基于解烃菌对含蜡原油除蜡降黏的实验分析

为提高含蜡原油流动性,保证输油管道正常运行,以石蜡为唯一碳源,从被石油污染的土壤中筛选出一株解烃菌。优化该菌生长条件后,研究了该解烃菌代谢产物性能,并考察了其对大庆原油的除蜡降黏作用,从不同实验角度证明了该菌对大庆含蜡原油有乳化、降低油水表面张力性能,具有良好的除蜡降黏作用。结果表明,原油中蜡质量分数降低54%,析蜡点降低2 ℃,反常点降低3 ℃,黏度降低15%,改善了原油的流动性,减少了含蜡原油的管输费用。     

稠油催化改质降黏实验研究

稠油催化改质是在350~400℃的稠油中加入催化剂,使其分子中的C-C键发生断裂,大分子变成小分子,稠油平均分子量降低,胶质和沥青质总含量减少,以达到大幅度降低稠油黏度、改善稠油流动性和实现稠油管道常温输送的目的。通过控制反应条件,可以抑制缩合结焦副反应。选择油酸铁作为催化剂,在较优操作条件下(油酸铁质量分数0.1%,反应温度370℃,反应时间30 min),对稠油进行催化改质降黏。改质稠油黏度由原始的21 040 mPa·s下降到336 mPa·s,降黏率为98.7%,胶质和沥青质分别减少了11.3%和20%,饱和烃和沥青质分别增加了约16.1%和15.2%。凝点从20℃下降到-5℃,平均分子量从620降至450,有利于常温管道输送。     

曲拉通与甜菜碱复配对稠油乳化降黏的影响

以辽河油田某区块稠油采出液为研究对象,针对其现状配制出复合降黏剂,研究此类降黏剂配比和用量对稠油乳状液黏度的影响。采用的乳化降黏剂由非离子型表面活性剂曲拉通X-100(Triton X-100)、两性离子型表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)复配而成。结果表明,将质量分数为1.6%的Triton X-100单独加入稠油中,稠油的降黏率可达75.93%;将质量分数为0.6%的BS-12与质量分数为1.6%的Triton X-100按体积比1∶1复配,稠油降黏率可提高至92.63%;当复配体系按体积比1∶1∶1加入质量分数为0.4%的弱碱碳酸钠水溶液后,可进一步提高稠油的降黏率至93.14%,同时提高了复配体系的稳定性。     

模拟内外源协同催化稠油水热裂解研究

外源催化剂进入油藏后可能与原位无机矿物形成复合物，并发生协同催化水热裂解反应。制备了蒙脱土负载的柠檬酸锌复合物模拟内外源协同催化剂，考察了其对稠油的催化降黏性能，并对反应前后的稠油进行了热重（TGA）、差示扫描量热仪（DSC）、气相色谱（GC）和元素分析（EA）。结果表明，复合催化剂B@Zn(Ⅱ)L使稠油的降黏率（30℃）从55.2%升高到65.4%，说明稠油热采中存在内外源协同催化的现象；复合催化剂B@Zn(Ⅱ)L与供氢剂乙醇协同作用后，稠油的降黏率从65.4%升高到80.1%；协同作用后，稠油中的部分高烃类化合物裂解为低烃类化合物，部分重质组分分解为轻质组分。因此，稠油析蜡点降低，N、S质量分数下降，高碳烃类化合物相对含量降低，低碳烃相对含量增加。     

曲拉通与甜菜碱复配降黏剂对稠油乳化降黏效果的影响

以辽河油田某区块稠油采出液为研究对象,针对其现状配制出复合降黏剂,研究此类降黏剂配比和用量对稠油乳状液黏度的影响。采用的乳化降黏剂由非离子型表面活性剂曲拉通X-100(Triton X-100)、两性离子型表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)复配而成。实验结果表明,将质量分数为1.6%的Triton X-100单独加入稠油中,稠油的降黏率可达75.93%;将质量分数为0.6%的BS-12与质量分数为1.6%的Triton X-100按1:1的体积比复配,稠油降黏率可提高至92.63%;另外,当复配体系按1:1:1的体积比加入质量分数为0.4%的弱碱碳酸钠水溶液后,可进一步提高稠油的降黏率至93.14%,同时提高了复配体系的稳定性。     

滨南采油厂超稠油乳化降黏研究

研究了温度、碱（NaOH和Na2CO3）及3种表面活性剂（SDS、SDBS和OP-10）对滨南采油厂超稠油降黏效果的影响。结果表明：超稠油黏度随温度升高而降低,当温度高于65℃时,黏度随温度的升高而下降缓慢;NaOH和Na_2CO_3对该稠油有很好的降黏效果,最佳添加质量分数分别为0.12%和0.18%;SDS、SDBS和OP-10的降黏效果也很好,最佳添加质量分数分别为0.2%,0.2%和0.9%;实验确定的降黏剂的最佳配方为：NaOH质量分数为0.06%,SDBS质量分数为0.14%,OP-10质量分数为0.22%,此时降黏率可达95.81%。     

曲拉通与甜菜碱复配降黏剂对稠油乳化降黏效果的影响

以辽河油田某区块稠油采出液为研究对象,针对其现状配制出复合降黏剂,研究此类降黏剂配比和用量对稠油乳状液黏度的影响。采用的乳化降黏剂由非离子型表面活性剂曲拉通X-100(Triton X-100)、两性离子型表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)复配而成。实验结果表明,将质量分数为1.6%的Triton X-100单独加入稠油中,稠油的降黏率可达75.93%;将质量分数为0.6%的BS-12与质量分数为1.6%的Triton X-100按1:1的体积比复配,稠油降黏率可提高至92.63%;另外,当复配体系按1:1:1的体积比加入质量分数为0.4%的弱碱碳酸钠水溶液后,可进一步提高稠油的降黏率至93.14%,同时提高了复配体系的稳定性。     

曲拉通与甜菜碱复配降黏剂对稠油乳化降黏效果的影响

以辽河油田某区块稠油采出液为研究对象,针对其现状配制出复合降黏剂,研究此类降黏剂配比和用量对稠油乳状液黏度的影响。采用的乳化降黏剂由非离子型表面活性剂曲拉通X-100(Triton X-100)、两性离子型表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)复配而成。实验结果表明,将质量分数为1.6%的Triton X-100单独加入稠油中,稠油的降黏率可达75.93%;将质量分数为0.6%的BS-12与质量分数为1.6%的Triton X-100按1:1的体积比复配,稠油降黏率可提高至92.63%;另外,当复配体系按1:1:1的体积比加入质量分数为0.4%的弱碱碳酸钠水溶液后,可进一步提高稠油的降黏率至93.14%,同时提高了复配体系的稳定性。     

催化磺化法降低高黏度稠油黏度

对胜利油田的高黏度稠油用硫酸进行磺化,在磺化过程中加入了催化剂,制成了磺化稠油。实验得到磺化稠油的最优配制条件:煤油与稠油质量比为4∶5,硫酸质量分数55%,加入量为稠油质量的4%,催化剂的加入量为稠油的5%,磺化温度小于20℃,反应时间2 h。再将磺化稠油与表面活性剂进行复配,研制出磺化稠油降黏剂。将少量所制备的磺化稠油降黏剂在50℃下加入到胜利油田所提供的黏度为45 000 mPa.s的高黏度稠油中,其黏度降至850 mPa.s,降黏率为98.1%。     

应用OP-12复配型乳化剂的辽河稠油乳化降黏实验研究

为了实现辽河油田欢喜岭采油厂稠油的乳化降黏,在乳化剂质量分数为30%、乳化温度为50℃、水浴时间为1 h、搅拌速度为200 r/min、搅拌时间为5 min、剪切速率为16.9 s-1的条件下,考察了单一乳化剂OP-12和复配型乳化剂对乳状液稳定性和降黏率的影响。结果表明,复配型乳化剂的最优复配方式为:OP-12质量分数0.7%,油酸钠质量分数0.8%。最优复配型乳化剂与稠油可形成稳定的乳状液,且黏度可从1 020.9 mPa·s降至72.0mPa·s,降黏率达到92.95%;最优复配型乳化剂与稠油形成的乳状液稳定性优于单一乳化剂OP-12与稠油形成的乳状液。     

表面活性剂/有机碱对辽河稠油乳状液的影响

为了便于辽河稠油的管道输送,以分水率和降黏率为两项重要研究指标,通过稠油乳化降黏实验,分析了表面活性剂类型及质量分数,有机碱的质量分数和Ca²⁺对辽河稠油乳状液稳定性和流变性的影响规律和作用机理。结果表明,不同的表面活性剂具有不同的分子结构,在油水界面膜上的作用能力差别较大,导致乳状液的流变性和稳定性发生较大变化;用两性表面活性剂LAO?30配置的辽河稠油O/W型乳状液,其分水率与降黏率均随着LAO?30质量分数的增大而降低;表面活性剂LAO?30分别复配有机碱（TEA、ETA、TEOA）时均具有协同作用,能很好地提高乳状液稳定性;对乳状液降黏率、分水率、绿色环保等方面综合考量,选用质量分数为0.20%的ETA和0.75%的LAO?30复配,经乳化得到的乳状液在抗硬水能力方面有很大提升,在CaCl₂质量分数达到0.20%时,乳状液6 h的分水率为24.4%。     

辽河稠油超声波降黏技术的实验探究

用变幅杆式超声波反应器进行了辽河油田稠油超声裂解降黏实验研究。考察了超声波处理温度、处理时间及超声波功率对降黏率的影响,优化了超声波处理工艺参数,计算并比较了超声波处理过程与减黏裂化过程所消耗的能量。实验结果表明,在高压条件下(实验压力为8 MPa),1kg辽河稠油在超声波功率1.5 kW、超声波处理温度300℃及超声波处理时间20 min的条件下降黏效果最好,降黏率为47.69%;超声波功率对降黏率影响最大,其次为超声波处理时间和超声波处理温度;与减黏裂化技术过程相比,处理相同质量油样时超声波处理过程的能耗更低。研究结果可为稠油的低能耗、高效率的降黏方法提供有效途径。     

蒸汽驱替稠油水热裂解改质行为的室内物理模拟

以胜利油田某稠油作为研究对象,将岩心作为多孔介质填充在岩心驱替仪中模拟地层条件,采用双亲性催化剂,研究了不同反应条件下稠油水热裂解改质行为。结果表明,在多孔介质条件下,采用直接驱替的方式,稠油降黏率达到20.8%;在多孔介质体系中加入双亲性催化剂后,采用先反应后驱替的方式,稠油黏度显著降低,在低温环境(65℃)下进行驱替的降黏率为57.9%,但在低温环境下驱替导致沥青质组分摩尔质量增大,沥青质摩尔质量由5244 g/mol增加到6690 g/mol。当反应完成后保持高温环境(265℃)时,直接用热水驱替的降黏效果更好,裂解程度更高,其降黏率最高达到96.0%。研究结果对稠油水热裂解反应在现场应用过程中的操作条件优化具有重要的指导意义。     

IAEC⁃1306H复配体系对稠油黏度的影响

研究了IAEC?1306H（异构十三醇聚氧乙烯醚羧酸）与醇溶液和碱剂的复配体系对稠油黏度的影响。结果表明,在质量分数相同的条件下,麦芽糖醇对稠油的降黏效果优于山梨糖醇,NH₃·H₂O对稠油的降黏效果优于IAEC?1306H和醇溶液;NH₃·H₂O和IAEC?1306H对稠油的降黏效果相似,随着NH₃·H₂O体积分数和IAEC?1306H质量分数的增加,稠油黏度逐渐趋于平稳;山梨糖醇、麦芽糖醇分别与IAEC?1306H复配形成的二元体系,对稠油的降黏效果基本一致,并且由于碱剂自身的性质,碱剂与IAEC?1306H复配更有利于稠油的降黏;NH₃·H₂O、麦芽糖醇与IAEC?1306H复配形成的三元体系,对稠油的降黏效果较好,降黏率达到96%以上,而且NH₃·H₂O、IAEC?1306H、麦芽糖醇用量较少。     

大庆-俄罗斯混合原油流变规律实验研究

采用差示扫描量热和流变测试方法对大庆-俄罗斯混合原油的凝点、黏度、触变性、屈服值和析蜡特性进行测试分析。结果表明:相比于大庆原油,混合原油的流变性有所改善,随掺混俄油比例的增加,混合原油的析蜡点、析蜡峰温和含蜡量均呈下降趋势,导致其凝点、表观黏度、屈服值降低幅度逐渐增大,触变性明显减弱。庆-俄油混合比例为4∶4时,与大庆原油相比,混合原油的析蜡点降低7.9℃,析蜡峰温降低6.1℃,含蜡量降低13.9%。此时,混合原油平均降凝率为50.0%,不同剪切速率下的平均降黏率为96.3%,触变实验中的剪切应力总衰减率为14.0%,屈服值衰减率为97.0%。根据DSC测试结果,掺混俄油后不仅仅降低了原油含蜡量,同时也改变了蜡的结晶特性,这是导致混合原油流变性改善的主要原因。     

复配菌对含蜡原油含蜡量及其黏度作用分析

微生物能改善含蜡原油的流动性,提高运输效率。将已培养的枯草芽孢杆菌6#和铜绿假单胞菌3#按2∶3的体积比复配培养,并优化其生长条件。采用DSC、偏光显微镜、HAKEE流变仪和界面张力仪对复配菌与含蜡原油的作用效果进行分析。经复配菌处理后,含蜡原油的析蜡点降低了2.23 ℃,析蜡高峰点降低了2.71 ℃,原油含蜡量（原油中蜡质量分数）降低51.64%;蜡晶结构发生了明显变化;37 ℃下测得原油表观黏度降低了64.72%;复配菌对液体石蜡的乳化指数为55.39%,液体石蜡培养基的表面张力从79.89 mN/m 降低至38.83 mN/m。与单菌相比,复配菌在除蜡降黏方面效果更为优异,应用前景更为广阔。     

草桥稠油热-氧化降黏规律

为实现稠油永久性降黏,对草桥稠油氧化剂辅助下热降黏行为进行了研究。用GSHA型高压反应釜模拟热采时的井下条件,从降黏率、裂解气组成和元素组成的角度分别考察了温度、氧化剂浓度对草桥稠油热降黏效果的影响。实验结果表明,加入2%H2O2时,草桥稠油的热降黏效果最好。加入适量的H2O2,反应温度越高,降黏效果越好。CO、CO2、H2S和轻质烃的生成,表明稠油中部分组分发生热裂解和氧化还原反应,稠油中轻质组分增加,实现了稠油的永久性降黏。由于高锰酸钾的强氧化性,使得草桥稠油黏度不降反增。在低温下适度的氧化作用有利于稠油降黏,但深度氧化会使稠油黏度升高。     

稠油蒸汽-CO2-化学催化复合吞吐作用机理

针对蒸汽复合液态二氧化碳和层内水热裂解催化剂吞吐注入时,其措施效果不稳定的现象,开展了不同催化剂、CO2、蒸汽单独与稠油作用,以及两两复合作用下原油降黏效果对比实验.由静态降黏实验后气样组分监测,剖析了CO2与裂解催化剂混合应用于稠油降黏时的抑制机理.结果表明:蒸汽吞吐复合注CO2和层内裂解催化剂时,其降黏率较单独催化剂应用时降低14%左右;其主要抑制机理为:CO2可减弱弱碱性硫原子的质子化产生活性中间体的作用,加速稠油中有氧基团的酸聚合反应,抑制可产生活性氢的水气转换反应,导致对裂解后稠油中氢烃组分的抽提,从而致使复合降黏效果变差.由此,推荐了合理的注入段塞流程,为提高该复合技术开发效果的稳定性具有一定指导意义.     

超稠油中极性四组分的乳化降粘性能

用极性四组分分离方法将胜利油田罗家超稠油分离成饱和分、芳香分、胶质、沥青质,四组分在原油中的质量分数分别为20.17%,39.28%,20.67%,19.88%,并采用红外光谱技术和元素分析考察了极性四组分。将各组分配制成质量分数为2%的甲苯模拟油,考察了模拟油在碱水、地层水体系中的乳化性能及界面张力。实验结果表明,芳香分和胶质是罗家稠油区超稠油的主要界面活性组分;筛选的降粘剂使极性四组分模型油的透光率和界面张力大大地降低,适于本稠油的乳化降粘。     

注空气催化氧化渤海稠油降粘工艺可行性探讨

针对SZ36-1稠油进行了室内空气氧化探索实验,检测和分析了氧化稠油酸值以及尾气中含氧量变化,证实了稠油注空气催化氧化机理,并从理论和技术上论述了该技术的可行性;研究表明:稠油催化氧化有一定效果,氧化5d后,尾气中O2含量(体积分数)从空气中的21%消耗低至仅2.5%;在稠油50g,催化剂用量1.4%,空气压力0.7MPa,反应温度90℃,氧化48h,加水60%,300r/min搅拌的实验条件下,对海上稠油进行催化氧化降粘实验,粘度由2004mPa·s降至100mPa·s,降粘率可达95.0%.