原油中沥青质在碱水驱油中乳化性能的研究

研究了胜利油田孤岛稠油及胜坨高凝油中沥青质在碱水驱油方法中的乳化性能。结果表明，所研究的原油中的沥青质均含有乳化活性组分，它与碱液间均能形成低界面张力，有利于碱水驱油。     

乳化剂对超稠油四组分乳化性能的影响

通过乳状液透光率和界面张力考察胜利油田罗家超稠油极性四组分质量分数为2％的甲苯模型油加OP乳化剂前后与地层水、碱水的乳化性能，发现乳化荆对四组分都起到了强烈的乳化促进作用。加200mg／LOP乳化荆后，四纽分模型油透光率变化由大到小的顺序是：沥青质〉芳香分〉肢质≈饱和分；与地层水的界面张力降幅由大到小的顺序是：饱和分≈胶质〉芳香分〉沥青质：与碱水的界面张力降幅由大到小的顺序是：沥青质〉饱和分≈胶质〉芳香分。0P乳化荆使W／O型乳状液转变为0／W型，提高了稠油乳化程度，便于稠油的化学乳化开采和输送。     

降黏剂对罗家超稠油及其极性四组分模型油乳化性能的影响

实验油样为20℃密度1.0072 g/cm3、50℃黏度40.96 Pa.s、凝点26.5℃的胜利罗家超稠油,乳化降黏剂为非离子表面活性剂OP-10。含水50%的W/O型乳化稠油用600 mg/L OP-10处理后,变为O/W型乳化稠油,在40、50、60、70、80、90℃下的降黏率,以脱水稠油计为99.30%~96.24%,以W/O乳化稠油计为99.58%~96.95%。按行业标准方法将稠油分离为四组分:饱和分20.17%,芳香分39.28%,胶质20.67%,沥青质19.88%,摄取了四组分的IR谱并指认了可能的官能团。将各组分在甲苯中配成2%的模型油,将模型油分散于25倍体积的0.6%Na2CO3碱水中,由加OP-10前后透光率的变化确定各组分乳化能力大小顺序:沥青质>芳香分>饱和分≈胶质。各组分模拟油与地层水、碱水间50℃、10~40分钟动态界面张力高低顺序为:沥青质>饱和分>胶质>芳香分,加OP-10处理后界面张力的降低率,与地层水间为82%~93%,按降低率排列的顺序为:饱和分≈胶质>芳香分>沥青质,与碱水间为22%~89%,按降低率排列的顺序为:沥青质>饱和分≈胶质>芳香分,对这一结果作了分析讨论,包括OP-10引起的芳香分、胶质、沥青质甲基与芳香烃次甲基IR吸收峰面积比和反映更强氢键生成的3600~3000 cm-1土丘状IR吸收峰的变化。图8表7参7。     

降黏剂对稠油乳化反相点的影响规律

稠油乳化反相点附近的稠油黏度较大,对于稠油开采及运输极为不利。通过考察温度、搅拌转速对稠油乳化反相点的影响,得到稠油乳状液适宜的制备条件;考察了水溶性降黏剂及油溶性降黏剂对稠油乳化反相点的影响,并从界面膜及药剂对沥青质作用角度分析了稠油乳化反相的机理。结果表明,在50℃、搅拌转速800 r/min的条件下制得的稠油乳状液的乳化反相点最大。水溶性降黏剂和油溶性降黏剂均会使稠油乳化反相点提前,但二者提前稠油乳化反相点的程度不同。随着降黏剂浓度的增大,水溶性降黏剂使稠油乳化反相点降低,由48%提前至35.6%;而油溶性降黏剂使稠油乳化反相点先减小后增大。水溶性降黏剂通过降低界面扩张模量和界面张力实现提前反相,而油溶性降黏剂主要通过降低界面扩张模量来实现反相;加入降黏剂前后沥青质的微观形貌表明,水溶性降黏剂对沥青质聚集体的破坏程度强于油溶性降黏剂,降黏剂主要通过降低沥青质所组成的界面膜强度来实现反相。     

孤东油田稠油极性四组分测定方法及其乳化特性研究

稠油油藏高效、经济的开发一直是油田企业研究的技术难题之一,胜利孤东油田稠油油藏由于其胶质、沥青质含量均高于国内主要稠油平均值,有其特殊性,开采难度也更大.文章通过大量室内实验,确定了稠油极性四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)的测定方法和分离方法,并采用元素分析、红外光谱分析等手段深入研究了稠油极性四组分的乳化特性、乳化剂对四组分乳化特性的影响.研究结果表明,孤东稠油极性四组分乳状液稳定性次序为饱和分＜沥青质＜芳香分＜胶质＜原油,原油中胶质与沥青质分子通过氢键形成的缔合,对原油的黏度有重要影响.乳化剂OP对稠油极性四组分均具有强烈的乳化促进作用,使W/O型乳状液转变为O/W型,达到了乳化降黏效果.     

水包稠油乳状液中孤岛稠油组分间相互作用初探

 研究了孤岛稠油脱沥青质油、胶质、沥青质及胶质与沥青质混合物对水包稠油乳状液界面性质的影响。结果表明，具有高芳碳率、低烷基碳率、高芳香环缩合程度的沥青质组分界面活性较高。在水包稠油乳状液形成过程中，芳香分的存在有利于以稠合芳香环系为核心的胶质粒子的溶解，促进胶质单元结构在油滴表面的吸附，使脱沥青质油的界面活性高于胶质。胶质对沥青质有很好的分散作用，使沥青质在油相中溶解度增加，沥青质分子以较小的缔合体或以自由分子状态存在，沥青质分子中所有极性基团较易到达表面上，使油水界面张力降低。稠油组分与阴离子乳化剂LAS存在正的协同作用，与非离子乳化剂OP-10存在负的协同作用。稠油各组分共同与乳化剂作用形成稳定的水包稠油乳状液。     

沥青质-二甲苯体系中结构组成对沥青质自扩散系数的影响

以沥青质-二甲苯体系模拟稠油体系,采用分子模拟方法考察沥青质致黏机理。沥青质-二甲苯平衡体系中沥青质的自扩散主要受沥青质分子间相互作用的影响。沥青质分子间相互作用能越大,沥青质自扩散的越慢,对应的稠油黏度越大。而沥青质分子间相互作用主要包括芳香环之间的π-π作用和含有较强电负性杂原子基团间氢键两方面。这将为稠油降黏提供理论指导。     

克拉玛依原油中各组分的乳化性质

用沉淀法和色谱分离法将克拉玛依原油分离成沥青质，极性物和抽余油三组分，红外光谱分析表明，沥青质和极性物中存在一些含氧官能团的羧酸类或酚类以及含氮化合物，而抽余油则主要为烃类物质，因而沥青质和极性物的界面活性大于抽余油，沥青质具有较强的油包水（W／O）乳化能力，是造成克拉玛依原油W／O乳化的主要组分，极性物具有较强的水包油（O／W）乳化能力，是造成克拉玛依原油O／W乳化的主要组分，抽余油的乳化能力很弱。     

稠油高黏因素的初步研究

分析了华北稠油、委内瑞拉稠油、轮古159稠油和新疆稠油4种稠油的密度、蜡含量、元素分布、酸值、数均相对分子质量和四组分分布等性质,并通过核磁共振H谱、电化学法、相对黏度法和表面张力法测定了4种稠油沥青质的结构、极性、缔合度和临界胶束浓度,并将上述性质与4种稠油的黏度进行了关联。研究表明,4种稠油的黏度:华北稠油<委内瑞拉稠油<轮古159稠油<新疆稠油,稠油密度、蜡含量、数均相对分子质量、结构、沥青质极性等性质与稠油黏度无直接联系,而稠油沥青质含量和沥青质缔合性大小顺序与稠油黏度大小顺序一致,稠油沥青质含量越高、沥青质缔合度越大、沥青质临界胶束浓度越小,稠油黏度越大。实验结果表明,稠油中沥青质的含量和沥青质的缔合性是影响稠油黏度的重要因素。     

二氧化碳对稠油中沥青质分子聚集行为的影响

沥青质的聚沉行为对稠油黏度的影响显著,研究CO₂对稠油中沥青质的聚集行为可以进一步解析CO₂在驱 替过程中的作用机理。在不同CO₂压力及条件下,对稠油以及添加了CO₂增溶剂（苯或乙醇）的稠油进行CO₂溶 解实验,分离四组分后得到了经CO₂处理后的沥青质。通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等 对不同实验条件下提取的沥青质聚集体的层间距、表面形貌以及微观结构进行表征,分析了CO₂对稠油中沥青 质聚集行为的影响机理。结果表明,CO₂在稠油中溶解使沥青质聚集堆叠的层间距增大,沥青质分子的聚集行为 减缓;增溶剂增加了CO₂在稠油中的浓度,并发挥协同作用,进一步降低沥青质分子在稠油中的聚集概率,减缓 沥青质的聚集速率,降低其与胶质分子的作用,从而起到降低稠油黏度的作用。