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,引发剂加量为单体总质量的1.5%。降黏剂SER-1的加量为1 500 mg/L时,对稠油的净降黏率可以达到64.38%;降黏剂SER-1加入稠油中后,其胶质和沥青质含量明显降低,饱和烃和芳香烃含量明显增大,这表明研制的新型油溶性稠油降黏剂SER-1对稠油起到了良好的降黏效果。现场试验结果表明,Y-3井在蒸汽吞吐开采过程中注入新型油溶性稠油降黏剂SRE-1后,有效生产时间明显延长,日产油量明显提高,取得了良好的生产效果。     

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     

纳米KH550-C18/SiO2复合粒子稠油降黏剂的制备及应用性能

通过硅烷偶联剂KH550和十八酸对纳米SiO_2进行复合疏水改性,制备了一种新型纳米KH550-C18/SiO_2复合粒子降黏剂。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)、扫描量热分析(DSC)等手段对改性后纳米SiO_2粒子的结构和性质进行分析表征。将其应用于大庆高蜡稠油进行降黏性能测试,研究了改性剂用量配比和降黏剂加入量对降黏效果的影响。结果表明,复合改性后,颗粒团聚程度减轻,在有机介质中能均匀稳定分散;纳米KH550-C18/SiO_2复合粒子表面由于接枝了含有极性基团的有机长链,能同时起到改善蜡质结晶行为和抑制胶质、沥青质形成大尺寸聚集体的作用;在最佳合成条件和最佳加入量时,该降黏剂在40℃的表观降黏率和净降黏率分别达66.91%和40.32%,优于市售EVA降黏剂。     

一种水溶性双基稠油降黏剂的制备及应用

针对大港南部油田高温高矿化度、高含蜡、中低渗稠油油藏的开采需要,选择亲油单体乙烯基吡嗪、马来酸十三酯和亲水单体AMPS,与丙烯酰胺进行反相乳液聚合反应,制备了一种水溶性双基稠油降黏剂乳液。研究了不同合成条件对疏水单体酯化率的影响,通过考察疏水单体加量、各单体质量比、乳化剂质量比、引发剂加量对合成降黏剂降黏、乳化效果的影响,确定了的降黏剂优化合成条件。研究了按优化合成条件所合成降黏剂的耐温性能、抗盐性能、剥离稠油效果及对大港油田几类黏度偏高的稠油的降黏效果,并报道了合成降黏剂在大港南部油田应用3井次的矿场实验效果。降黏剂的优化合成条件为：马来酸十三酯加量为0.6%,AM、AMPS、乙烯基吡嗪、马来酸十三酯质量比为7∶1∶3∶2,吐温80、斯盘60质量比为1.5∶1,引发剂加量为400 mg/L,氧化剂、还原剂与偶氮引发剂质量比为1∶0.5∶0.8。该降黏剂耐温达180℃,耐盐达50 000 mg/L,22 h可实现稠油完全剥离。用不同区块采出水配制质量分数为1%的降黏剂溶液,按油水比7∶3与稠油混合后,稠油的降黏率均可达95%以上。该产品在大港南部油田某区块开展了3井次降黏试验,针对现场...     

降黏剂浓度对稠油降黏效果评价研究

以国内某油田稠油为样本,降黏剂A为研究对象,通过实验分析其在不同浓度下对差异含水率下的稠油降黏率及其稳定时间,进而来评价其降黏效果。实验结果表明:降黏剂A对不同含水率的稠油降黏效果不同。4%的降黏剂A对含水率40%、50%、60%和70%的稠油降黏能力达到80%的稳定时间依次为4.7、10、11、23.3min,可见其与含水率成正相关;而对某定含水率下,随着降黏剂A浓度增加,其降黏能力稳定时间延长,兼顾降黏率及稳定时间考量,得出降黏剂A浓度在3%,含水率为70%下,对稠油开发具有良好的效果和经济效益。     

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。     

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。     

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     

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。     

利用HLB值法筛选稠油乳化降黏体系

在油水比为7∶3的情况下,利用HLB值法确定出了大庆稠油乳化的最佳HLB值为8.82,并根据此法确定出了表面活性剂AOS的HLB值为15。对于大庆稠油,根据其形成乳状液的最佳HLB值及不同表面活性剂的HLB值,通过计算得到了该稠油的乳化降黏体系配方为m(AEO3)∶m(AES)=11.5∶1。在油水质量比为7∶3,降黏剂用量0.7%条件下,对大庆稠油的降黏率达77.8%,90min沉降脱水率大于83.3%。     

一种新型原油降黏剂的合成及降黏机理研究

为了降低原油黏度,提高其采收率,结合原油组分的特征,以苯乙烯、马来酸酐和壬基酚聚氧乙烯醚3种单体分两步合成了新型油溶性原油降黏剂SMN。考察SMN对胜利高黏度原油的降黏效果,发现该原油降黏率最高可以达到68.5%。通过机理探究推测SMN中的苯环、羧基和酯基等极性较大的基团可以通过氢键作用和π-π堆积进入到沥青质片层中,而分子中具有较大位阻的乙氧基能够阻止沥青质聚集,从而分散原油中的重组分,降低原油的黏度。     

稠油油溶性降黏剂结构与性能的关系

研究了塔河稠油沥青质含量与稠油粘度的关系。根据稠油中沥青质含量较高且极性较强,粘度主要是由沥青质聚集体引起的研究结果,针对超稠油特性研制了极性聚合物作为油溶性降黏剂主剂,表面活性剂作为助剂的复合配方。通过调控主剂分子结构中极性基团的比例来改变其极性的强弱,通过选择助剂适合的烷基碳链长度、芳香环数以及支化甲基数,达到协同增效的目的。结果表明:当主剂极性大小适当,助剂结构适当时具有协同增效作用。复合降粘剂对塔河十区、十二区稠油降黏效果显著,加剂量质量分数0.5%时,降黏率大于30%,节约稀油率约35%。     

Synthesis and evaluation of an oil-soluble viscosity reducer for heavy oil

To reduce the viscosity of highly-viscous oil of the Tahe oilfield (Xinjiang, China), an oilsoluble polybasic copolymer viscosity reducer for heavy oil was synthesized using the orthogonal method. The optimum reaction conditions are obtained as follows: under the protection of nitrogen, a reaction time of 9 h, monomer mole ratio of reaction materials of 3:2:2 (The monomers are 2-propenoic acid, docosyl ester, maleic anhydride and styrene, respectively), initiator amount of 0.8% (mass percent of the sum of all the monomers) and reaction temperature of 80 °C. This synthesized viscosity reducer is more effective than commercial viscosity reducers. The rate of viscosity reduction reached 95.5% at 50 °C. Infrared spectra (IR) and interfacial tensions of heavy oil with and without viscosity reducer were investigated to understand the viscosity reduction mechanism. When viscosity reducer is added, the molecules of the viscosity reducer are inserted amongst the molecules of crude oil, altering the original intermolecular structure of crude oil and weakening its ability to form hydrogen bonds with hydroxyl or carboxyl groups, so the viscosity of crude oil is reduced. Field tests of the newly developed oil-soluble viscosity reducer was carried out in the Tahe Oilfield, and the results showed that 44.5% less light oil was needed to dilute the heavy oil to achieve the needed viscosity.     

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。     

稠油冷采降黏剂分散机理与驱替实验评价

高效分散降黏剂是稠油冷采的关键,不仅具有静态洗油能力,而且能够扩散进入稠油胶质与沥青质之间,具有打散稠油结构的作用.在微观降黏机理研究的基础上,开展了L-A型稠油冷采吞吐降黏剂静态洗油、微观驱油、单砂层驱油和双层合采与分采驱油实验.L-A型降黏剂在稠油冷采中具有很好的使用效果,其主要机理为降黏剂分子间能形成很强的氢键,...     

两亲性降黏剂合成及性能评价

稠油降黏冷采是一种重要的稠油开采方式,研究合成了两亲性聚合物降黏剂L–A,并利用乌氏黏度仪、电导率仪等对L–A剂进行性能评价,与非离子型降黏剂烷基酚聚氧乙烯醚OP–10和吐温–80、阴离子型降黏剂石油磺酸盐(WPS)和烷基硫酸钠(SDS)相比,L–A剂耐温降黏效果良好,耐温120℃.室内物模驱油实验结果表明,相比单一水...     

生物酶降粘剂在捞油井稠油降粘中的应用

针对辽河油田曙1～20374井目前存在的油帽粘度高、关井时间长、在套管内形成死油帽、难以进行捞油作业等问题,考察了生物酶降粘剂SUN600对捞油井稠油的降粘效果。结果表明,生物酶稠油降粘技术能有效解决原油粘度高而难以采出的问题,降粘率达99％;当温度为50℃时,生物酶降粘剂降粘效果最好;且生物酶降粘剂用清水配样比污水降粘效果好,但对超稠油效果不明显;生物酶稠油降粘技术相对成本较低,增油效果明显。     

稠油蒸汽吞吐逐级深部封窜及乳化降黏复合技术

针对稠油高轮次吞吐阶段出现的严重汽窜问题,采取了稠油乳化降黏技术,大幅度地提高了周期吞吐采收率,为了克服单一封窜或乳化降黏技术的局限性与不足,提出了稠油蒸汽吞吐逐级深部封窜与乳化降黏复合技术。通过室内实验和物理模拟实验,优选了具有不同耐温能力的封窜剂和具有高效降黏效果的乳化降黏剂,进而确定了逐级深部封窜体系,即近井地带、过渡地带及远井地带组合封窜剂。室内实验结果表明,逐级封窜体系的封堵率达到了99%以上,乳化降黏体系的降黏率达到了95%以上。该技术在矿场的成功应用,有力地证明了该技术能够有效提高稠油开发效果,为同类稠油油藏提高采收率提供了理论支撑和技术支持。     

新型耐温稠油降粘剂的室内研究

采用壬基酚聚氧乙烯醚（简称OP-10）和甲醛的共缩聚物与浓硫酸磺化，再用NaOH中和得到磺酸盐阴离子表面活性剂作耐温稠油降粘剂，并对其性能进行评价，结果表明，该磺酸盐阴离子表面活性剂在加量为0．5％时，降粘效率高达90％以上，是一种高效的稠油降粘剂。     

油溶性枝型稠油降粘剂的合成与性能评价

针对目前油溶性稠油降粘剂存在的选择性强和降粘效果差等问题,研制了一种油溶性枝型稠油降粘剂,该降粘剂分子结构中含有极性基团和烷基。极性基团可以降低稠油中胶质和沥青质的氢键作用,烷基可以增加油溶性枝型稠油降粘剂的溶解能力,从而提高其降粘效果。油溶性枝型稠油降粘剂通过2步法合成得到,通过对其合成条件的讨论发现,该油溶性枝型稠油降粘剂的最佳合成条件为:乙二醇、环氧氯丙烷和十八酰氯的摩尔分数之比为4∶4∶1.5;第1步主链反应温度为110℃,反应时间为8h,促进剂N的质量分数为1.4%;第2步接枝反应温度为110℃,反应时间为14h。研制的油溶性枝型稠油降粘剂降粘率可达49%;红外光谱对其结构的表征结果显示,其结构与设计结构一致。