三元复合稠油化学降粘的室内研究

稠油降粘方法的作用机理及研究进展

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/b913517939.html, 稠油降粘方法的作用机理及研究进展 作者：赵文学韩克江曾鹤施岩 来源：《当代化工》2015年第06期 摘要：综述了常用稠油降粘方法的作用机理及优缺点。目前常用的稠油降粘方法主要有 加热降粘，掺稀降粘，降凝降粘，加表面活性剂降粘，微生物降粘，改质降粘，油溶性降粘剂降粘，加碱降粘，催化降粘等。并对以上几种方法进行对比和应用前景的展望。 关键词：降粘;机理;应用前景 中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）06-1365-03 Mechanisms and Research Progress of Heavy Oil Viscosity Reduction Methods ZHAO Wen-xue1， HAN Ke-jiang1， ZENG He2， SHI Yan2 （ 1. China Huanqiu Engineering Company， Beijing 100012， China; 2. Liaoning Shihua University， Liaoning Fushun113001， China） Abstract： Current common heavy oil viscosity reduction methods were reviewed as well as their mechanisms， advantages and disadvantages. The current common heavy oil viscosity reduction methods include heating method， mixing light oil method， mixing surfactant method， microbial method and so on. And above several methods were compared， and their application prospect in future was analyzed. Key words： Viscosity; Mechanism; Application prospect 稠油是指含有高胶质沥青质，高蜡，高硫等高粘度的原油。由于稀油消耗量的逐渐增加，难以满足当今社会的需求[1]。因此，稠油降粘技术是当各国的极大关注的问题。我国地大物 博物产丰富，稠油分布广泛，其中超稠油，重油主要分布在克拉玛依、新疆、辽河等油田，现在我国的主要任务是开采储量大、埋藏浅、粘度相对较低的油田[2]。目前，稠油降粘主要有 物理降粘和化学降粘法。物理降粘主要有掺稀油降粘，加热降粘等方法，化学降粘包括降凝降粘，油溶性降粘剂降粘、表面活性降粘、微生物降粘，改质降粘，加碱降粘，催化降粘[3]。 本文主要对各种降粘方法的优缺点进行了分析对比并综述了各个方法的发展前景。 1稠油降粘的机理 稠油一般不能以真溶液形式存在，而是以胶体形式存在，其中沥青质为分散相的核心，它周围的胶束为分散相，其轻质油馏分和部分胶质为分散介质[4]。胶束中胶质沥青质以氢键或π-π等作用力与胶质分子间缔合，稠油的高粘度就是由于胶质、沥青质等大分子之间的相互作

稠油综述

稠油开采、处理、集输降粘方法概述 一稠油油藏特征 (2) 二稠油开采方法 (2) 1 热力采油 (2) 2 化学采油 (4) 3 利用微生物方法采油 (5) 4 稠油出砂冷采技术 (5) 5 水平压裂辅助蒸汽驱技术 (6) 6结论和建议 (6) 三稠油集输降粘方法概述 (6) 1 稠油改质降粘 (7) 2 加热降粘 (7) 3 稠油掺稀输送方法 (8) 4 掺热水法或活性水 (8) 5 低粘液环输送方法 (9) 6 加减阻剂 (9) 7 乳化降粘 (9) 8 加油溶性降粘剂降粘 (10) 9 稠油催化降粘 (10) 10 结语 (10) 四稠油脱水 (10) 1 转相点对稠油预脱水工艺的影响 (10) 2 克拉玛依某油田稠油脱水工艺 (12) 五其他 (13) 1 稠油拐点温度测算方法 (13) 2 稠油集输管线压降计算方法 (14) 3 原油降凝剂作用机理与影响因素 (15) 4 蜡沉积规律实验研究 (15) 相关资料 (16)

我国海上油气田主要分布在渤海湾、东海、南海西部、和南海东部，截止2005年底，共发现油田41个，气田4个，开发井共计1286口，年产油量32×106m3，年产气量58×108m3。我国海上原油探明储量为29.3×108m3（储量分布见图1），稠油所占的比重较大，稠油储量的绝大部分分布于渤海湾，约为17.85×108m3。2005年，中国海上原油产量的43％来自重油油藏，预计到2010年，重油产量将占中国海上原油总产量的60％以上。 作为动力燃料和化工原料有着独特的优点，是其它新能源不能代替的。因此稠油的开发利用越来越受到人们的重视。 一稠油油藏特征 据我国现行标准，把原油比重大于0.934，粘度在100m Pa·S以上定位稠油（或称重油）。按照稠油粘度高低将稠油划分为三种类型，分述如下： 普通稠油：脱气油粘度为150～10000m Pa·S，比重在0.92以上。 特稠油：粘度在（1～5）×104 m Pa·S，比重大于0.95。 超稠油：粘度在5×104 m Pa·S以上，比重大于0.98，这种稠油在油层中实际上是不流动的。 概括而言，稠油主要特点如下：胶质与沥青质含量高，轻质馏分很少，少于10％，一般仅5％左右。稠油中含硫量很低，一般小于0.8％，石蜡含量也较低，通常在5％左右。 二稠油开采方法 1 热力采油 热力采油主要是通过一些工艺措施使油层温度升高，降低稠油粘度，使稠油易于流动，从而将稠油采出。其主要方法有蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、热水驱等。 1.1蒸汽吞吐 蒸汽吞吐是一种相对简单和成熟的注蒸汽开采稠油的技术，其机理主要是加热近井地带

小洼油田掺液降粘技术研究与试验

小洼油田掺液降粘技术研究与试验 小洼油田为特稠油油藏，主要采用蒸汽吞吐和蒸汽驱方式开发，井筒举升工艺应用了掺稀油和电加热两种工艺，但由于吞吐轮次增加，蒸汽吞吐效果逐渐变差，井筒举升成本逐年升高，制约了油田的开发，针对这个问题，开展了化学降粘技术的试验与应用，取得较好效果。 标签：掺液降粘；蒸汽吞吐；井筒举升 1 小洼油田降粘技术应用现状 1.1地质概况。 小洼油田构造上位于辽河断陷中央凸起南部倾没带的北端。原油性质具有高密度、高粘度、低含蜡量特性，属特稠油油藏。油藏埋深1150～1460m，50℃地面脱气原油粘度为5757～38700mPa·s，凝固点为13～18.24℃，含蜡量 1.85～2.20%，胶质+沥青质为32.27～33.56%， 1.2降粘技术应用情况。 （1）随着蒸汽吞吐轮次的增加，轻质组分被采出；蒸汽冷凝水与原油形成油包水乳化液；地下存水使蒸汽前缘的热水带加热温度低等原因导致地层原油粘度升高，流动性变差，井筒举升困难，增加掺稀油量。 （2）2012年，小洼油田年掺稀油量14.86万吨，每吨稀油差价损失1315元，年差价损失1.954亿元。 （3）现有的掺稀油工艺，为确保偏远采油站的稀油到站温度，防止稀油温度过低，结蜡堵塞输油管道，采用了过量输送的方式，输送量高于采油站的掺油需求，部分稀油并未进入井下与稠油混合，地面回掺油使稀油利用率降低。 2 井筒掺液降粘工艺技术 2.1化学降粘剂。 （1）降粘剂主剂的筛选。 降粘配方体系主剂是一种改性烷基糖苷，其合成方法采用一步法。 一步法是在酸性催化剂条件下，葡萄糖半缩醛羟基直接与脂肪醇羟基发生缩醛化反应，生成烷基糖苷和水，脱水后，加入一定量的环氧乙烷和环氧丙烷，形成带有聚氧丙烯和聚氧乙烯链的嵌段共聚型烷基糖苷。

国内外稠油降粘剂发展现状及展望

国内外稠油降粘剂发展现状及展望 1、概述 稠油，国外叫重质原油，是指在油层条件下，原油粘度大于50mPa·s或者在油层温度下脱气原油粘度大于100mPa·s，密度大于0.934g/cm3的原油。近年来各国石油专家认为，轻质原油的开发受储量的限制，不会有太多的轻质原油储量供我们去开采。据有关资料估计，全世界轻质原油资源为3600亿吨。可采储量为1350亿吨，而重质原油的资源有9000亿吨，可采储量为1800亿吨。我国现已探明和开发的稠油油田已有20多个。主要有胜利油田的孤岛油田，胜坨东营组、单家寺、草桥等油田，大港油田的枣园、羊三木上油组、孔店等油田，新疆的克拉玛依六东区、黑油山油田，吉林的扶余油田。辽河油田稠油储量占全国第一位，产量占辽河油田年产1500万吨的一半以上，主要分布在辽河油田的高升油田、曙一区、欢17块、锦45块、齐40块、锦7块、冷43.37块、牛心坨、海外河及小洼油田。有的区块稠油粘度高达 13×104mPa·s。 稠油之所以稠，主要由于油中胶质、沥青质含量高所致，从表1中可看出，原油中的胶质、沥青质含量越高、油的粘度就越大。 长期以来，世界各国关于重质原油（稠油）和沥青的定义、分类标准及评价的说法不完全一致。1982年2月在委内瑞拉召开的第二届重质原油及沥青砂学术会上正式提出了这一定义和标准，联合国开发训练署推荐的分类标准见表2。 上述由联合国开发训练署推荐的分类标准，主要是针对重质原油和沥青的差异，也包括了重质原油与普通原油界限，但比较粗。根据我国稠油特点和开发的需要，石油总公司勘探开发研究院提出了我国稠油分类标准见表3。 辽河油田参照国内外稠油分类标准和本油田实际及开采工艺，将稠油分为以下四类见表4。 由于稠油粘度大，流动性差，有的在地层温度下根本无法流动，给开采带来许多困难： 1）、由于油稠，所以抽油机的负荷很大，这不仅耗电量大，而且机械事故（如断抽油杆，断悬绳等）也随着增加，作业频繁； 2）、由于油稠，有时连抽油杆也下不去，影响正常生产； 3）、由于油稠，地面管线回压很高，增加了原油外输困难；

有机硅稠油降粘剂成分分析配方开发降粘机理和技术工艺

有机硅稠油降粘剂配方技术开发，降粘机理及问题解决方案导读：本文详细介绍了有机硅类稠油降粘剂的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。 有机硅类稠油降粘剂广泛应用于石油开采方面，禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事有机硅类稠油降粘剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为石油化工企业提供一整套配方技术解决方案。 一.背景 稠油因其密度大、粘度高、流动性差而不能用常规方法开采。稠油开采的关键是降粘、降摩阻、改善流变性。目前常用的稠油(包括特稠油和超稠油)降粘方法有:掺稀降粘、加热降粘、改质降粘及乳化降粘。掺稀降粘受稀油来源的限制;加热降粘能耗大;改质降粘存在催化剂筛选困难的缺点;乳化降粘因其使用范围宽(包括油层开采、井筒降粘、管道输送等领域) ,且工艺简单等优势而研究活跃。 有机硅降粘剂是由甲基三氯烷类做主要原材料，在有机溶剂条件下，经水解得到环状的、线性的和交联聚合物的混合物。再经过碱化处理而形成的一种淡黄色透明的液体，生成的产品相对稳定。分子结构中含有Si-C 键的化合物，以硅氧键（Si-O-Si）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中数量最多，应用最广的一类。 有机硅分子中的≡Si—OH 键易与粘土上的≡Si—OH键缩聚成≡Si—O—Si≡键，在粘土表面形成一层甲基朝外的CH3-Si牢固化学吸附层，使粘土表面发生润湿反转，阻止和减缓粘土表面的水化作用，阻止泥页岩水化膨胀，坍塌。能够有效地控制钻井液高温增稠，防止高温聚结作用，形成端-端（E-E)，端-面（E-F)

的结合，削弱和拆散了粘土颗粒的空间网架结构，并放出大量自由水，致使钻井液的粘度和切力下降，达到了稀释降粘的目的。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！ 稠油乳化降粘机理 乳化降粘机理的研究主要体现在原油乳状液理论和最佳密堆积理论。 原油乳状液理论表明:W/O(油包水)型乳状液粘度与油的粘度成正比,并随含水率的增加而呈指数增加,故含水原油乳状液的粘度远远超过不含水原油的粘度;O/W(水包油)型乳状液粘度与水的粘度成正比,与原油含水率的增加成反比,而水在50℃的粘度仅为mPa·s,远远低于原油的粘度,而且含水越高,原油乳状液粘度越小。若设法将W/O型乳状液转变成O/W型乳状液,则乳状液的粘度将大幅降低。 稠油乳化降粘剂不仅能形成稳定的O/W乳状液起到降粘的作用,而且也能借助氢键渗透、分散进入胶质和沥青质片状分子之间,拆散平面重叠堆砌而成的聚集体,形成片状分子无规则堆砌,有序程度降低,空间延伸度减少,聚集体中包含的胶质、沥青质分子数目减少,原油的内聚力降低,起到降粘的作用。

稠油化学降粘冷采技术在胜利油田的研究及应用

稠油化学降粘冷采技术在胜利油田的研究及应用 梁　伟 （１．中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院；２．山东省稠油开采技术省级重点实验室，山东东营　２５７０００） 摘　要：化学降粘能有效降低稠油粘度，提高油井产量，具有不动管柱、低成本生产等优点，是近年研究的热点。研制了新型水溶性降粘剂体系，对该体系的降粘性能、油砂洗油性能以及单管岩心驱油效果进行了室内评价。结果表明：降粘剂体系对胜利油田不同区块稠油的降粘率均在９５％以上，且具有良好的油砂洗油性能，对不同油藏稠油的油砂洗油率达９１％以上，可提高单管岩心驱替效率１４．２９％。稠油化学降粘冷采技术在胜利油田进行了规模化现场应用，取得了良好的效果。 关键词：稠油；降粘冷采；水溶性降粘剂体系；现场应用 中图分类号：ＴＥ３５７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１９）０４—００６８—０２ 化学降粘可以较好地降低稠油粘度、稳定的分散性能和较好的洗油能力，具有提高油井产量、降低生产成本的特点，是近年来研究的热点［１～３］。化学降粘药剂主要有油溶性降粘剂和水溶性乳化降粘剂。油溶性降粘剂主要通过溶解、分散和渗透作用使稠油聚集体的结构发生变化，进而降低粘度；水溶性降粘剂通过分子间的作用力，破坏稠油大分子聚集体，使高粘稠油与水形成粘度很小的油水分散体系。由于油溶性降粘剂的使用条件苛刻，且用量大、成本高；而水溶性降粘剂的应用范围广、用量少、价格低，因此具有广阔的应用前景。 研制了新型水溶性降粘剂体系在油水界面具有很强的亲和性，体系穿插于原油表面，改变了原油表面特性，增强了原油的亲水性；体系吸附在矿物表面，在一定范围内，体系分子排列紧密，分子链彼此重叠，在矿物表面形成较为平滑的亲水性吸附膜；该体系水溶液将原油剥离成表面亲水的油珠，随着体系水溶液的流动富集于水相，形成“混合相”，由油水“两相流”变成“单相流”，在提高洗油效率的同时，扩大了波及体积，提高了驱替效果。 １　降粘剂体系对不同稠油降粘效果评价 实验考察水溶性降粘剂体系对胜利油田不同区块稠油油样的适应性，实验水浴温度５０℃，搅拌速率２５０ｒｐｍ，搅拌时间２ｍｉｎ，然后用Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ　ＤＶ－Ⅲ粘度仪测试原油粘度，加入的水溶性降粘剂体系浓度均为０．５％，计算降粘率。实验结果如表１所示。 表１　水溶性降粘剂体系对不同区块油样的降粘效果序号井号 ５０℃粘度 ｍＰａ·ｓ 加入降粘剂后 的降粘率１ＣＪＣ３７１－Ｐ２２　１１１５６　９８．４％ ２ＧＯＧＤＲＮ５　７９５３　９７．８％ ３ＤＸＸ６８Ｘ１３９　３６３２　９６．４％ ４ＣＱＣ１３－Ｘ９０８　１２８５０　９５．８％ ５ＧＤ－２－３３－５２７　４６２１　９７．９％ ６ＹＭＸＩ８－２０４　５２３１　９８．４％ ７ＳＤＢ５４６－Ｘ４１　１３５８０　９７．４％ 由实验结果可以看出，水溶性降粘剂体系可以实现胜利油田不同稠油的有效降粘，降粘率均达９５％以上。 ２　降粘剂体系洗油效果评价 提高采收率主要取决于两个因素，即提高波及系数和洗油效率，因此洗油效率的提高对提高采收率具有重要意义。本实验对不同区块的四种稠油油样进行油砂清洗实验。 表２　水溶性降粘剂体系对不同稠油油砂洗油效率 序号井号体系浓度洗油效率 １ＣＪＣ３７１－Ｐ２２　０．５％９２．２％ ２ＧＯＧＤＲＮ５　０．５％９９．３％ ３ＤＸＸ６８Ｘ１３９　０．５％９８．８％ ４ＣＱＣ１３－Ｘ９０８　０．５％９１．５％ ８ ６内蒙古石油化工 ２０１９年第４期　 收稿日期：２０１９－０１－２３ 基金项目：中石化股份公司重大推广项目“活性高分子稠油降粘采油技术推广应用研究”（Ｐ１８０８１）。 作者简介：梁伟（１９８５－），男，２０１０年获中国石油大学（华东）油气田开发工程硕士学位，现从事稠油开采提高采收率方面的研究工作。

稠油降粘方法概述

稠油降粘方法概述 文章结合稠油高粘本质特点，综述了稠油开发降粘稠油粘度的办法，其中包括蒸汽吞吐降粘、蒸汽驱降粘、井筒加热降粘、火烧油层降粘、稠油乳化降粘、掺稀油降粘、油溶性降粘剂降粘、微生物降粘、水热催化裂解降粘、超声波降粘、磁降粘等及其降粘机理，浅谈各种降粘方法的优势和不足，并总结降粘工艺特点。 标签：稠油；降粘；乳化 1 稠油粘度较高的根本原因 1.1 稠油体系作为一种胶体系统已经得到了普遍的认同，胶质是胶溶剂，而沥青质则是分散相，油质就是分散介质了。而导致稠油体系在高温下仍然具有很高粘度的根本原因就是其内部所含有的复杂超分子结构了。 1.2 在稠油体系中，这些超分子结构并不都是紧密相连的，一些低层次的分析结构会在力的作用下发生聚集的现象，这样就会形成排列很分散但复杂程度却很高的超分子结构，在此过程中就包裹了大量的液态油。 1.3 随着又有一种应用更加广泛的沥青胶体结构模型，当沥青质超分子结构受到被流体剪切的过程中，即使其与胶粒是不能看作是一个整体的，然而其与胶粒之间却还是有很强的吸附作用，因此其粘度也得到了一定程度的增加。 1.4 一般情况下，稠油体系中的蜡含量是不大于10%的，然而由于温度较低时蜡晶的析出，稠油的粘度也会增高，因此稠油在低温状态时是呈现出一定的非牛顿性的。 2 常规稠油降粘方法 2.1 热力降粘的方法 由于稠油体系中的重质组分含量很高，所以其流动性很差，粘度很高，并且其还具有较强温度敏感性，通常采油的热力降粘的方法有井筒加热、蒸汽驱、热水驱、单井蒸汽吞吐、热化学以及火烧油层等方法，而应用的较为广泛则是蒸汽驱和蒸汽吞吐这两种方法。 2.1.1 蒸汽吞吐降粘法。这种方法也叫做循环注蒸汽法或注蒸汽热激励法。其实质就是在很短的时间内将一定量的具有高温高压的湿饱和蒸汽注入到稠油体系中去，在油井周围的一定区域内进行加热，从而降低稠油体系的粘度。 这种方法具有响应速度快，油气高，可多次吞吐并且井间地层不需要连续等优点，然而随着油藏天然能量的不断减少以及吞吐时间的不断增加，近井地带含油饱和度会越来越低，束缚水就会逐渐饱和，蒸汽热效率降低，周期生产效果也

原油降凝降粘剂在原油开采和集输中的应用

原油降凝降粘剂在原油开采和集输中的应用 张付生 谢慧专 董丽坚 (石油勘探开发科学研究院油化所,北京,100083) BEM系列降凝剂和O RV系列油基降粘剂及HEA系列水基降粘剂对原油具有较好的改性效果,分别适用于高凝原油和低粘稠油及高粘稠油的开采和集输。介绍了它们在原油开采和集输过程中的应用效果及取得的经济效益。 关键词:降凝剂　降粘剂　开采　集输 我国绝大多数原油属于高凝原油和稠油,据统计,含蜡量高于10%的原油产量[1]约占全国原油总产量的90%,胶质沥青质含量较高的稠油产量[2]约占原油总产量的7%。目前,我国对高凝原油及稠油的开采和集输主要采用传统的热力方法,这种方法消耗大量的能量。因此,研制适合原油开采和集输用的降凝降粘剂具有十分重要的意义。近年来,石油勘探开发研究院在降凝降粘剂的研究方面取得了可喜的成绩,研制开发出适合原油开采和集输用的BEM系列降凝剂[3]和HEA 系列水基降粘剂[2]及ORV系列油基降粘剂[4],并在原油开采和集输过程中得到广泛的应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。 1　降凝剂在高凝原油开采和集输中的应用 1.1　我国高凝原油的性质 我国高凝原油主要分布在大庆、胜利、中原、南阳和冀东等油田。原油主要通过输油管线进行运输,我国拥有1.7万公里的原油集输网络,部分管线输送的原油的性质见表1。 表1　我国部分管线原油的性质 管线名称鲁宁线中洛线濮临线魏荆线蜡,%20.6024.5921.430.8 胶质沥青质,%23.70 6.818.09.90 密度/g?cm-30.88550.83850.76280.8550 凝点/℃24333236.5 粘度(30℃)/M Pa?s93511727631720 由表1可见,我国管线集输的原油中蜡含量较高,导致原油具有较高的凝点和粘度,给原油的输送带来较大的困难。 1.2　降凝剂在原油集输中的应用 针对我国原油蜡含量高、凝点高和粘度高的特点,并根据降凝剂的作用机理[5],石油勘探开发研究院研制开发BEM系列降凝剂[3],该剂由酯类化合物和其它化学剂组成,并具有较合适的烷基链长度和分子量及分子量分布,因此,对原油具有较好的适应性和较好的改性效果,且对环境无污染。 BEM系列降凝剂在鲁宁、中洛、濮临和魏荆等多条管线的现场应用效果,见表2。 表2　我国部分管线的概况和降凝剂的应用效果 管线名称鲁宁线中洛线濮临线魏荆线 降凝剂BEM3BEM5P BEM5P BEM6N 加剂量 /mg?k g-140505050 加剂前/后原 油凝点/℃ 24/532.5/1332.5/14.536.5/23 加剂前/后原油 粘度(30℃)/ M Pa?s 3228/498 (25℃)1172/60763/191720/119 净创经济效 益/万元?a-11300519400350 由表2可见,BEM系列降凝剂对表中四条管线输送的原油具有较好的降凝效果和降粘效果,在50(40)m g/kg加药量的情况下,降凝幅度均大于10℃,降粘率大于80%。管线加剂后,耗电量与加剂前持平,节约了大量的燃料油,降低了输油成本(主要是燃料油费用和电费),取得了巨大的经济效益和社会效益。据统计,鲁宁线等4条管线每年净创效益2500万元以上。此外,管线加剂后,其运行的安全性和应变能力得到了提高。 收稿日期:19990407;修改稿收到日期:19990920。 作者简介:张付生　33岁,硕士,油田化学专业,从事原油清防蜡剂及降凝降粘剂研究工作,已发表论文5篇。 1999年11月 精　细　石　油　化　工 S PE CIALITY PE TROCHEM ICALS 第6期

稠油化学降粘研究进展

Vo.l13,No.23精细与专用化学品第13卷第23期 Fi n e and Specia lty Che m icals2005年12月6日 稠油化学降粘研究进展 孙 慧* 张付生 (中国石油勘探开发研究院油田化学所,北京100083) 摘 要:分析了稠油的组成及稠油高粘度形成机理。综述了稠油化学降粘技术(乳化降粘、油溶性降粘剂降粘、井下水热催化裂化降粘、微生物法降粘等)的研究与应用,并对其降粘作用机理进行分析。探讨了油溶性降粘技术和乳化降粘技术存在的问题,指出油溶性降粘剂的研究思路:在降粘剂分子中引入稠环芳香基团、具有表面活性基团、含氟表面活性剂基团,以提高降粘效果。 关键词:稠油;化学降粘;乳化降粘剂;油溶性降粘剂;催化裂化 R esearch T rends on Reducing V iscosity of V iscous C rude O ils by Che m icalM ethods SU N H ui,Z HANG Fu-s heng (O il F ield Chem istry D epart m ent,R esearch Instit u te o f Petro leu m Exp l o ration and D evelop m ent,Be iji ng100083,Ch i na) Abstract:The co m po siti ons and the v i scos i ty for m i ng m echan i s m of v i scous crude o il s we re d i scussed.The research trends on reduc i ng v iscosity by che m i ca lm et hods i ncluding v iscosity reduc tion w ith e mu lsify i ng agents,o i-l solub l e v i sco sity reducers,cata l y ti c aquather m al crack i ng and v i scos i ty reducti on by m icrobe we re rev ie w ed.T he proble m s ex i sti ng i n v i s-cos it y reducti on by usi ng e mu lsify i ng v iscosity reducers and o il so l uble v iscosity reducers w ere discussed.It was po i nted out that research i dea of o i-l so l ub l e v iscosity reducers fo r v iscous crude o ilw as t o synt hesize ne w effective o i-l so l uble v i sco sity reducers w it h f used r i ng-arom ati c g roup,po l ar/acti ve surface group or fl uor i nated active surface group i n order to i ncrease the v iscosity reduc i ng effec t. K ey word s:v iscous crude o i;l chem ical v iscosity reduce r;e m ulsify i ng v i scos it y reducer;o il so l ub l e v iscosity reduc-er;cata l y ti c cracki ng 随着世界能源供应日趋紧张,储量丰富的稠油日益引起各国的重视。稠油富含胶质和沥青质,粘度高,密度大,流动性差,给其开采和集输带来很大困难。降低稠油粘度,改善稠油流动性,是解决稠油开采、集输和炼制问题的关键。 工业上常用的降粘方法有加热降粘、掺稀降粘、化学降粘(乳化降粘,油溶性降粘剂降粘等)等。近年来化学降粘技术越来越引起人们的重视。 化学降粘技术对我国稠油的开采和输送具有特别重要的意义。我国稠油储量丰富,但许多油藏因区块分散、含油面积小、油层薄等原因不能经济地用蒸汽吞吐或电热等方法开采;在沙漠和海底铺设输油管道时,传统的加热输送方法不能适应恶劣的环境要求;另外,西部新建管线长且地形复杂,人烟稀少,也不宜采用加热方法降粘。在这些情况下,化学降粘技术显示出了得天独厚的优势,值得大力推广。 1 稠油的组成及其高粘机理 1.1 组成与分类 原油是各种烃类(饱和烃、芳烃)与非烃类(胶质、沥青质)的混合物,当各种组分相对含量不同时,则原油物性不同。表1列出了部分稠油的组成和物性。 16 *收稿日期:2005-09-08 作者简介:孙慧(1982-),女,在读硕士研究生,主要从事稠油降凝降粘方面的研究工作。

稠油降粘技术

稠油降粘技术 目前常用的稠油（包括特稠油和超稠油）降粘方法（包括掺稀油降粘、加热降粘、稠油改质降粘、乳化降粘、微生物降粘技术等五种）的降粘原理及其优缺点。掺稀油降粘存在着稀油短缺及稠油与稀油间价格上的差异等不利因素；加热降粘则要消耗大量的热能，存在着较高的能量损耗和经济损失；改质降粘要求较为苛刻的反应条件，同时使用范围较窄；乳化降粘使用范围相对较宽（包括油层开采、井筒降粘、管道输送等领域），同时工艺简单，成本较低，易于实现。分析认为，采用化学降粘方法进行稠油降粘具有一定的优势，建议优先考虑。 一、掺稀降粘 掺稀降粘采油工艺是通过油管或油套环空向油井底部注入稀油,使稀油和地层产出的稠油充分混合,从而降低稠油粘度和稠油液柱压力及稠油流动阻力,增大井底生产压差,使油井恢复自喷或实现机械采油的条件。 掺稀油方式有空心抽油杆注入、单管柱注入、油管注入和套管注入4 种。 空心抽油杆注入: 稀油由空心抽油杆注入井下, 在泵筒内与地层稠油混合后由油管举升到地面(见图1) , 减小了流动阻力。 单管柱注入: 平行于油管下一条管柱, 将稀油注入到泵

下与地层液混合, 经油管将混合液采出(见图2)。 图1空心杆注稀油降粘示意图图2油管注稀油降粘示意图 套管注入: 稀油从油、套环形空间注入, 在泵下与地层稠油混合后经油管举升到地面(见图3)。 油管注入: 稀油从油管注入与地层液混合,经抽油泵上的带孔短节进入油、套环形空间被举升到地面(见图4)。 图3套管注稀油降粘示意图图4油管注稀油降粘示意图

一般来说，稠油与轻油的混合温度越低，降粘效果越好。混合温度应高于混合油的凝固点3—5℃，等于或低于混合油凝固点时，降粘效果反而变差。确定合理的掺油比应根据油井的原油粘度、温度、含水、含砂等情况而定。给稀油管输温度，是决定掺油量的重要因素。辽河金马公司通过多年摸索发现，当管输温度保持在50摄氏度左右时，稀油黏度降至最低，能够充分带动井内稠油举升至地面。为此，他们在偏远井站的稀油干线上增装了5座加热炉，保证了稀油入井温度在40摄氏度以上；同时对4座采油站的稀油干线进行了合并，减少了零散输送带来的热损失。通过这两项举措，日减掺稀油78吨。在保证油井正常生产的前提下，使油井产量、泵效最高，经济效益最好。 井筒掺稀油循环工艺不仅能提高产液的温度,还可以通过提高井筒混合液的含水量来降低粘度。在确定掺稀深度时,原油的拐点温度是个非常重要的量。原油在井筒中被举升的过程中,温度不断降低。当原油温度接近拐点温度时,其流动性明显变差时开始掺稀,所以确定掺稀深度实际上就是计算井筒的温度分布。由于稀油密度低,掺稀后混合液密度也降低,掺入深度越深,井筒流动阻力越小,井口压力越高。在井底掺稀时,不需要加封隔器,操作工艺相对简单,实际上一般在井底掺稀。不同类型稠油拐点温度测算公式为: T 0= 8.6lgμ+ 22.5 式中: T0为稠油拐点温度，μ为地面

(工艺技术)工艺管道讲义(下发)

工艺、集输及长距离输送 管道工程 第一章油田工艺设备安装工程简述 第一节油田油气集输 第二节稠油集输 第三节气田集输 第四节含油污水处理 第五节油田注水、注汽 第二章工艺管道工程 第一节管道工程基本知识 第二节工艺管道工程施工图预算的编制

第三节实例 第三章油气集输管道安装 第一节油气集输管道概述 第二节管道施工 第三节预算编制的基本内容 第四节管道的阴极保护 第五节管道穿跨越工程 第六节工程量计算规则 第七节实例 第四章长距离输送管道 第一节长距离输送管道的界定和施工程序 第二节工程量计算规则 第三节实例 第一章油田工艺设备安装工程简述 第一节油田油气集输 油气集输工艺是将分散的油井产物经过单井的油、气、水的产量计量，收集处理成质量合格的原油、天然气、石油液化气、轻烃等产品，并经过储存、

计量后输送到用户的全过程。采用合理的油气集输工艺流程，对于油田建设 的总体布局，对于油田的可靠生产、工艺水平及生产经济效益起着关键的作用。油气集输流程：（加热降凝、加降凝剂） 油井------- ?计量站一*接转站 --------------- ?联合站----------- ?首站—?外输、油井：1、采油树直接进计量站 2、井口加4m2水套加热炉。（DN80） 加 热 八、、 炉

计量站 O __________________ , 二、计量站：主要由总机关、双循环水套加热炉、计量分离器等组成。作用 是油井产物的收集，汇总加热后输送到接转站或联合站。同时单井的产物加 热后进入计量分离器进行单井油气产量的计量， 计量完成后混合汇入总汇管, 见附图: 三、接转站：主要由油气分离器、储油罐、泵房、加热炉组成。油、气、 水混合物进入接转站的分离器进行油气分离，分离出的油水混合物经泵房 提升进入加热炉升温输送至联合站。 分离出的天然气（伴生气），部分用作加 热炉燃料，多余部分外输 外输 井口 外输 计量站来油

稠油乳化降粘技术_刘国然

第2卷第1期特　种　油　气　藏1995年 稠油乳化降粘技术 刘国然　编译 (辽河石油勘探局钻采工艺研究院　辽宁　盘锦　124010) 前 言 世界上的稠油资源非常丰富,储量和产量都占很大比例。为了开发稠油资源,世界各产油国和地区都在致力于研究稠油的开采和集输问题。为了降低稠油的粘度,增加流动性,提高产量,一般采用热采法、稀释法、乳化降粘法等。其中乳化降粘技术具有方法简单、经济、所需能量少等优点。 化学降粘法及机理 1.　化学剂的分类 化学降粘剂分为降凝剂(或叫流动改进剂)和乳化剂(表面活性剂)。前者能大大降低含蜡原油的粘度、胶凝强度和凝点,而使原油流动性得到改善,后者使高粘原油形成低粘度的水包油(O/W)型乳化液,而使稠油粘度大大降低。 表面活性剂是一种化合物,其分子中有亲水原子团和疏水原子团,由于其少量的存在可使表面性质有显著变化。根据实用性质,表面活性剂又可分为洗净剂、乳化剂和湿润剂等。表面活性剂通常分为阴离子系、阳离子系、两性离子系及非离子系四大类。 2.　乳化降粘机理 稠油乳化降粘就是使一定浓度的表面活性剂水溶液,在一定温度下与井下稠油充分混合,使高粘原油以粗油滴系分散于活性水中,形成低粘度的水包油(O/W)型乳状液。这种乳状液降低了原油在井筒和管线中的运动阻力。 原油中加入亲水表面活性剂后,因亲水基表面活性很强,而替代油水界面上的疏水自然乳化剂而形成定向的吸附层,吸附层将强烈地改变着分子间相互作用和表面传递过程,致使原油粘度显著下降。实践证明,原油粘度越高使用表面活性剂降粘效果越好。 稠油乳化降粘开采和集输机理也可从两方面来理解:一是表面活性剂溶液与稠油接触能使油水界面张力下降,所以在一定温度下经过搅拌,油便呈颗粒状分散在表面活性剂水溶液中,形成极粗的水包油型乳状液。活性剂分子吸附于油珠周围,形成定向的单分子保护膜,防止了油珠重新聚合,可见乳状液流动能使液流对管壁的摩擦压力减弱(图1)。二是由于表面活性剂水溶液的湿润作用,使液流流动阻力显著减少,即在管壁上吸附了一层表面活性剂水溶液的

化学工程与工艺方向

化学工程与工艺方向 ——石油北京1108毕业论文批次具体题目 1、“新型液体燃料”——二甲醚在国内外的开发概况 2、1-丁烯共聚的研究进展 3、21世纪生物化工发展及对策 4、21世纪涂料工业发展趋势及对策 5、21世纪以煤和天然气为原料的C1化学 6、ＡＢＳ树脂技术发展趋势 7、CO_2驱油提高采收率技术 8、PMMA超细粉体的发展与应用 9、TiO_2光催化反应体系中几个问题的探讨 10、ZSM-5分子筛用于汽油催化裂解制低碳烯烃性能研究 11、半导体光催化剂及其改性技术进展 12、铋系光催化剂研究进展 13、表面活性剂驱的驱油机理与应用 14、表面活性剂在三次采油中的应用与展望 15、表面活性剂在油田开采中的应用 16、柴油超深度脱硫技术研究 17、柴油低温流动改进剂综述 18、柴油机燃油添加剂的研究进展 19、柴油加氢脱硫催化剂研究进展 20、柴油降凝剂的发展现状及其研究热点 21、柴油降凝剂的合成方法及影响因素 22、柴油降凝剂的研究进展 23、柴油蜡晶分散剂的合成 24、柴油十六烷值改进剂研究综述 25、柴油添加剂的现状及发展趋势 26、柴油稳定剂的现状与开发动向 27、超高分子量聚乙烯复合材料的发展

28、超临界萃取技术的应用 29、超临界技术在化学工业中的应用 30、超临界技术在石油中的应用研究 31、超临界流体技术的开发及应用 32、超细粉体材料的制备与应用现状 33、超细粉体分级技术现状及进展 34、超硬材料薄膜涂层研究进展及应用 35、稠油化学降粘技术的研究进展 36、稠油乳化机的合成及应用 37、磁性催化剂的研究进展 38、从重油加氢脱硫废催化剂中回收钼和钒的研究 39、催化裂化汽油降烯烃技术的研究 40、电化学脱硫技术研究综述 41、丁香油—海藻酸钠可食性抗菌膜的研制 42、酚醛树脂应用研究综述 43、复合材料的发展和应用 44、甘油的生产应用现状及技术开发新进展 45、高触变性环氧树脂胶粘剂的研究 46、高含蜡原油降凝机理研究 47、高蜡原油复配降凝剂的研究进展 48、高蜡原油降凝剂的发展概况 49、高凝原油降凝剂的制备 50、高酸原油催化脱酸工艺研究 51、高吸水性树脂的性能及应用 52、高性能环氧型建筑结构胶粘剂的研制 53、工业废水处理技术研究综述 54、工艺条件对汽油催化裂化反应的影响 55、功能化聚炔的合成及其碳纳米管复合材料的制备 56、功能性纳米复合材料的开发与应用 57、国内外催化裂化催化剂技术新进展

冷采降粘工艺研究20110410

1国内稠油冷采技术现状 稠油热力开采应用了几十年，技术日臻成熟，但普遍存在投资偏高，对井下技术状况要求高，对薄层、互薄层油藏及边底水活跃油藏适应性差等问题。因此，从事稠油开发的技术人员已将注意力转移到稠油冷采的研究和应用上。 稠油化学降粘是指向原油中加入某种化学药剂，通过药剂的化学作用达到降低原油粘度的方法。根据原油的乳状液理论和最佳密堆积理论，冷采化学降粘就是添加一种表面活性剂或利用稠油中所含的有机酸与碱反应，生成表面活性剂，其活性大于原油中天然乳化剂的活性，使油包水型乳状液转变成水包油型乳状液，从而达到降粘的目的。因此，研制出一种具有良好性能的降粘剂是稠油化学降粘技术的关键。 化学降粘技术成功与否的另一个关键因素是：是否具有配套的工艺条件。在采用化学降粘采油工艺采出稠油时，现场需要增加配套的工艺包括地面配液加药、集输、保温，降粘液地面回收循环利用等，以利于化学降粘工艺技术的充分发挥，最大限度提高稠油产量 化学降粘一直没能在油田大面积推广应用，主要原因就在于降粘剂研究工作不系统，同时现场实施工艺不配套。这两方面的研究如果都有了较大的突破，化学降粘技术将完全可以替代掺稀油及电加热工艺技术。 1.1化学降粘工艺技术概述 1.1.1化学降粘技术概述 1.1.1.1化学降粘技术 化学降粘是指向原油中加入某种化学药剂，通过药剂的化学作用达到降低原油粘度的方法。目前，国内外化学降粘主要包括：表面活性剂降粘和碱液降粘。 表面活性剂降粘包括：乳化降粘、破乳降粘、吸附降粘。 （1）乳化降粘：在活性剂的作用下使油包水型乳状液反相成水包油型乳状液而降粘。 （2）破乳降粘：活性剂使油包水型乳状液破乳生成游离水，根据游离水量和流速，形成水套有心，悬浮油，水漂油而降粘。 （3）吸附降粘：活性剂分子吸附于管壁上或油层向而减少摩擦阻力。 这三种降粘机理往往同时存在，但不同活性剂和不同条件起主导作用的降粘

稠油不加热集输技术

稠油不加热集输技术与应用 (西南石油大学油气储运工程，四川成都，610500) 【摘要】:稠油的密度大、粘度高、流动性差,输送困难。对稀释法、乳化降粘法、加剂降粘法、超声波法、改质降粘法、低粘液环法等稠油不加热集输技术的机理及应用条件进行了分析,探讨制约不加热输送技术发展的难题,为稠油的经济、安全输送提供有益的借鉴。【关键词】:稠油; 降粘;不加热集输 稠油即高粘度重质原油，国际上常称为重油。稠油是一种复杂的、多组分的均质有机混合物，主要是由烷烃、芳烃、胶质和沥青质组成。一般是以油层条件下或油层温度下的脱气原油粘度为主，粘度在50 mPa·s以上叫稠油。粘度在50～10 000 mPa·s称为普通稠油；粘度在10 000～50 000 mPa·s称为特稠油；粘度＞50 000 mPa·s称为超稠油或天然沥青。 随着世界能源供应日趋紧张,储量丰富的稠油日益引起各国的重视。稠油富含胶质和沥青质,粘度高,密度大,流动性差,其特殊性质决定了稠油的集输必然是围绕稠油的降粘、降凝改性或改质处理进行的。我国原油主要是以稠油油藏为主，稠油中胶质、沥青质含量过高是稠油高粘度的原因，对稠油开采和输送工艺难度相当大，针对不同稠油油品选择合理的降粘方法将变得至关重要。否则将影响稠油正常开采和输送，从而增加开采、输送的成本，降低经济效益。我国油田集输系统主要采用加热输送工艺,该工艺的弊端是输油能耗高、允许的输量变化范围小、停输易发生凝管事故。因此,近年来稠油的不加热集输技术越来越引起人们的重视。本文对几种稠油不加热输送技术的机理及应用条件进行了分析,探讨了其有利的方面和存在的问题,为稠油的经济、安全输送提供有益的借鉴。 1 稀释降粘技术 1. 1 机理 稀释降粘主要是利用相似相容原理,加入溶剂降低稠油粘度,改善其流动性。常用的溶剂有甲醇、乙醇、煤油、粗柴油、混苯等。混苯中的甲苯、二甲苯是胶质、沥青质的良好溶剂。其作用机理为,当加入稀释剂后,混合物中蜡含量浓度减少,溶液的饱和温度降低,从而降低了混合物的凝点。另外,低粘原油的胶质、沥青质是一种降凝剂,它阻止了蜡晶网络的形成,使混合物的凝点、屈服值和粘度等降低。 1. 2 应用 国内外研究表明,轻油掺入稠油后可起到降凝降粘作用,但对于含蜡量和凝固点较低而胶质、沥青质含量较高的高粘原油,其降凝降粘作用较差。所掺轻油的相对密度和粘度越小,降凝降粘效果也越好;掺入量越大,降凝、降粘作用也越显著。稀释剂与原油的混合方式和混合温度也同样影响稀释的效果,一般来说,稠油与轻油的混合温度越低,降粘效果越好。稀释