稠油降黏开采技术研究进展

综述了稠油降黏开采技术的近期进展，重点是乳化降黏法和微生物法中生物表面活性剂的作用，论题如下。前言：国外、国内稠油油藏及其开采。①稠油组成及其高黏实质。②物理法降黏，包括掺稀油法和蒸汽、电加热法，新疆塔河油田一口井用掺稀油法试油开采。③化学法降黏，包括催化水热裂解、乳化、破乳及油溶性降黏剂，简述了降黏机理．介绍了国内乳化降黏剂研制和应用方面的成果。④微生物法降黏：包括微生物采油机理、生物表面活性剂性质、生物表面活 性剂用于EOR、国内产表面活性剂菌种筛选。参44。     

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。     

枝型油溶性降黏剂的合成及降黏机理

针对目前油溶性稠油降黏剂存在使用条件受限和降黏效果差等问题,研制了一种枝型油溶性原油降黏剂.其降黏机理是:降黏剂中的极性基团可以和原油中的胶质沥青质形成氢键;降黏剂中含有的长链烷基也可以吸附一些胶质沥青质,有效地阻碍了胶质沥青质的堆积;而降黏剂所具有的枝型结构可以更进一步将胶质沥青质分散开来,达到降黏的目的.该降黏剂的降黏效果好于目前使用的油溶性降黏剂,对多种稠油均具有一定的降黏效果.     

一种阴离子-非离子表面活性剂型降黏剂的制备及性能评价

以非离子表面活性剂曲拉通TX-100和阴离子表面活性剂对苯乙烯磺酸钠为原料复配制备了一种新型降黏剂，测定了新型降黏剂的表面张力、临界胶束浓度、界面张力及润湿性，考察了表面活性剂分子结构、降黏剂含量、实验温度和矿化度对降黏剂性能的影响，并分析了降黏剂的降黏机理。实验结果表明，新型降黏剂具有良好的降黏效果和耐温耐盐性能。降黏剂将稠油从油包水型乳状液转化成水包油型乳状液，生成的水膜提高了稠油的流动性，降黏剂分子通过油水界面扩散进入油相后，苯环与胶质和沥青质分子结构中的芳多环形成π-π作用，改变了稠油分子内部结构中存在的氢键、范德华力等作用力，从而达到降黏的效果。     

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。     

稠油氟碳乳化降黏剂室内配方研究

针对河南油田稠油降黏中存在的问题,考察了氟碳表面活性剂在河南油田稠油降黏中的作用。通过室内筛选评价,制得氟碳-碳氢表面活性剂降黏体系,考察了降黏剂浓度及配比、酸碱度及温度对降黏效果的影响,确定了最佳配方体系为0.2%FC-01氟碳表面活性剂+1%YN碳氢表面活性剂。该体系对河南油田不同区块的不同黏度的稠油在35 70℃、pH值3 11范围内的降黏率均可达到95%以上。     

中深层稠油化学降黏技术研究进展

如何大幅度提高中深层稠油采收率,实现降本增效,一直是稠油油藏开采的瓶颈和攻关的重点方向。化学降黏辅助热采技术因其降黏效果好、经济效益高,在中深层稠油油藏开采中具有很大的应用潜力。为此,对现有应用于中深层稠油油藏的化学降黏技术进行了全面回顾,并分别阐述了乳化降黏、油溶性降黏剂降黏、水热催化裂解降黏、纳米材料降黏这4个工艺的基本原理、主要特征、适用性和局限性,并提出了未来降黏技术的发展方向。研究结果表明：(1)乳化降黏成本低,降黏效果好,工艺简单,见效快,但是乳化剂对不同稠油的通用性及其自身的耐温耐盐性还需进一步提升;(2)油溶性降黏剂能耗低,可与稠油充分接触,但降黏效果有限且应用成本较高且降黏机理等方面还需进一步深入研究;(3)水热催化裂解降黏技术大有可为,开发高效、低成本、高活性、高选择性、应用广泛的催化剂以适应不同稠油是应有之路,超分散纳米催化剂是未来研究重点;(4)纳米粒子作为吸附剂和催化剂在中深层稠油开采中具有很大潜力,但实际应用仍然不够成熟。结论认为,化学降黏技术发展现状与研究进展的梳理,明确了研发适用中深层稠油开采的降黏技术于对保障我国石油安全,提高国内中深层稠油采收率具有重...     

一种广谱型支状油溶性降黏剂的研制

针对稠油胶质、沥青质含量高,黏度和凝点高,给其开采和运输带来困难的情况,以丙烯酸异构酯、苯乙烯、马来酸酐为聚合单体,甲苯为溶剂,过氧化二苯甲酰为引发剂,制备了一种广谱型支状油溶性降黏剂（YGZ型油溶性降黏剂）,对制备条件进行优化,考察其对多种油品的降黏效果,并对其降黏机理进行初步分析。结果表明：YGZ型油溶性降黏剂的适宜制备条件为：共聚物单体丙烯酸异构酯、马来酸酐、苯乙烯的摩尔比为5:1:3,过氧化二苯甲酰加入量（w）1.0%,反应温度90 ℃,反应时间6 h;该降黏剂可使黏度（50 ℃）为2 106 mPa?s的伊拉克原油黏度下降70.4%;含有支链结构的异构型降黏剂的降黏效果比正构型降黏剂好;该降黏剂具有较好的广谱性,可用于多种稠油降黏。     

稠油乳化降黏用新型表面活性剂的发展趋势

综述了表面活性剂基本理论、发展概况及在稠油降黏中的应用,介绍了用于稠油乳化降黏的几种新型表面活性剂,并讨论了各种表面活性剂的发展趋势.     

稠油油溶性降粘剂研究进展

分析了油溶性降粘剂的降粘机理,介绍了降粘剂的种类及合成降粘剂的典型单体;综述了稠油油溶性降粘剂国内外研究应用的进展情况,并分析了国外降粘剂在国内油田中的应用情况;在此基础上分析了油溶性降粘剂研制开发和应用中存在的问题,探讨了今后油溶性降粘剂的发展方向.分析认为,降粘剂研究的一个显著特点是在原来酯性分子骨架上引入具有极性基团或表面活性的侧链等.     

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。     

Screening and Evaluation of Types and Ratio of Monomers of Oil Soluble Viscosity Reducing Agent for Shengli Super Heavy Oil

Based on the composition characteristics of the super heavy oil, nine kinds of oil-soluble viscosity reducing agents were synthesized. By adjusting the types and the ratio of monomer, the molecule structure was carefully screened out suitable for super heavy oil. The polymer from octadecyl acrylate and styrene got the best performance and had good temperature resistance. After treatment with agent, the viscosity is greatly reduced, and heavy oil becomes full Newtonian fluid, which is very convenient for storage and transportation. Polymer has two roles in the viscosity reduction process: infiltration effect of branched and supporting role from polymer backbone.     

绥中36-1油田稠油聚合物降粘剂的研究

通过对绥中36－1油田原油物性的分析，有针对性地对聚合物降粘剂单体进行了初选，继而合成了一系列聚合物降粘剂，通过对所合成的聚合物降粘剂降粘效果的筛选和研究，确定了对绥中36－1油田具有较好降粘效果的聚合物降粘剂BST－RP及其配方；并对该聚合物降粘剂存在情况下，体系其他因素对降粘效果的影响以及采用聚合物降粘剂对原油后处理的影响进行了研究，结果显示BST－RP降粘剂具有较好的综合效果，对原油开采及其后处理均无不良影响。     

稠油水热裂解催化剂的研制及效果测定

高温水环境条件下发生的稠油水热裂解反应可使稠油重质组分明显降解,改善油品并降低黏度。气溶、油溶、水溶型镍催化剂均可在高温下明显催化稠油的水热裂解反应,降低稠油黏度,与无催化剂时相比,生成气体量分别增加49%、41%和21%。气溶、油溶、水溶型镍催化剂复配后(最佳质量比1∶1∶2),可使稠油采收率增加至8.5%,并使多孔介质中油样的黏度和平均相对分子质量分别下降89.6%、23%,胶质沥青质含量明显降低。先导性现场试验表明:每口井的试验周期稠油产量比上周期增加了81.2～226.1 t(未考虑周期递减率);开井生产30 d后,胶质沥青质减少,饱和烃与芳香烃增加,采出稠油的250℃馏分中轻组分明显增加。     

油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究

在研究新疆风城稠油性质的基础上,开展了一种油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究。研究表明,在50℃时,该降粘剂的室内净降粘率达80%以上,结合注蒸气工艺,室内提高采收率34.3%。现场试验增效作用明显,显著延长生产周期,提高油汽比和产油量。     

改进PP树脂亲水性的研究

选择了三种具有不同亲水亲油平衡值（ＨＬＢ）的表面活性剂,这些表面活性剂的加入,使ＰＰ的接触角下降,亲水性提高。不同的表面活性剂对ＰＰ的亲水性的改善程度不同,ＨＬＢ值越大,效果越好;将表面活性剂加入到ＰＰ中,能降低ＰＰ熔体的粘度,提高流动性,并减小出口膨胀率,对纺丝有利;对表面活性剂进行热分析,了解不同表面活性剂的分解温度可确保它在加工过程中不分解,研究表明,ＯＰ乳化剂的热分解温度高,改善ＰＰ亲水性的效果最显著。     

GCS-YR 油溶性降黏剂的研制与应用

河南油田稠油属于特、超稠油,采用蒸汽吞吐辅助注降黏剂技术可实现经济有效开采,但在开采初期,地层中含水较少,水溶性降黏剂对油包水型乳状原油难以起到降黏效果,为此,研制了耐高温油溶性降黏剂。利用正交实验方法进行了GCS-YR 油溶性降黏剂的配方实验,确定了基本配方为:3% 乙酸乙烯酯共聚物ZJ-3+2% 脂肪胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚ZJ-4+1% 酯化改性聚醚ZJ-5+20% 四氢萘ZZJ-6+74% 溶剂油RJ-5,通过室内实验确定了最佳加药质量分数为3%。室内实验表明,该配方耐温350 ℃,对低含水原油降黏率可达80% 以上,并且与油田用AR 型集输破乳剂具有良好的配伍性。该降黏剂在井楼油田进行6 井次现场试验,平均单井产量提高41 t,平均油气比提高0.03。GCS-YR 型油溶性降黏剂适用于河南油田蒸汽吞吐后的稠油开采,可提高河南油田稠油油藏采收率。     

胜利管输稠油油溶性降黏剂的研制

中国石化石油化工科学研究院针对胜利稠油的组成和胶体结构特点,研制了新型油溶性降黏剂RPJN-SL。在加剂质量分数为2%、温度为50 ℃、剪切强度为200 r/min时,对5种胜利稠油的降黏率均大于55%,其中对单56-13-19稠油的降黏率高达73.6%;激光光散射、X射线衍射研究结果表明,降黏剂RPJN-SL对沥青质、胶质聚集体胶团具有显著的分散作用,使胶团尺寸大幅减小,并降低沥青质聚集体结构的有序性,从而削弱沥青质分子间相互作用力,形成分散程度更高、内部作用力更弱的体系,使稠油黏度大幅降低;降黏剂RPJN-SL的降黏效果基本不受温度变化的影响,并具有较好的抗剪切能力,可满足现有管输工艺条件使用要求。     

VISCOSITY OF WATER-OIL EMULSIONS WITH ADDED NANO-SIZE PARTICLES

The viscosity of emulsion and suspensions in the presence of two types of nano-size particles that, have different affinity for oil, have been investigated. It has been found out that both oil-solid suspensions and oil-water-solid mixtures behave as pseudoplastic fluids at all studied solid concentrations. The viscosity of emulsion-solid mixtures does not seem to get affected by water concentration, yet it is a function of solid concentration.

The ability of solids to act as emulsifying agents has also been investigated. It has been established that neither of the two types of solids used is capable of stabilizing water-in-oil or oil-in-water emulsions in the absence of surfactants. At low concentrations of solids and in the presence of an oil-soluble surfactant, both oil-wet and water-wet solids, however, are capable of stabilizing water-in-oil emulsions. In the presence of water-soluble surfactant, only water-wet solids are capable of stabilizing oil-in-water emulsions.