油溶性稠油降黏剂SMA的制备与性能评价

根据稠油组分进行了降黏剂分子结构设计,采用反相乳液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、马来酸酐(MA)、苯乙烯(St)为单体进行共聚反应,再将共聚物与十八醇进行酯交换反应,制得一种油溶性稠油降黏剂SMA,并对合成条件进行了优化。室内试验结果表明,降黏剂SMA浓度为200 mg/L时,原油降黏率达67%,使用温度范围为50～60℃;将SMA与十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)进行复配,降黏率可达78%。     

适用于稠油油藏的新型油溶性降黏剂研究及应用

以甲基丙烯酸十八酯、丙烯酰胺衍生物和苯乙烯为合成原料,采用溶液聚合法合成了一种新型油溶性稠油降黏剂SER-1,并考察了单体配比、反应温度、反应时间以及引发剂加量对稠油降黏效果的影响.结果表明,降黏剂SER-1的最佳合成条件为甲基丙烯酸十八酯、丙烯酰胺衍生物和苯乙烯的摩尔比为9:2:3,反应温度为70℃,反应时间为5 h...     

油溶性降黏剂的制备及性能评价

为解决渤海A27-2平台稠油长距离管输时黏度高、流动性差的问题,以甲基丙烯酸十八酯(A)、苯乙烯(S)、2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(Xm)为原料制得三元共聚物降黏剂。通过测定降黏剂对稠油的降黏率研究了各因素对聚合反应的影响,确定了最佳反应条件,并用红外光谱仪表征了反应产物的结构。结果表明,最佳聚合反应条件为:单体A、S、Xm的摩尔比为9∶5∶1.5,反应时间4 h,反应温度80℃,引发剂过氧化苯甲酰与混合溶剂的加量分别为单体总质量的2.0%和320%,混合溶剂中甲苯与Ys的质量比为8∶3。该油溶性降黏剂对稠油的降黏效果较好,加量为稠油质量1‰时的降黏率为59.25%。降黏剂与表面活性剂OP-10复配后得到复合型油溶性降黏剂,其加量为稠油质量10%时的降黏率为82.18%,可在较低温度下实现稠油管输。     

油溶性降黏剂降黏性能研究

针对胜利油田现河稠油,研究了7种油溶性降黏剂(Y-1～Y-7)及其复配体系的降黏性能,考察了降黏剂加量、原油含水率对降黏效果的影响,研究了降黏剂对蒸汽驱油效果的影响。结果表明:当油溶性降黏剂质量分数小于5%时,原油降黏率随降黏剂加量的增加而迅速增大,之后增加缓慢,加量为15%时的降黏率可达90%以上(Y-4除外)。Y-3和Y-7按质量比1:1复配后的降黏效果最好,总加量5%、10%时的原油降黏率分别为76.1%和93.14%。不含降黏剂时,随原油含水率增加原油黏度先增加后降低,原油含水50%时的黏度是不含水原油的3.9倍,形成W/O型乳状液。不同含水率下,加入降黏剂后原油黏度大幅降低;随含水率增加,原油降黏率先降低后增加,含水率10%时达到最低(Y-1除外)。稠油蒸汽驱前注入0.009～0.027 PV油溶性降黏剂,采收率增幅为2.8%～6.0%。     

油溶性稠油降黏剂MSA的合成及影响因素研究

本文研究了油溶性稠油降黏剂马来酸酐-苯乙烯-丙烯酸十八醇酯共聚物(MSA)的最佳合成方法,并考察了MSA加量、助剂加量、水含量以及实验温度对胜利稠油降黏效果的影响。结果表明,对于胜利稠油,MSA最佳合成条件为:溶剂甲苯、总单体质量比为1:1,丙烯酸十八醇酯、苯乙烯、马来酸酐摩尔比为6:1:2,反应温度为90℃,反应时间为4h。MSA的最佳加量为1.0%,最佳实验温度为90℃。此外,助剂十二烷基磺酸钠的加入能明显提高MSA的降黏效果,最佳加量为0.8%。随着胜利稠油模拟油中水含量的增加,MSA降黏效果增加,当水含量达到40%时,MSA降黏率可达90%以上。图2表5参12     

磺化渣油用作油溶性稠油降黏剂YCJ的研制

用正交法设计合成实验，用气态鼢磺化胜利炼油厂常压渣油（芳烃含量48．8％，50℃黏度632mPa·s），所得磺化渣油与煤油以质量比10：1混合作为降黏刺，加入实验用胜剞稠油（芳烃含量35．6％，50℃黏度2672mPa·s）中，在70℃加热后降温至50℃测定黏度，计算降黏率，求得磺化渣油作为油溶性稠油降黏刺的最佳合成条件如下：渣油、SO3质量比100：8，反应温度50℃，反应时间90min。此降黏剂代号为YCJ。在实验胜利稠油中，YCJ的降黏率起初随加量增大而增大，加量2、5g／kg时达到最大值-15％，此后持续下降，加量〉5/kg时低于等加量煤油的稀释降黏率。在YCJ中加入煤油可大大提高实验稠油的降黏率，降黏率～加量关系曲线上先后出现最大值和最小值，最大值对于10：1和10：3的YCJ＋煤油分别为36％和52％，对应的加量分别为3和3．5g／kg。将10：3的YCJ＋煤油用于另外5种稠油的降黏，加量3．5g/kg发现高芳烃含量稠油的降黏率也高，降黏率／芳烃含量数据如下：57．2％／34、3％；52．0％／26．3％；34．6％／28、2％；14、5％／19、0％；10．3％／18．1％。图1表3参5。     

塔河油田油溶性降黏剂的制备

以丙烯酸高碳醇酯苯乙烯共聚物、丙酮、无规聚醚、乙二醇、有机溶剂为原料,制备了适用于塔河油田的降黏剂,确定了降黏剂最佳配方:m(丙烯酸高碳醇酯苯乙烯共聚物)∶m(丙酮)∶m(无规聚醚)∶m(乙二醇)∶m(有机溶剂)=17∶7∶15∶8∶53,并评价了其降黏效果。现场应用结果表明,塔河油田使用降黏剂开采稠油,平均产油量35.1 t/d,平均节约稀油量21.5 t/d。     

新型高效稠油降黏剂

针对胜利油田稠油油藏特点,开发研制出了高效稠油降黏剂ICA-2。考察了降黏效果的各种影响因素(浓度、原油黏度、温度)以及稠油降黏剂在油砂和高岭土上的吸附损失,新型高效稠油降黏剂对5000～30000mPa.s的稠油降黏率在90%以上;在油砂上的最大吸附量为46.07μg/g,在高岭土上的最大吸附量为125.23μg/g。新研制合成的高效稠油降黏剂具有使用量小、降黏率高和吸附损失小的特点。     

一剂双效稠油降黏剂的制备与性能评价

为获得耐温抗盐和降黏效果良好的稠油降黏剂,以油酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、1,3-丙磺酸内酯为原料制备了磺基甜菜碱表面活性剂YJN-1,既能作为油溶性降黏剂又能作为乳化降黏剂,具有一剂双效的功能。研究了YJN-1加量和温度对稠油的降黏效果,考察了YJN-1作为乳化降黏剂时的耐温抗盐性。结果表明,作为油溶性降黏剂时,在50℃、0.5%的加量下,YJN-1对新疆和胜利稠油的降黏率约为91%,降黏效果优于部分商品降黏剂;作为乳化降黏剂时,在50℃下,0.15%的YJN-1对两种稠油的乳化降黏率约为99%;乳液能自动破乳脱水,脱水率为96.4%～98.2%。YJN-1具有良好的耐温抗盐性能,抗盐达85 g/L,耐温达160℃,耐温抗盐和降黏效果良好。图6表4参20     

油溶性稠油降粘剂研究进展

分析了稠油黏度形成机理和油溶性降黏剂的降黏机理,对降黏剂进行了分类,介绍了各类降黏剂的合成方法及其在稠油生产中的应用;探讨了油溶性稠油降黏剂研制开发和应用中存在的问题,指出在聚合物分子骨架上引入具有极性或表面活性的侧链,利用降黏剂和油溶性表面活性剂、含氟表面活性剂等进行复配是今后油溶性降黏剂的发展方向。     

特稠原油用新型降粘剂的研究

合成了新型大分子油溶性降粘剂EP系列,加入2 g/L EP-12的辽河特稠(冷东3~#)原油,50℃的降粘率可达87.0％。以收率为指标优化EP降粘剂,较佳的合成工艺条件是:脂肪酸碳链长度为12个碳原子,酸醇摩尔比为1.2:1,催化剂用量为5％,反应时间为16 h,收率为98.0％。初步探讨了降粘剂的组成结构及降粘剂的碳链长度对降粘性能的影响。     

稠油乳化降粘剂的研究

研制开发了稠油抗高盐含量的HFB型乳化降粘剂，讨论了影响乳化降粘的主要因素。实验室评价结果表明，HFB型乳化降粘剂对塔河3口稠油井开采的稠油具有明显的降粘效果，降粘率均大于93％。     

稠油降粘剂的室内研究

稠油的天然高粘度高凝性能使其在生产、运输、储存等方面比常规原油困难得多。根据稠油的特点,采用两步合成法,在室内先用苯乙烯（S）、甲基丙烯酸甲酯（MAME）、丙烯酰胺（AA）在一定温度、溶剂条件下进行聚合,然后与十八醇进行酯交换,得到三元共聚酯化物－梳状聚合物降粘剂。经在稠油中的降粘性能评价,实验结果表明,此降粘剂具有良好的降粘效果,当用量达到400mg/I时,降粘率可70%.,同时,还讨论了三元共聚中间物的合成条件如温度、合成时间、原料配比、引发剂用量以及三元共聚中间物的酯化条件等对产品降粘效果的影响。     

应用降粘剂提高大港稠油油藏水驱采收率

在对大港官109-1断块稠油组成及结构进行分析的基础上,针对油藏高温、高矿化度及水驱采出程度低的特点,研制出一种降粘剂。在含水量大于30%及降粘剂加入量大于1 000 mg/L（占油水总质量）的条件下,能使油水体系形成稳定的O/W乳液,降粘率大于97%,且降粘剂的存在对采出液的破乳脱水没有负面影响。岩心驱油实验结果表明,降粘剂驱油体系比水驱体系稠油采收率提高22%以上,说明使用降粘剂可降低油藏稠油粘度,改善水/油流度比,提高波及系数,明显改善水驱效果。     

双丙酮丙烯酰胺共聚物的合成及其对稠油降黏性能的研究

采用正交实验法,以降黏率为考核指标,对四元共聚物型油溶性降黏剂(DMSM)的合成工艺条件进行了优化,最佳条件为:n(双丙酮丙烯酰胺):n(甲基丙烯酸甲酯):n(苯乙烯):n(马来酸酐)=0.07:0.10:0.05:0.15,以甲苯为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,共聚得到双丙酮丙烯酰胺/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/马来酸酐四元共聚物;再以对甲苯磺酸为催化剂与十八醇进行酯化反应,制备了油溶性降黏剂 DMSM。实验表明,在胜利油田生产的脱水稠油中,当 DMSM 用量(质量分数)达到0.1%时,50℃降黏率为95.3%,净降黏率为56.7%。     

原油降粘剂SL的合成工艺条件

用正交实验法以降粘率为考核指标 ,对合成的三元共聚物型油溶性降粘剂SL的工艺条件进行了优化 ,得到较佳的条件为 :以丙烯酸十二酯为大单体 ,丙烯酸十二酯与其他不饱和酸酐及不饱和酸酯的摩尔比 4∶1∶1,引发剂用量 5 % ,链转移剂用量 5 %。加入 2 g/LSL 5的辽河冷东 2号油 ,5 0℃的降粘率为 38.1%。     

复配型高粘原油降粘降凝剂

高粘原油降粘剂是由丙烯酸二十二酯、马来酸酐、苯乙烯三元共聚物与非离子表面活性剂按一定的质量比复配成的产物。讨论了聚合物中的各组分的用量比 ,共聚物与表面活性剂的配比对降粘效果的影响 ,并测试了在 50℃ ,剪切速率 1 0 0 s- 1 条件时粘度为 550 0 MPa·s的高粘原油 ,加剂量为 0 .4 %时 ,原油凝点下降 1 4℃ ,粘度下降了 63 .6%。     

油溶性降粘剂作用机理的密度泛函计算

采用密度泛函的方法计算了2-甲基丁基磺酸负离子、2-甲基丁酰胺和5-氨基萘酚3个模型化合物及其与H2O形成氢键的分子构型，5-氨基萘酚之间的氢键作用能及其插入2-甲基丁基磺酸负离子后分子间的氢键作用能；探索了稠油降粘作用机理。计算结果表明，这3个模型化合物与3个H。0结合形成氢键，其氢键作用能分别为-221．8535、-109．4827和-92．6796kJ／mol。同时还计算了二聚5-氨基萘酚的氢键作用能为-34．3939kJ／mol，在其氢键上插入2-甲基丁基磺酸负离子后，二聚5-氨基萘酚分子间的氢键被打破，其作用能为-131．0117kJ／mol。可以预测，在降粘剂分子中引入强亲水基团的磺酸盐可破坏胶质、沥青质分子间的氢键和解散胶质、沥青质聚集体，达到稠油降粘之目的。     

多效降粘剂HG-D用于稠油的室内研究

针对大港油田采油八区稠油凝点高,粘度较大,开采、集输的困难,对添加HG-D型多效降粘剂(由含长链乙烯基的聚合物、非离子表面活性剂和多种石油馏分类有机溶剂及加重剂等组成,不含氯和硫)进行了室内研究。结果表明:该多效降粘剂具有较好的降凝、降粘和清蜡防蜡的多种效果,降粘幅度平均达到50％左右,凝点可降至0℃左右;清蜡速率大于3mg/(mL·min)。该剂有一定的防蜡效果,可以代替单纯的清蜡剂。     

绿色钻井液降粘剂聚天冬氨酸的合成与室内评价

以L-天冬氨酸为原料合成了3种不同相对分子质量的聚天冬氨酸(PASP),考察了不同相对分子质量的PASP在不同钻井液中的降粘效果、pH值对PASP降粘性能的影响,对现场井浆进行了室内测试及抗温性能实验。结果表明:在膨润土基浆中,当PASP加量为0.5%时,降切率、降粘率分别可达72.7%、71.8%;在淡水基浆中,当加量为0.06%时,降切率、降粘率分别可达69.7%、67.4%;在钙质基浆中,当加量为0.6%时,降切率、降粘率分别可达84.6%、80.0%;PASP适用的pH值范围较大;在江苏油田纪12井的井浆中加入0.1%PASP-2,经120℃、16 h老化后,降切率和降粘率分别可达73.3%、64.7%,表明PASP具有良好的降粘和抗温性能。