原油降凝剂的种类
原油降凝剂的种类
本文总结了原油降凝剂的种类及其在国内的发展概况。
标签：原油降凝剂油田化学品
0引言
我国原油大部分属于含蜡原油,蜡质量分数高达15%～37%,个别原油蜡质量分数高达40%以上。含蜡原油的凝点高、低温流动性差,给原油的开采和输送带来困难。原油降凝剂分子能够通过与蜡的相互作用来改善原油中蜡晶的形状和结构,从宏观上降低含蜡原油的凝点、改善其低温流动性。降凝法输送具有操作简单、设备投资少、不需要后处理以及便于对输油过程进行自动化管理等优点。近些年来,含蜡原油添加降凝剂输送技术在国内外得到了大力推广。本文简述了近年来原油降凝剂的在国内外的发展现状,总结了常用降凝剂的种类,以指导新型高效降凝剂的开发和应用。
1原油降凝剂的发展概况
降凝技术最早始于1931年,Davis用氯化石蜡和萘通过Fride-craft缩合反应,合成了人类最早应用的降凝剂,即帕拉弗洛(parafiow)。这种降凝剂主要用在润滑油中,至今仍在广泛应用。此后降凝剂从应用于馏分油发展到原油以及高蜡、粘稠原油,降凝剂的开发与应用有了很大的发展。
自Davis发现Parafiow后,1936年商品名为山驼普尔(S8n-topow)的降凝剂问世了,它是氯化石蜡和酚的缩合物;1937年聚甲基丙烯酸酯出现,这种化学剂不仅在结构上与前两种不同,而且性能上也有差异,兼有粘度指数添加剂和降凝剂两种性能;1938年出现了新的降凝剂聚异丁烯。这一时期人们处于探索时期,着重开发主要适合于馏分油的新型降凝剂,而且产物主要是均聚物。
从20世纪50年代起,人们一方面继续开发新型降凝剂,另一方面采用共混及共聚等手段对已有降凝剂进行改性,如乙烯一醋酸乙烯酯共聚物和苯乙烯一马来酸酐共聚物。1956年,F0ra等人叙述了凝点为24℃的利比亚原油和凝点为12.8℃的尼日利亚原油的管输问题;1967年改进原油流动性的原油降凝剂开始有文献报道。从此人们对降凝剂的研究从馏分油扩大到了原油。
60年代以后,随着世界含蜡原油产量日益增长,为解决生产中的问题,相继研制出适应于不同产地原油性质的多种降凝剂,并用在原油长输管道上。美国、英国、法国等十几个国家在数十条输油管线上采用添加降凝剂技术,比如1978年,孟买高管线实施降凝剂技术。降凝剂加入量为0.04%,加剂温度60～70qC,原油凝点从30℃降至3～9℃,效果显著。
从20世纪80年代以来,随着原油输送方法的增多以及人们对低硫高蜡原油
降粘剂知识
降粘剂的相关知识 通常说的降粘剂有两种 一、采油用的稠油降粘剂，这种降粘剂主要是针对稠油而言，故被称为稠油降粘剂，稠油由于轻组分含量低，沥青质和胶质含量较高，所以很多稠油都具有高粘度，粘度过高流动性能差，对开采和运输带来了极大的不方便，所以通常在开采之前加热稠油，或者加入稠油降粘剂。稠油降粘剂主要分为两种：水溶性稠油降粘剂和油溶性稠油降粘剂 1、水溶性稠油降粘剂 这种降粘剂极易溶于水，配制成一定的比例注入开采井中使稠油的粘度降低，由自然状态下的油包水变成水包油，从而大大降低了稠油的粘度，以便于稠油的开采和运输。这种降粘剂主要在取水方便的油区使用。 2、油溶性稠油降粘剂 这种降粘剂主要的溶剂是稀油，就是用稀油溶解降粘剂，把溶有降粘剂的稀油注入稠油开采井，便于稠油开采和运输，这种降粘剂主要用在缺水的油区，由于油区缺水，所以不可能使用水溶性稠油降粘剂。 综上所述，稠油的开采可以伴热，也可以注入化学降粘剂的方法，由于伴热不利于提高泵效和油井的动液面，减少动力消耗，降低系统压力，增加单井原油产量，特别在高含砂井中，由于乳化剂对井下泵具有润湿性，使泵速更协调。所以开发用量少、成本低的降黏剂是可
以带来非常可观的经济效益的，目前国内外都在大力研究降粘剂的效率，可见其客观的经济效益，很多降粘剂不具有耐温性能，然而在才有的时候，一般都要注气（向开采井里注入高温蒸汽），这样有利于降低粘度，可是很多降粘剂由于不具有耐温性，所以注入蒸汽之后，没有耐温性的降粘剂就会失去效力，所以现在很多的研究单位和机构都在研究怎么使降粘剂具有耐温性能，随着研究的深入，已经有很多单位研究出了耐温性降粘剂，这项技术逐渐成熟。 二、钻井液用降粘剂 在钻井的过程中由于固相含量增、温度升高、盐侵和钙侵，钻井液形成了网状结构或使网状结构增强，导致钻井液粘度和切力增加，使得钻井液泵送非常困难、钻屑难以除去或钻井过程中激动压力过大等现象。所以，必须加入降粘剂，来降低粘度和切力，使其具有合适的流变性。大致分为以下几类 分散型降粘剂主要包括 （1）丹宁类 （2）木质素磺酸盐类 （3）无铬降粘剂类 2、聚合物型降粘剂 （1）X－40系列降粘剂 （2）XY-27 （3）磺化苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物
原油降凝剂作用机理
含蜡原油失去流动性缘于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，互相结合在一起形成三维网目结构，并把低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围，或包围在网状结构内形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的发育过程，从而使原油的凝固点（倾点）降低。但必须指出，降凝剂不能抑制蜡晶析出，而只能改变蜡晶的形态。亦即加入降凝剂后，原油的浊点不会改变，只是蜡晶的形态变成了松散的蜡晶结构（Slack Wax），在施加一定的剪切力后，其网目结构易于破坏，或根本不形成网目结构，因而增加了原油的流动性，达到降低原油凝点的作用。 近几十年来，国内外有许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究，目前公认的原油降凝剂的 作用原理是吸附与共晶理论。原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致可分为三种类型： (1)晶核作用。原油降凝剂在高于原油浊点温度下结晶析出，它起着晶核的作用，并成为蜡晶发育的中心，使原油中的小蜡晶增多，从而不易形成大的蜡晶。 (2)吸附作用。原油降凝剂在略低于原油浊点的温度下析出，它被吸附在已经析出的蜡晶晶 核的活性中心，从而改变蜡晶的取向性，使其难于形成三维网目结构，并且减弱了蜡晶间的黏附作用。 (3)共晶作用。原油降凝剂在原油浊点温度下与蜡共同结晶析出，从而破坏蜡晶的结晶行为和取向性并减弱蜡晶继续发育的趋向。 添加降凝剂后蜡晶形态的改变情况，可利用馏分油进行显微镜观察。Lorensen等曾在-40℃低温下进行显微观察后证实，不含降凝剂的基础润滑油中的蜡晶呈20—150靘的针状结晶，加降凝剂后蜡晶变小、且形状也发生了变化。当然，加入不同的降凝剂其作用的形式也是不同的。如，使用烷芳族降凝剂时，蜡晶表面吸附了芳香族基团，而使蜡晶不再继续按原来的取向发展；而使用聚甲基丙烯酸酯类梳状结构聚合物降凝剂时，侧链的烷基与蜡形成共晶。此外，结晶的分枝随降凝剂浓度增加而增加，这是由于降凝剂对蜡晶发育的取向性起支配作用，从而使其不能形成牢固的三维网目结构。 近年来，对降凝剂作用机理的研究更加深入。王彪等在研究大庆原油和大港原油对降凝剂感受性的差异过程中发现，原油中加降凝剂后，在冷却过程中进行显微镜观察，如果蜡晶颗粒变大，该降凝剂即对该原油具有良好的降凝效果，反之则无降凝效果。实验所用的降凝剂F21为乙烯—醋酸乙烯（含少量磺酸盐）聚合物降凝剂，OEAM为马来酸酐和丙烯酸酯高碳醇酯类共聚物。作者认为造成这一现象的原因是由于原油的凝固过程包括蜡晶的形成、发育和蜡晶之间的凝胶化两个过程。加入降凝剂后如果能使蜡晶增大，在析出同样重量的蜡晶后体系中单位体积内蜡晶的表面能要比蜡晶颗粒小的不加降凝剂的体系要低。因而加降凝剂后的体系比较稳定，不易形成凝胶，从而降低了原油的凝固点。相反，所加入的降凝剂不能使蜡晶颗粒增大，体系的表面能无法降低，凝胶化过程也就不能推迟，所以这种降凝剂对这种原油不具有降凝效果。 梳状聚合物被广泛用做含蜡原油的降凝剂以改善低温流动性，这是目前所有降凝剂产品中最有价值的一类聚合物。Chichakli第一次用X射线衍射技术解释了降凝剂的作用机理，此后又有许多学者采用不同的技术手段研究了梳状聚合物与蜡晶的相互作用。Plate和
原油降粘剂的评价
原油降粘剂的评价 降粘剂；流变性；降粘机理；性能评价
前言 在石油工程领域，在世界范围内通过油井依靠天然能量开采和人工补充能量开采后的油藏，原油采出量平均不到原始地质储量的50%，即有一半左右的石油储量残留地下。在未发现既要经济又丰富的石油代替物之前，要保持石油稳定供给，不仅要在勘探上做出更大的努力，同时还要努力提高现有油藏的生产能力。随着对石油开采程度的加深，原油变稠变重成为世界性的不可逆转的趋势，这种状况在我国表现得尤为突出，降低原油的凝点和粘度，改善其流动性是解决高凝高粘原油开采和输送问题的关键。 近年来，降粘剂的应用研究比较多，世界各国的降粘剂研究成果推动了原油流动改进技术的发展。降粘剂包括乳化降粘剂和油性降粘剂，前者是指水溶性表面活性剂作为原油乳化降粘剂，因其形成的原油乳状液粘度大大降低，可实现常温输送以节能降耗，因此，乳化降粘输送工艺发展比较成熟，然而存在后处理(如脱水)问题;有关油性降粘剂的应用研究较少，由于使用油性降粘剂具有可直接加剂降粘，改善原油流动性以节能降耗，同时又不存在后处理(如脱水)问题等优点，目前油性降粘剂的开发研究引起了人们的关注。经过较长时间的室内和现场试验，目前已经进入了工业化矿场应用阶段，在大庆、冀东、吉林、南阳等大中型油田，均获得了明显增油效果。该技术对处于中、高稠油的油田开发持续稳产，具有决定性意义和指导性作用，在三次采油技术中占有重要地位。 本文结合理论从实验的角度对降粘剂降粘机理进行初步的了解。实验采用的L1和L2降粘剂为主要实验研究对象，通过其对吉林多矿多井原油样品的粘度降低的实验数据进行分析。根据实验数据反映出对原油添加的降粘剂L1和L2降粘性能明显，大大降低了原油的粘度，使其易于流动，而且该法操作简便，可以大量的节能降耗。 本研究既具有社会效益，又具有潜在的经济效益。
水溶性和油溶性降粘剂的应用分析-盛世石油科技有限责任公司
水溶性和油溶性降粘剂的应用分析 常规的稠油降粘剂，一般药剂分水基和油基两种，水基降粘剂是以水做为载体，主要成分是水溶性的表面活性剂和相关水溶溶剂；油基降粘剂是以油溶性的溶剂做载体，含有部分油溶表面活性剂的复合药剂。 一般来说，水基降粘剂成本相对便宜一些。两种降粘技术都有很好的降粘效果，才能使用，常规降粘的方法是在55摄氏度下，采用一定的浓度进行乳化降粘实验，通过降粘仪器观察降粘的效果，一般达到90%甚至95%以上的效果为合格。同质原油的情况下，一般黏度越大，相对降粘率效果一般越好。 在使用两种类型降粘药剂应用时，应用时的选择一般是： 1．油溶性的降粘剂一般相对储存，运输，危险性比水溶性的大，难闻气味重，所以一般在夏天，温度相对较高时，一般不采用它。 2．油溶性的降粘药剂，在溶解沥青等重质成分，清洁速度要比水溶性的好，渗透、分散直至剥离，速度快，对于含有沥青胶质等垢质成分比较多的油井，施工时间要求短，需要清洗油管，近井地带，使用该类型药剂比较好。另外，由于油溶性的药剂清洗速度快，凝固点低，所以在冬天进行清洗作业相对比较好。 3．对于含水相对较高的油井，垢十分严重时，在进行降粘解堵作业时，油溶性的比较好。 4．水溶性的降粘剂，一般应用比较普遍，安全配伍性比较好，在日常的作业完井等入井溶液中使用比较普遍，包括日常通过套管添加比较好。为了提升现场效果，最好在配制注入前使用加温的水进行配制，保证不在地层产生冷伤害，（否则，可能要很长时间在地下通过地层热量来恢复，直到一定温度恢复再产生效果），短时间不能产生良好的清洗和降粘效果，因为在温度低的状况下，水溶性的降粘效果是不明显的。因为产品的标准也是以55度进行试验的，就是这个原因。 以上是我们在实践中总结的经验，请参考。 东营盛世石油科技有限公司 2007年12月10日
HB稠油降粘剂说明书2013
HB-01稠油降粘剂 本产品可通过井筒降粘、掺水降粘、油层降粘等方式达到降粘开采目的，对提高采收率、降低回压、减轻采油设备负荷、延长热洗及检泵周期、增加油井产油量、降低采油设备耗电量等起到较好的作用。 一、产品组成 HB稠油降粘剂主要由生物类（非离子）表面活性剂、胶质催化剂、沥青渗透分解剂，助活性剂等组成，是一种环保性良好的油田化学制剂。该产品对油品、环境和工人健康不会造成不良影响。 二、技术指标 HB稠油降粘剂出厂技术指标 三、降粘机理 一种生物（非离子）表面活性剂的耐高温、高矿化度降粘剂，由于该剂分子结构具有双亲活性基因，因此易吸附在原油表面，使高粘度的油包水型稠油乳状液转变为低粘度的水包油型液体。 产品含有胶质催化剂，对胶质分子网状结构具有极强的剪切作用，使胶质分子网状结构卷曲、收缩，从而改变胶质粘稠特性。 沥青主要成份为沥青质和树脂，本产品可在地层温度下产生一种强极性物质渗透进入沥青质和树脂内部，从而破坏沥青的粘稠体系，达到高效降粘的目的。 活性成分在金属等亲水物质表面附着，使油管内壁表面产生一层生物活性极性水膜，防止油垢再次沉积；油流逐渐聚并、析水、具有良好的破乳性。
四、产品主要优点 HB稠油降粘剂是由特种高温非离子表面活性剂、助活性剂和其它添加剂组成。该产品具有如下优点： 具有使用性广、乳化速度快、降粘率高、稳定性强、施工简便、增油效果显著等特点； 根据不同需要在井场直接利用热水将母液稀释成溶液注入，节省药剂消耗和作业费用； 耐高温：能耐250-300高温，可做为蒸汽吞吐开采稠油的化学降粘剂，也可作为常规方法开采稠油的化学降粘剂和油井洗井液； 五、使用方法 油层降粘：将本药剂与一定温度的污水或清水配制成1%-10%的水溶液（比例可根据现场需要进行调配），用泵车从油管或油套环空注入，然后注入蒸汽或热水。 井筒降粘：将药剂与水配制成一定浓度的水溶液，从套管环空定期定量泵入，通过抽油泵的作用，使原油和药剂得到充分的混合，达到降粘开采目的。 掺水降粘：在掺水泵出口加一台注药泵，按掺水量的0.5%连续挤注药剂，达到降粘开采目的。 六、包装储存 该产品采用塑料桶包装，每桶净重200kg或根据用户需求提供不同包装；储存于阴凉、干燥、通风处。 东营源盈石油技术服务有限公司
稠油油溶性降粘剂降粘机理研究_常运兴
稠油油溶性降粘剂降粘机理研究常运兴(胜利油田纯梁采油厂) 张新军(胜利工程设计咨询有限责任公司) 摘要 目前,稠油油溶性降粘剂被认为 是解决稠油开采和输送问题最有前途的方 法。本文讨论了稠油高粘的内在根本原因, 并通过加剂前后对稠油粘温曲线的对比、透 射电镜图像的对比以及DSC曲线的对比, 分析稠油加剂前后微观结构上的变化,进一 步提出了油溶性降粘剂的降粘机理。 主题词 稠油 高粘度 油溶性降粘剂降粘机理 11稠油高粘的本质 稠油与含蜡原油组成上的不同在于稠油体系中蜡含量极低,而胶质、沥青质含量较高。稠油中的蜡即使全部析出,也不至于形成以蜡晶为主体的原油结构,且稠油即使在较高温度下的粘度也相当大。因此引起稠油高粘度的实质并非含蜡原油中存在的结构,而是其本身分子(特别是沥青质、胶质分子)在体系各种力相互作用下所形成的复杂大分子结构。 首先,稠油体系是一种胶体系统已得到公认,其中沥青质是分散相,胶质作为胶溶剂,油分为分散介质。稠油中所含的超分子结构是稠油即使在较高温度下粘度也相当高的根本原因。稠油各组分的内部微观结构直接影响到分子间和稠油微粒间的相互作用力,也就影响到稠油的粘度,即结构决定粘度性质。 其次,稠油体系中的这些超分子结构并不是紧密堆积的,低层次的结构在某种分子间力作用下可发生相互连接、聚集,进一步形成松散的较高层次的超分子结构,在此过程中把大量的液态油包裹其中。 再次,根据Pfeiffer和Saal提出的后来被广泛引用的沥青胶体结构模型分析,沥青质超分子结构处在胶束中心,其表面或内部吸附有可溶质,可溶质中分子量最大、芳香性最强的分子质点最靠近胶束中心,其周围又吸附一些芳香性较低的轻质组分,即沿胶束核心向外其芳香度和分子极性连续递减至最小。其中,比较靠近沥青质超分子胶束核心的吸附层可称为溶剂化层,溶剂化层的存在可增大分散相的体积。在溶剂化层的外面还存在芳香度和极性逐渐减小的分散介质,使沥青质胶粒具有较大的空间延展度。在流体受力剪切过程中,它们虽然和胶粒不能看成一个整体,但由于其与胶粒之间的较强吸附作用也会引起粘度的增加。 最后,虽然稠油体系中的蜡含量很低,一般在10%以下,但低温下蜡晶的析出也会造成稠油粘度的增高,使稠油低温下具有一定的非牛顿性。 21加油溶性降粘剂前后稠油性质对比 实验油样采用新疆塔河油田外输稠油,油溶性降粘剂为筛选复配得到的BSA(主要成分为丙烯酸十八酯与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺的复配物),对加油溶性降粘剂前后的塔河稠油样品分别进行以下测试: (1)粘温曲线的对比。在稠油中加入一定量的降粘剂,加热到80℃,恒温60min,降温测各温度下的粘度,并与不加剂稠油同一温度下的粘度对比。按下式计算降粘率:降粘率=(不加剂原油粘度-加降粘剂后粘度)×100%/不加剂原油粘度。所测稠油加剂前后的粘温曲线及油溶性降粘剂的降粘率见图 1。 图1 塔河稠油的粘温曲线和降粘率 从图1可以看出:加降粘剂后稠油粘度尤其低温下的粘度大幅度降低,降粘剂的降粘率随温度降低逐渐升高。降粘剂在较高温度下(如80℃)已具有较好的降粘性能,说明降粘剂并不是依靠改善蜡晶的结晶性能而发挥作用的,而是因为降粘剂分子通过与稠油体系中的胶质-沥青质超分子结构发生作用,改变了稠油各组分的内部微观结构,从而直接影响到分子间和稠油微粒间的相互作用力,也就影响到稠油的粘度,即结构决定粘度性质。 对塔河稠油样品加剂前后的粘温曲线进行回归分析,发现均能很好地符合Arrhenius方程: η=AeΔE/RT=Ae B/T(1)式中:η———表观粘度,Pa?s; A———常数; 8 油气田地面工程第25卷第4期(200614)
原油降凝剂种类概述
原油降凝剂种类概述 摘要：在我国原油处理中，常使用降凝剂，原油降凝剂的作用是降低原油粘度，使原油在开采和运输过程中，减少阻力，增产增效。本文总结回顾了原油降凝剂的发展历程，详细介绍了各类原油降凝剂及其特点。 关键词：降凝剂发展历程特点 我国原油大部分属于高含蜡原油，蜡含量高达l5％～37％，个别原油蜡含量高达40％以上，且大部分集中在润滑油馏分内。此外，原油还含有胶质和沥青质等多种组分，给石油的开采和运输带来很多困难。如原油中含的水分就必须脱除，否则不仅影响后加工，也会增大运输负荷。由于原油的这种复杂组成，使得当温度降到某一值时，原油开始析出微小的晶粒，随着温度不断下降，蜡晶逐渐增多，最终形成结晶而失去流动性。由此可见，降低原油凝固点和改善其流动性能有着很重要的意义。为改善含蜡原油的流动性，采用了热处理、添加减阻剂、稀释、水悬浮等多种输送方法，但这些方法普遍存在能耗大、设备投资和管理费用高，且停输后再启动困难等问题。从降低能耗和生产成本、提高管道运行的安全性角度，向原油中添加合成化学降凝剂，是实现原油常温乃至低温输送的最简便、有效的方法。化学添加剂是通过降低原油凝固点、降低其粘度或减少其流动阻力来改进原油流动性的。 目前，最受瞩目的方法是加入降凝剂降低原油的凝点，增加其流动性。原油降凝剂是原油流动改性剂的一个重要组成部分，又称为低温流动改进剂。它们是一类能够降低石油及油品凝固点，改善其低温流动性的物质。近年来，用原油降凝剂来改善含蜡原油流变性的化学改性技术越来越受重视。 1 原油降凝剂的种类 含蜡原油失去流动性的原因是由于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，并且相互结合在一起形成三维网目构造，把低凝点的油分、胶质、沥青质、污泥、水等吸附并包在里面，形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。降凝剂的作用是影响蜡晶形态和网目构造的发育过程，改变原油中蜡晶的尺寸和形状，阻止蜡晶形成三维空间网络结构。但是，降凝剂不能抑制蜡晶的析出，只能
原油降粘剂的合成与表征
目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 一、前言 (4) 1.1稠油资源 (4) 1.2稠油输送的国内外现状及趋势 (4) 1.3研究目的 (5) 二、各种稠油常温输送方法 (6) 2.1物理降粘方法 (6) 2.1.1加热法 (6) 2.1.2稠油掺稀输送方法 (6) 2.1.3乳化降粘输送方法 (6) 2.1.4 微生物降粘技术 (7) 2.1.5稠油改质降粘 (7) 2.2化学降粘方法 (8) 2.2.1 表面活性剂降粘 (8) 2.2.2稠油催化降粘 (9) 2.2.3稠油加碱降粘 (9) 2.2.4稠油加油溶性降粘剂降粘 (9) 2.2.5稠油水热裂解降粘技术 (10) 2.2.6稠油加降凝剂降粘 (11) 三、降凝剂 (12) 3.1降凝剂的作用机理 (12) 3.2 常用的降凝剂种类 (13) 3.3影响降凝剂作用的因素 (13) 四、实验部分 (15) 4.1 仪器及试剂 (15) 4.2实验原理 (15) 4.3共聚物的制备 (15) 4.4共聚物的提纯与溶解 (16) 4.5原油加共聚物前后粘度的测定 (16) 五、结果及讨论 (17) 5.1红外光谱分析 (17) 5.2共聚物的降粘性能 (18) 六、结果讨论 (22) 参考文献 (22) 致谢 (24)
摘要 稠油在世界油气资源中占有较大的比例，是石油烃类能源中的重要组成部分。国内稠油产量大约占原油总产量的30%～35%,但开采集输能耗占60%以上。因此,大力开发稠油资源并且研发更加节省能耗的集输方式必将成为我国油气领域的发展趋势。 稠油是指在油层温度下粘度大于100mPa·s的脱气原油，其突出的特点是含沥青质、胶质。稠油的特殊性质决定了稠油的运输必然是围绕稠油的降粘、降凝改性或改质处理进行的。稠油降粘的常用方法有物理法和化学法。 稠油加降凝剂降粘是化学法中常用的一种，本实验以甲基丙烯酸十二酯和马来酸酐为原料，合成了一种共聚物，对其进行了提纯和表征，证实并测定了其对原油粘度的降低作用，即其对原油流变性能的改善作用。 关键词：原油；降凝剂；降粘；甲基丙烯酸十二酯；马来酸酐
稠油井降粘剂降粘机理与现场应用
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/8711715993.html, 稠油井降粘剂降粘机理与现场应用 作者：黄耀综 来源：《中国科技博览》2018年第17期 [摘要]本文从降粘剂分子与稠油中各组分的相互作用方面探讨油溶性降粘剂的降粘机理，油溶性降粘剂通过破碎沥青质的层状结构、降低油水界面张力，起到降低原油粘度、增加原油流动性的效果，有效解决了超稠油粘度大、注汽压力高的问题，在超稠油领域得到了成功的应用。 [关键词]稠油；降粘剂；破坏分子结构；降低；油水界面张力 中图分类号：TE624.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0045-01 虽然我国稠油开发以蒸汽吞吐开采技术为主要方法，常规冷采产量所占份额很低，但有一半以上的稠油油藏不适合用热法开采。稠油化学降粘方法作为一种新型的降粘技术，正在得到广泛研究和应用。通过向原油中注入降粘剂，可以改变岩石-原油-水体系的界面特性，降低油水界面张力，改变岩石的润湿性，降低残余油饱和度，从而提高采收率。 一、油溶性降粘剂的降粘机理 在油田开发过程中，含水原油一般形成水包油型乳化液。由于原油中含有胶质、沥青质和环烷酸等天然油包水型乳化剂，在油田中低含水生产期的采出液一般为油包水型乳化液。与原油相比，油包水型乳化液的流变性发生了很大变化，主要表现为非牛顿流体性质增强，粘度（在非牛顿流体时指表观粘度）升高，低温时的结构强度增大，不利于原油的开采和集输。但是，当油包水型乳化液中加入一定量的降粘剂后，其流变性将得到改善，粘度降低，低温时的结构强度减小，乳化液的转相点（临界含水率）降低，有利于油田原油的生产。 目前，关于油溶性降粘剂的降粘机理多借鉴降凝剂的降凝机理，从降粘剂分子与稠油中各组分的相互作用方面探讨其降粘机理。油溶性降粘剂通过破碎沥青质的层状结构、降低油水界面张力，起到降低原油粘度、增加原油流动性的效果，有效解决了超稠油粘度大、注汽压力高的问题，在超稠油领域得到了成功的应用。油溶性降粘剂的降粘机理如下： （1）破坏大分子结构，降低原油粘度。 油溶性降粘剂含有极性官能团，能够透过胶质层渗透进沥青质的层状结构内部，与有机溶剂共同破碎沥青质的层状结构，有效控制沥青质相的几何尺寸和相间堆积，从而实现原油粘度的降低。由于不同稠油的胶质、沥青质分子结构和分子大小不同，油溶性降粘剂具有很强的选择性。一般来说，加入降凝剂时稠油凝固点会有一定程度的降低。由于蜡的网状结构被抑制，由蜡造成的稠油的部分结构粘度消失，屈服值降低，表观粘度也有一定幅度的下降，即降凝剂都具有降粘作用，但这种降粘作用的本质是降凝的结果。
原油降凝剂的种类
原油降凝剂的种类 本文总结了原油降凝剂的种类及其在国内的发展概况。 标签：原油降凝剂油田化学品 0引言 我国原油大部分属于含蜡原油,蜡质量分数高达15%～37%,个别原油蜡质量分数高达40%以上。含蜡原油的凝点高、低温流动性差,给原油的开采和输送带来困难。原油降凝剂分子能够通过与蜡的相互作用来改善原油中蜡晶的形状和结构,从宏观上降低含蜡原油的凝点、改善其低温流动性。降凝法输送具有操作简单、设备投资少、不需要后处理以及便于对输油过程进行自动化管理等优点。近些年来,含蜡原油添加降凝剂输送技术在国内外得到了大力推广。本文简述了近年来原油降凝剂的在国内外的发展现状,总结了常用降凝剂的种类,以指导新型高效降凝剂的开发和应用。 1原油降凝剂的发展概况 降凝技术最早始于1931年,Davis用氯化石蜡和萘通过Fride-craft缩合反应,合成了人类最早应用的降凝剂,即帕拉弗洛(parafiow)。这种降凝剂主要用在润滑油中,至今仍在广泛应用。此后降凝剂从应用于馏分油发展到原油以及高蜡、粘稠原油,降凝剂的开发与应用有了很大的发展。 自Davis发现Parafiow后,1936年商品名为山驼普尔(S8n-topow)的降凝剂问世了,它是氯化石蜡和酚的缩合物;1937年聚甲基丙烯酸酯出现,这种化学剂不仅在结构上与前两种不同,而且性能上也有差异,兼有粘度指数添加剂和降凝剂两种性能;1938年出现了新的降凝剂聚异丁烯。这一时期人们处于探索时期,着重开发主要适合于馏分油的新型降凝剂,而且产物主要是均聚物。 从20世纪50年代起,人们一方面继续开发新型降凝剂,另一方面采用共混及共聚等手段对已有降凝剂进行改性,如乙烯一醋酸乙烯酯共聚物和苯乙烯一马来酸酐共聚物。1956年,F0ra等人叙述了凝点为24℃的利比亚原油和凝点为12.8℃的尼日利亚原油的管输问题;1967年改进原油流动性的原油降凝剂开始有文献报道。从此人们对降凝剂的研究从馏分油扩大到了原油。 60年代以后,随着世界含蜡原油产量日益增长,为解决生产中的问题,相继研制出适应于不同产地原油性质的多种降凝剂,并用在原油长输管道上。美国、英国、法国等十几个国家在数十条输油管线上采用添加降凝剂技术,比如1978年,孟买高管线实施降凝剂技术。降凝剂加入量为0.04%,加剂温度60～70qC,原油凝点从30℃降至3～9℃,效果显著。 从20世纪80年代以来,随着原油输送方法的增多以及人们对低硫高蜡原油
降粘剂
海澜降粘剂FHC 稠油是沥青质和胶质含量较大、粘度较 大的原油，是极其复杂的混合物。其凝点和粘度高，流动性差，为便于稠油开采和运输，降低开采成本，必须降低其粘度。 稠油高粘成因 胶质沥青质的强极性分子间氢键作用，分子缔合，空间层状堆积。金属镍与沥青质形成螯合物，加大了稠油分子量。 故镍的含量高，则原油的粘度高，镍的含量低，则原油的粘度低。 海澜降粘剂FHC 降粘机理 （1）更强极性基团（头）； （2）与稠油碳数匹配的主链溶入胶质和 沥青； （3）竞争螯合性更强的过渡金属螯合剂， 强行拆散与沥青胶质极性元素的 螯合； 主剂的强剂性元素削弱沥青和胶质间的氢键、分子间作用力，金属镍与沥 青元素的螯合作用，同时溶剂的强渗透 和分散作用削弱了沥青质的堆集作用而降粘，因此撤层作用、剥离作用、溶剂渗透作用以及相互协同作用是稠油降粘的主要原因。 海澜油溶性降粘剂的设计 （1）多元高分子 极性：酯类，磺酸基团，含氮杂环溶解度：长链，和苯环结构，复配表面活性剂增溶，其实质为降凝剂，过多的降粘剂起增粘作用。 （2）表面活性剂 表面活性剂对沥青质的分散有很好的促进作用及降低表面活性作用，增强药剂渗透性和分散性，“松散”结构。 溶剂选择：混合溶剂，大多数含苯及其衍生物，低闪点。 （3）功能性高分子 含氟碳等表面活性高分子，降低 界面张力，促使药剂渗透到稠油深部 （4）复配物 图1降粘后胶质沥青质结构变化示意图 图2 FHC 型高效稠油复合剂降粘率随温度变化曲线图 图3油样溶蚀前后对比 表1油样:塔河油田十区南10316井沥青质块状油样各项指标
提高耐温耐盐，引入改性剂 FHC油溶性降粘剂体系溶蚀能力评价 结果 80℃条件下FHC油溶性降粘剂体 系溶蚀分散原油样品（表1）后的混合 液在14.8～17.8℃室温条件下静置48h， 观察混合液仍呈均匀粘稠液体，无沥青 质析出（图4），表明该降粘剂体系对沥 青质具有良好的分散阻聚能力，经该降 粘剂体系分散后的沥青质不再回聚。图4 混合液室温下放置48h后状态FHC油溶性降粘剂体系溶蚀能力评价结果（1） 序号垢样质量 g 实验温度 ℃ 溶蚀时间 h 溶解后垢样质量 g 溶蚀率 % 1 1.9995 50 2 0.9747 51.25 2 2.117 3 50 2 1.0531 50.26 3 20327 50 2 0.9983 50.89 4 2.195 5 50 2 1.0989 49.95 5 2.0598 50 2 1.017 50.63 6 1.9899 50 2 1.0001 49.74 7 2.0701 50 2 1.0213 50.66 8 1.9582 50 2 0.9924 49.32 9 1.8176 50 2 0.9029 50.32 10 1.9174 50 2 0.973 49.25 FHC油溶性降粘剂体系溶蚀能力评价结果(2) 温度，℃溶蚀时间，h 溶蚀前质量， g 溶蚀后质量，g失重，g溶蚀率，% 80 2 1.1006 0.2807 0.8200 74.5 稠油沥青分散剂溶蚀能力评价结果 试验温度 ℃累计溶蚀时间 h 累计溶蚀油样 量 g 溶蚀后混合液粘度测定,mPa·s 80℃50℃29.3℃（室温） 80 36.5 36.96 30 125 390 FHC体系主要指标 外观密度，g/cm3开口闪点，℃黑褐色均匀液体0.989 67
原油降凝剂的进展及发展趋势
Value Engineering 0引言我国除新疆克拉玛依和青海冷湖原油外，多数原油含蜡量较多，凝点较高。含蜡原油在低温下容易析出蜡晶，随着温度的降低，蜡晶数量增多并长大聚集，形成三维网状的蜡膏状物质而使原油失去流动性，给原油的开采和输送带来困难。通过在原油中加入高分子降凝剂，避免了蜡晶间粘结形成三维网状结构，达到降凝、减粘及 改善低温流动性的目的[1]。本文综述原油降凝剂的产生、分类及研究现状，并对未来原油降凝剂的发展趋势进行评述。 1原油降凝剂的产生 1931年，Davis 利用氯化石蜡和萘经过缩合反应，合成了最早的烷基萘降凝剂，目前该降凝剂仍是主要降凝剂品种之一，但由于该降凝剂颜色较深，呈深褐色，对中质和重质润滑油的降凝效果好， 因此不宜用于浅色油品，多用于内燃机油、 齿轮油和全损耗油中。30年代末相继出现了商品名为Santopour 的降凝剂（它是氯化石蜡和酚的缩合物）、聚甲基丙烯酸酯降凝剂以及聚异丁烯降凝剂。国内对降凝剂的研究不但起步较晚，而且大部分是对润滑油降凝剂的研 究，从20世纪60年代后才开始从事原油降凝剂的研究，1984年石油管道科学研究院首次完成了对江汉原油用EVA 作降凝剂改性，并在冬季在钟市一荆门75knl 长输管线上工业试验成功， 其原油凝点由21.5℃降至8℃， 有效成分添加量仅为10ppm [2]。2原油降凝剂的种类 目前市面上销售的原油降凝剂种类很多，例如：EVA 、ZDR-1、EMS 、WHO 等各种原油降凝剂，但是从其化学组成、合成的路线及降凝效果来看，原油降凝剂大致分为四种类型，具体如下。2.1降凝剂EVA 及其改性物降凝剂EVA 即为乙烯与醋酸乙烯酯共聚物，它是一种带有极性基团、 而且聚乙烯部分结晶的热塑性聚合物。EVA 平均相对分子质量介于8000—20000g/mol 之间，醋酸乙烯酯的含量为35%-45%，因其使用效果好，而广泛应用在原油和成品油中。为了使降凝剂EVA 具有普遍的使用性，并减少降凝剂的用量，人们运用苯乙烯、丙烯酸酯等对EVA 通过接枝或共聚进行改性，即可得到EVA 的改性物，使降凝效果有所提高。2.2聚（甲基）丙烯酸酯系列聚（甲基）丙烯酸酯主要是以甲苯为溶剂，甲基丙烯酸和醇保持一定比例，在催化剂和阻聚剂作用下合成聚甲基丙烯酸酯。近年来报道的有聚（甲基）丙烯酸C18～22烷基酯、（甲基）丙烯酸C14～22烷基酯烯烃共聚物的复配物等。该类聚合物属于梳状聚合物，具有良好的抗剪切性，受到人们的日益关注。胥思平等[3]合成了丙烯酸二十二酯－丙烯酰胺共聚物降凝剂，并应用于胜利原油的降凝处理，使原油的凝点从27.0℃降至11.0℃，原油的牛顿流体温度范围变宽，并且非牛顿流体温度下的黏度减小。2.3马来酸酐共聚物马来酸酐别名顺丁烯二酸酐，可与许多单体形成1:1共聚物，同时由于其存在能与烷基醇（或胺）进行酯化（或胺化），如苯乙烯-马来酸酐-十八醇酯共聚物、苯乙烯-马来酸酐-十八胺共聚物、马来酸酐-混合σ烯烃-高碳脂肪醇共聚物等。 该聚合物对于高蜡原油有良好的分散蜡晶的能力， 并且显著降低了原油在低温下的凝点。 2.4含氮类聚合物主要是聚胺类、烷基胺类与含有马来酸或者富马酸共聚物作用得到的化合物[4]。这类降凝剂在原油中稳定性 好，降凝效果显著。张红等通过丙烯酸高碳酯与马来酸酐二元共聚进行胺解反应得到一系列原油降凝剂，通过筛选，从中选出丙烯酰高碳胺与共聚物结合后的降凝剂降凝效果最好，凝点降幅大于10℃。 3降凝剂的作用机理长久以来，国内外许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究，认为原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致分为三类[5]： 晶核作用、吸附作用及共晶作用。 3.1晶核作用在高于原油析蜡温度下，降凝剂析出蜡晶，成为蜡晶发育的中心， 增多原油中小蜡晶数目，从而使原油不易产生大的蜡团。 3.2吸附作用在低于原油析蜡点的温度下，降凝剂析出结晶，吸附在已析出的蜡晶晶核上，阻止蜡晶上网结合，改变蜡晶的取向，减弱蜡晶间的黏附作用，增加蜡晶的分散度，从而达到降凝的目的。3.3共晶作用原油降凝剂在析蜡点下与蜡共同析出，改变蜡的结晶行为和取向性， 减弱蜡晶继续发育的趋向，降凝剂中与蜡晶相同的部分为烃链（非极性集团），可与石蜡共晶，不同的部分（极性集团） 则阻碍蜡晶进一步长大。当二者的碳数相等时，降凝效果最好。由于分子结构的空间效应，仅有一部分参与共晶。因此，降凝剂分子中的烷基链长度大于蜡的碳链长度时降凝效果较好。 当前大家对降凝机理的认识逐渐达成一种共识，即降凝剂的降凝作用不只是一种类型的降凝机理， 而是三种机理可能都有，只是在蜡晶生长的不同阶段， 有一种起主导作用。在蜡形成晶核时，降凝剂起晶核作用而产生降凝效果。在蜡晶增长阶段，共晶和吸附机理中的一种在起作用， 或者两者都起作用。4降凝剂的发展趋势对蜡含量不高且蜡分子量不大的原油，通常选用单个降凝剂就可以改善其流动性，但是对高含蜡原油的低温流动改进剂最好选择几种主碳链不同的降凝剂或不同极性侧链的降凝剂进行复配， 使之能适用于各种成品油及各种高含蜡原油。就目前而言， 有两种复配方法得到广泛应用： 4.1EVA 与其他聚合物共聚和复配赵晓非、温海飞等[6]研究了AMS （丙烯酸十八酯－苯乙烯－马来酸酐共聚物） －EVA 复配降凝剂和AVS （丙烯酸十八酯－醋酸乙烯酯－苯乙烯聚合物）－EVA 复配降凝剂， 结果表明两者均可降低吉林原油的凝点和黏度，改善其低温流变性。高宝岩等人[7]曾用丙烯酸高碳醇酯、马来酸酐、苯乙烯、醋酸———————————————————————作者简介：王金玺（1985-），男，陕西榆林人，榆林学院化学与化工学院教师，助教，主要从事原油降凝剂的合成研究。原油降凝剂的研究进展及发展趋势 Research Progress and Trend in Development on Pour-point Depressant of Crude Oil 王金玺Wang Jinxi （榆林学院化学与化工学院，榆林719000） （Department of Chemistry and Chemical Engineering ，Yulin University ，Yulin 719000，China ） 摘要：介绍了原油降凝剂的产生、种类及在国内外的发展现状。分析和探讨原油降凝剂的主要作用机理，并对未来降凝剂的发展趋势进行预测。 Abstract:The generation,species and present situation on pour-point depressant of crude oil were introduced in the article.we also analysed and probed into mechanism of action on pour-point depressant.At last,we predicted the trend in development of pour-point depressant. 关键词：原油；降凝剂；研究进展 Key words:crude oil ；pour-point depressant ；research progress 中图分类号：TE6文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）06-0031-02·31·
油溶性稠油降粘剂通用技术条件
Q/SDDS 山东德仕化工集团有限公司企业标准 Q/SDDS 002-2010 油溶性稠油降粘剂 2010-04-08 发布2010-05-08实施 山东德仕化工集团有限公司发布
前言本标准的附录A为资料性附录。 本标准提出单位：山东德仕化工集团有限公司 本标准起草单位：山东德仕化工集团有限公司 本标准主要起草人：王黎明谷之辉高瑞美孙蓓蕾本标准自发布之日起有效期三年：到期复审。 本标准所代替标准的历次发布情况为： -----Q/SDDS 001-2007 ----- Q/DDS 006-2003
油溶性稠油降粘剂 1 范围 本标准规定了油溶性稠油降粘剂的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存以。 本标准适用于油溶性稠油降粘剂的室内评价和质量检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 GB/T 261-2008 闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法 GB/T4472-1984 化工产品密度相对密度测定通则 SY/T5281-2000 原油破乳剂使用性能检测方法（瓶试法） 3 技术要求 3.1油溶性稠油降粘剂的质量要求应符合表1规定 表 1 4 检验方法 4.1 外观的测定 在光线充足的条件下目测。 4.2密度的测定 按GB/T4472——1984中2.3.3的规定执行。 4.3闪点的测定 按GB/T261-2008规定执行 4.4粘度的测定
4.4.1仪器设备 a)恒温水浴：控温精度±1℃； b)BROOKFIELD粘度计或同类产品：精度1mpa·s。 4.4.2 测试方法 取100ml的样品溶液于100ml烧杯中，放入恒温至50℃的水浴中，恒温30min，取出，用粘度计测其粘度。 4.5降粘率的测定 4.5.1仪器及材料 a)恒温水浴：控温精度±1℃； b)BROOKFIELD粘度计或同类产品：精度1mpa·s。 c)天平：鉴别力阀0.01g。 4.5.2测试方法 4.5.2.1称取550g（精确至0.02g）稠油于烧杯中，放入50℃的恒温水浴中，恒温1h，用旋转 粘度计测其粘度μ0。 4.5.2.2称取450g（精确至0.02g）稠油于烧杯中，再称取50g（精确至0.02g）降粘剂加入稠油 中，放入50℃的恒温水浴中，恒温30min，取出充分搅拌，测其粘度μ。 4.5.2.3结果的计算 降粘率按公式(1)计算： f=（μ0-μ）/μ0×100 (1) 式中：f——降粘率，%； μ0——加样前原油粘度，mpa·s； μ——加样后原油粘度，mpa·s。 4.6 与原油破乳剂的配伍性的测试 4.6.1 取原油所在地使用的原油破乳剂标样1.00g，用无水乙醇配制成1%的破乳剂溶液。 4.6.2 取4.5试验前和试验后的原油，按SY/T5281-2000标准中规定的方法分别配制成原油乳状液。 4.6.3 在两支100ml具塞量筒中，分别加入上述两种乳状液80ml，加入1%的破乳剂标样溶液1.6ml。 4.6.4按SY/T5281-2000标准中规定的方法测定原油脱水。 4.6.5 结果按式（2）计算
柴油降凝剂及其使用知识简介
柴油降凝剂及其使用知识简介 柴油降凝剂又称柴油低温流动性改进剂，是目前柴油生产中一种常用的添加剂。它对炼油厂增产柴油，提高生产的灵活性与柴、汽比，提高经济效益有着显而易见的作用。对于柴油的贮运和使用者来说，由于降凝剂的应用，可明显地改善其低温使用性能。 凝点和冷滤点是表征柴油低温使用性能的重要指标。凝点（SP）是表明柴油在低温环境中失去流动性的最高温度；冷滤点（CFPP）则可表明柴油通过柴油发动机供油系统时能造成滤网堵塞的最高温度。对轻柴油而言，冷滤点比凝点指标在实际使用中显得更加重要。这是因为冷滤点与柴油的低温使用性能直接相关，而凝点主要是与柴油的贮存、运输有关。在柴油中加入很低浓度（1‰以下）的降凝剂就可大大改善柴油的低温流动性，加剂方法灵活、简便。由于加入量少，不会改变柴油的其它性能指标，同时，使柴油的单位生产成本远远低于其它降凝、降滤方法或途径所投入的成本。 柴油在较低温度下之所以凝固，是由于柴油中含有一定量的蜡（即正构烷烃），当温度降低时，这些蜡会逐渐析出，并形成蜡晶。随着温度的进一步降低，蜡晶会迅速长大，首先形成平面状结晶，这些结晶相互联结，以至形成三维网状结构，把油包在其中，使油失去流动性而呈现凝固状态。 通常柴油中的正构烷烃含量约为15%~30%，当柴油被冷却时，只要有2%左右的正构烷烃析出，就可使柴油凝固，柴油在一定温度下的析蜡量取决于生产该柴油的原油类型、馏程及调合柴油的各馏分油的加工方案和调合比例。 柴油机在工作时，柴油经粗、细滤清器，再经过高压泵、喷油嘴被喷入气缸。当柴油温度降至冷滤点温度时，所形成的蜡晶就会阻塞滤清器而影响油路的正常供油，进而影响发动机的正常工作。 柴油中加入降凝剂后，当温度降低，蜡晶刚一形成时，降凝剂就会起到成核剂的作用与蜡晶
稠油油溶性降粘剂降粘机理研究
稠油油溶性降粘剂降粘机理研究 常运兴(胜利油田纯梁采油厂) 张新军(胜利工程设计咨询有限责任公司) 摘要 目前,稠油油溶性降粘剂被认为是解决稠油开采和输送问题最有前途的方法。本文讨论了稠油高粘的内在根本原因,并通过加剂前后对稠油粘温曲线的对比、透射电镜图像的对比以及DSC 曲线的对比,分析稠油加剂前后微观结构上的变化,进一步提出了油溶性降粘剂的降粘机理。 主题词 稠油 高粘度 油溶性降粘剂降粘机理 1.稠油高粘的本质 稠油与含蜡原油组成上的不同在于稠油体系中蜡含量极低,而胶质、沥青质含量较高。稠油中的蜡即使全部析出,也不至于形成以蜡晶为主体的原油结构,且稠油即使在较高温度下的粘度也相当大。因此引起稠油高粘度的实质并非含蜡原油中存在的结构,而是其本身分子(特别是沥青质、胶质分子)在体系各种力相互作用下所形成的复杂大分子结构。 首先,稠油体系是一种胶体系统已得到公认,其中沥青质是分散相,胶质作为胶溶剂,油分为分散介质。稠油中所含的超分子结构是稠油即使在较高温度下粘度也相当高的根本原因。稠油各组分的内部微观结构直接影响到分子间和稠油微粒间的相互作用力,也就影响到稠油的粘度,即结构决定粘度性质。 其次,稠油体系中的这些超分子结构并不是紧密堆积的,低层次的结构在某种分子间力作用下可发生相互连接、聚集,进一步形成松散的较高层次的超分子结构,在此过程中把大量的液态油包裹其中。 再次,根据Pfeiffer 和Saal 提出的后来被广泛引用的沥青胶体结构模型分析,沥青质超分子结构处在胶束中心,其表面或内部吸附有可溶质,可溶质中分子量最大、芳香性最强的分子质点最靠近胶束中心,其周围又吸附一些芳香性较低的轻质组分,即沿胶束核心向外其芳香度和分子极性连续递减至最小。其中,比较靠近沥青质超分子胶束核心的吸附层可称为溶剂化层,溶剂化层的存在可增大分散相的体积。在溶剂化层的外面还存在芳香度和极性逐渐减小的分散介质,使沥青质胶粒具有较大 的空间延展度。在流体受力剪切过程中,它们虽然 和胶粒不能看成一个整体,但由于其与胶粒之间的较强吸附作用也会引起粘度的增加。 最后,虽然稠油体系中的蜡含量很低,一般在10%以下,但低温下蜡晶的析出也会造成稠油粘度的增高,使稠油低温下具有一定的非牛顿性。2.加油溶性降粘剂前后稠油性质对比 实验油样采用新疆塔河油田外输稠油,油溶性降粘剂为筛选复配得到的BSA (主要成分为丙烯酸十八酯与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺的复配物),对加油溶性降粘剂前后的塔河稠油样品分别进行以下测试: (1)粘温曲线的对比。在稠油中加入一定量的降粘剂,加热到80℃,恒温60min ,降温测各温度下的粘度,并与不加剂稠油同一温度下的粘度对比。按下式计算降粘率:降粘率=(不加剂原油粘度-加降粘剂后粘度)×100%/不加剂原油粘度。所测稠油加剂前后的粘温曲线及油溶性降粘剂的降粘率见图1。 图1 塔河稠油的粘温曲线和降粘率 从图1可以看出:加降粘剂后稠油粘度尤其低温下的粘度大幅度降低,降粘剂的降粘率随温度降低逐渐升高。降粘剂在较高温度下(如80℃)已具有较好的降粘性能,说明降粘剂并不是依靠改善蜡晶的结晶性能而发挥作用的,而是因为降粘剂分子通过与稠油体系中的胶质-沥青质超分子结构发生作用,改变了稠油各组分的内部微观结构,从而直接影响到分子间和稠油微粒间的相互作用力,也就影响到稠油的粘度,即结构决定粘度性质。 对塔河稠油样品加剂前后的粘温曲线进行回归分析,发现均能很好地符合A rrhenius 方程: η=Ae ΔE /RT =Ae B /T (1) 式中:η———表观粘度,Pa s ; A ———常数; 8 油气田地面工程第25卷第4期(2006.4)