蒸汽驱开采稠油时,加入复合降黏解堵剂HJF-XTH体系后,驱油效率大幅度提高,同时注入压力明显降低。     

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14～80℃内的降黏率均可达到80%以上。随着原油含水率的增高,降黏率随之增大,60%含水率时降黏率达到98.5%。该降黏剂可有效降低原油屈服值,对原油降黏性能稳定可达168 h以上,辅助冷水驱油效率可达到30.03%,相比水驱冷采提升了12.86%。油溶性降黏剂PH-OV可适用于M油田稠油冷采,具备有效实施提高采收率的潜力。     

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。     

降黏剂对稠油中的胶质作用研究

三种稠油测定结果表明,稠油黏度与其自身胶质含量密切相关。合成了两种新型降黏剂,即降黏剂1(VR-1)和降黏剂2(VR-2),该新型降黏剂对新疆稠油表现出较好的降黏效果,且后者的降黏效果优于前者。紫外-可见结果表明,与VR-1相比,VR-2对胶质的分离效果更好,这可能与降黏剂VR-2与胶质分子形成更强氢键作用来分散了胶质聚集体并改变了其原始的致密结构有关,红外测定结果表明胶质分子中含有较多的杂原子和极性基团,为氢键的形成提供有利条件。综上,两种降黏剂对稠油中的胶质具有不同作用的原因得到解释。     

稠油油溶性降黏剂的作用机理及其应用进展

稠油各类开采技术中,物理降黏具有工艺简单、适应性好等优点,但存在生产成本高、稀油资源短缺等不足;化学降黏具有见效快、能耗低等优点,却存在处理工艺复杂等短板。油溶性降黏剂技术结合了物理降黏与化学降黏的优点,具有添加量少、效果好、成本低及后处理简单等诸多优势。该文介绍了稠油高黏度的原因;分析了油溶性降黏剂的降黏机理;总结了各类油溶性降黏剂的合成工艺;分析了不同类型降黏剂的优点与不足。相较于二元和三元油溶性降黏剂,四元油溶性降黏剂的多种极性基团能够更好地与稠油中的大分子相互作用并破坏胶质、沥青质的层状结构,进而大幅度降低稠油黏度;降黏剂的复合及复配使用可增强降黏效果。对油溶性降黏剂的发展趋势进行了展望,认为还需从分子层面进一步对降黏机理开展深入研究、从绿色环保的角度优化降黏剂合成工艺,以上问题的解决将有助于高效油溶性降黏剂分子的设计、制备与广泛应用。