稠油油溶性降黏剂及其降黏机理研究进展

综述了油溶性降黏剂及其降黏机理的研究进展。从四个方面介绍了油溶性降黏剂的研究概况。(1)简述油溶性降黏剂的发展概况及分子结构类型;(2)通过SEM、XRD、IR、分子模拟,从沥青质微观形貌、分子间作用力角度介绍油溶性降黏剂的降黏机理;(3)介绍了油溶性降黏剂的降黏效果以及降黏剂与表面活性剂复配使用的降黏效果;(4)分析了油溶性降黏剂研究和应用中存在的问题,分析认为:在分子水平上,开展降黏剂对稠油胶体体系的影响,才能从根本上阐明油溶性降黏剂的降粘机理。     

稠油油溶性降黏剂及其降黏机理研究进展

综述了油溶性降黏剂及其降黏机理的研究进展.从四个方面介绍了油溶性降黏剂的研究概况.①简述油溶性降黏剂的发展概况及分子结构类型;②通过SEM、XRD、IR、分子模拟,从沥青质微观形貌、分子间作用力角度介绍油溶性降黏剂的降黏机理;③介绍了油溶性降黏剂的降黏效果以及降黏剂与表面活性剂复配使用的降黏效果;④分析了油溶性降黏剂研...     

稠油降黏剂的降黏机理研究进展

介绍了稠油高黏的原因及性质特点;阐明了表面活性剂主要依靠乳化作用以及乳化过程中存在的复杂类型乳液降黏;叙述了油溶性降黏剂与胶质、沥青质之间以强氢键、溶剂化层和溶解剥离方式进行降黏;综述了催化改质降黏中断键、加氢、以及轻烃溶剂作用降黏。并对降黏剂未来发展趋势进行了展望:随着稠油降黏剂技术的发展,各降黏剂机理的逐步完善,降黏剂在稠油油田领域的应用定会有突破性进展。     

稠油油溶性降黏剂的作用机理及其应用进展

稠油各类开采技术中,物理降黏具有工艺简单、适应性好等优点,但存在生产成本高、稀油资源短缺等不足;化学降黏具有见效快、能耗低等优点,却存在处理工艺复杂等短板。油溶性降黏剂技术结合了物理降黏与化学降黏的优点,具有添加量少、效果好、成本低及后处理简单等诸多优势。该文介绍了稠油高黏度的原因;分析了油溶性降黏剂的降黏机理;总结了各类油溶性降黏剂的合成工艺;分析了不同类型降黏剂的优点与不足。相较于二元和三元油溶性降黏剂,四元油溶性降黏剂的多种极性基团能够更好地与稠油中的大分子相互作用并破坏胶质、沥青质的层状结构,进而大幅度降低稠油黏度;降黏剂的复合及复配使用可增强降黏效果。对油溶性降黏剂的发展趋势进行了展望,认为还需从分子层面进一步对降黏机理开展深入研究、从绿色环保的角度优化降黏剂合成工艺,以上问题的解决将有助于高效油溶性降黏剂分子的设计、制备与广泛应用。     

阴离子型油溶性稠油降黏剂的合成及评价

针对油溶性稠油降黏剂存在的选择性强和降黏效果差等问题,通过乳液聚合方式合成了一种阴离子型的多元共聚物油溶性稠油降黏剂,最佳合成条件为:在氮气的保护下,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶n(甲基丙烯酸长链酯)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)=1∶10∶6∶5,引发剂加量0.5%,反应时间6 h,反应温度70℃,单体浓度25%。该降黏剂对多种稠油都具有一定降黏效果,尤其对含水率高的稠油效果更好;在50℃条件下,降黏剂加量950 mg/L时,降黏率可达59.29%。考察了稠油中胶质、沥青质加降黏剂前后的红外光谱,分析了其降黏机理:降黏剂加入后,降黏剂分子与稠油中的胶质、沥青质发生作用,消弱了胶质沥青质聚集体间的氢键结合能力,改变了原有聚集体的空间网状结构,从而降低稠油黏度。     

阴离子型油溶性稠油降黏剂的合成及评价

针对油溶性稠油降黏剂存在的选择性强和降黏效果差等问题,通过乳液聚合方式合成了一种阴离子型的多元共聚物油溶性稠油降黏剂,最佳合成条件为:在氮气的保护下,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶n(甲基丙烯酸长链酯)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)=1∶10∶6∶5,引发剂加量0.5%,反应时间6 h,反应温度70℃,单体浓度25%。该降黏剂对多种稠油都具有一定降黏效果,尤其对含水率高的稠油效果更好;在50℃条件下,降黏剂加量950 mg/L时,降黏率可达59.29%。考察了稠油中胶质、沥青质加降黏剂前后的红外光谱,分析了其降黏机理:降黏剂加入后,降黏剂分子与稠油中的胶质、沥青质发生作用,消弱了胶质沥青质聚集体间的氢键结合能力,改变了原有聚集体的空间网状结构,从而降低稠油黏度。     

油溶性聚合物在稠油降黏中的研究进展

稠油黏度高、密度大,给开采运输带来巨大的挑战.常用掺稀、加热、乳化等方式对稠油降黏,但各种技术均存在不足和限制.近年来,油溶性降黏剂因其降黏效率稳定、成本较低及操作简便等优点而备受关注,展现出良好的应用前景.油溶性降黏剂大多是由降凝剂发展而来,主要包含3种基团——长链烷基、芳香环和极性基团.该文综述了油溶性稠油降黏剂的发展历程、基本现状、结构特点;分析了油溶性降黏剂中3种关键基团在降黏过程中的不同作用和前人在3种基团方向上的尝试;阐述了降黏机理及3种关键基团对降黏效果的影响;最后指出油溶性降黏剂的不足之处并对其发展趋势进行展望.     

稠油纳米降黏剂的室内研究及评价

研制了一种以纳米硅为主剂的水基钻井液用稠油纳米降黏剂MLA,并对其性能进行了评价.结果 表明,纳米降黏剂MLA对水基钻井液的流变性能无影响,能有效降低稠油乳状液黏度,稠油含水率为20％时,75℃下降黏率高达60％以上,降黏效果较好,且能提高恩平岩芯的润湿性能.     

耐盐稠油降黏剂的研制

合成了一种非离子-阴离子型两性表面活性剂OPS n,当水中w(OPS n)=0 05%～0 15%时,对胜利稠油、辽河稠油的降黏率都大于95%。研究了水溶液中无机盐质量浓度对降黏剂性能的影响,结果发现,当配置水中ρ(NaCl)<100g/L或ρ(CaCl2)<30g/L时,水中无机盐质量浓度的高低对降黏剂的有效降黏质量分数没有影响,说明所研制降黏剂具有较高的耐盐能力。以OPS n为主剂,添加一定量的助溶剂,将w(OPS n)=0 75%与w(DPSC)=1%复配,可用于地层水无机盐质量浓度高达226g/L的塔河油田稠油的降黏剂,降黏率达99%以上。     

新型水溶性稠油降黏剂的制备及性能评价

稠油通常具有黏度高、密度大以及流动性差的特点,从而影响稠油油藏的高效开发.因此,为降低稠油的黏度,提高普通稠油油藏的采收率,室内以脂肪酰胺丙基二甲基叔胺和过氧化氢为单体制备了一种新型水溶性稠油降黏剂SWQ-1.降黏剂的最佳合成工艺条件为脂肪酰胺丙基二甲基叔胺与过氧化氢的摩尔比为1:1.6,催化剂的加量为2.5％,反应温...     

耐温抗盐型稠油降黏剂DT-1的合成及性能评价

室内以丙烯酰胺、甲基丙烯酸烷基酯、季铵盐类阳离子单体和烷基丙烯酰胺疏水单体为原料,以过硫酸铵为引发剂,采用四元共聚法合成了一种耐温抗盐型稠油降黏剂DT-1,并对其降黏性能、耐温性能及抗盐性能进行了评价,并与其它市售降黏剂的降黏效果进行了比较。结果表明,降黏剂DT-1对渤海稠油和新疆稠油均具有良好的降黏效果,当其质量浓度为0.5%时,降黏率均可达到99%以上;降黏剂DT-1具有良好的耐温性能,经200℃老化24 h后,对两种稠油的降黏率仍能达到97%以上;降黏剂DT-1还具有良好的抗盐性能,在矿化度为100 000 mg·L~(-1)的NaCl盐水中对两种稠油仍能保持较高的降黏率;降黏剂DT-1对渤海稠油和新疆稠油的降黏效果优于其它市售降黏剂。     

稠油PS降黏剂的效果评价及应用

PS活性剂为一种效果显著的原油乳化降黏剂。为给现场使用提供依据,实验室内通过界面张力、乳化分散效果等方面筛选药剂使用质量分数及用量,并用乳液稳定性、自然沉降脱水率和降黏率等指标评价乳液效果。最终筛选出0.75%PS溶液为最适质量分数,此质量分数的PS溶液对原油乳化降黏效果好且用量经济合理。     

加拿大稠油油田油溶性降黏剂的制备及性能评价

加拿大M油田油藏温度低,油藏埋深浅,原油黏度高,含水少,流动性差,针对M油田稠油特性,研制了油溶性降黏剂PH-OV.实验研究表明:油溶性降黏剂PH-OV的较优组成为4％酯化改性聚醚+15％二乙二醇二丁醚+81％芳烃类溶剂油,PH-OV质量分数达到3％时,对M油田稠油降黏率可达到85.2％;加量达到5％以上时,在14～8...     

耐高温降黏剂对河南特稠油的应用研究

采用自制耐高温降黏剂SP对河南特稠油进行乳化降黏,研究了SP降黏的操作条件、促进剂对降黏的影响、SP的普适性及现场加剂方式对其降黏效果的影响。结果表明,SP在乳化剂水溶液中的质量分数为0.05%、乳化温度70℃～80℃、m(水)∶m(油)=30∶70～40∶60、乳化时间3 min～9 min的条件下,25℃时使河南特稠油1#黏度由202.7 Pa.s降至其乳状液黏度低于34.2 mPa.s,降黏率均达99%以上。实验还表明,高温(260℃～300℃)处理前后SP对河南特稠油的降黏效果比较稳定,降黏率都达到99%以上。     

降黏剂对稠油中的胶质作用研究

三种稠油测定结果表明,稠油黏度与其自身胶质含量密切相关。合成了两种新型降黏剂,即降黏剂1(VR-1)和降黏剂2(VR-2),该新型降黏剂对新疆稠油表现出较好的降黏效果,且后者的降黏效果优于前者。紫外-可见结果表明,与VR-1相比,VR-2对胶质的分离效果更好,这可能与降黏剂VR-2与胶质分子形成更强氢键作用来分散了胶质聚集体并改变了其原始的致密结构有关,红外测定结果表明胶质分子中含有较多的杂原子和极性基团,为氢键的形成提供有利条件。综上,两种降黏剂对稠油中的胶质具有不同作用的原因得到解释。     

可实现稠油降黏的重油裂解剂的制备及性能研究

由硫酸氧钒、纳米SiO_2和尿素合成了一种纳米钒酸催化剂DL,以水配制成纳米催化剂体系,分析了纳米催化剂加量、反应温度、水加量及裂解时间对管道中的稠油黏度影响。结果表明,在36 h、180℃和0.3%催化剂加量下,可使稠油降黏率达到92.3%,远高于普通硫酸钒AC的67.1%。     

稠油油溶性降黏剂POSA的合成及评价

以PPG-400和丙烯酸为原料,采用直接酯化法制备了聚丙二醇丙烯酸单酯(PPGA),然后采用溶液聚合法与丙烯酸十八酯、苯乙烯、丙烯酰胺共聚合成了油溶性四元聚合物降黏剂POSA,并用红外光谱和核磁共振波谱表征聚合物的结构和组成特性。通过对其降黏效果的评价,确定了最佳合成条件为∶n(丙烯酸十八酯)∶n(丙烯酰胺)∶n(苯乙烯)∶n(PPGA)=6∶1∶2∶1,引发剂用量为单体总质量的1%,反应温度为80℃,反应时间为6 h;在50℃下,降黏剂加量为1 000 mg/L时,稠油的黏度由3 008 m Pa·s降到895 m Pa·s,表现出了良好的降黏效果。     

可实现稠油降黏的重油裂解剂的制备及性能研究

由硫酸氧钒、纳米SiO2和尿素合成了一种纳米钒酸催化剂DL,以水配制成纳米催化剂体系,分析了纳米催化剂加量、反应温度、水加量及裂解时间对管道中的稠油黏度影响.结果表明,在36 h、180℃和0.3％催化剂加量下,可使稠油降黏率达到92.3％,远高于普通硫酸钒AC的67.1％.     

一种两亲聚合物稠油降黏剂的制备及性能评价

以卤代烷烃、聚乙烯亚胺（PEI）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料，采用自由基聚合的方法制备了一种具有耐温抗盐性能的两亲聚合物型稠油降黏剂。利用红外光谱仪、显微镜、旋转滴界面张力仪、哈克流变仪、填砂管驱油实验研究了聚合物对稠油的乳化降黏及驱油能力。结果表明，当聚合降黏剂质量分数为1.00%时，油水质量比7:3条件下，春风油田稠油黏度由4753 mPa?s降至85 mPa?s，降黏率大于98%，油水界面张力由11.59 mN/m降低至0.06 mN/m。经过110℃老化24 h、矿化度1.45?105 mg/L条件下降黏率大于93%，具有较好的耐温耐盐性。在50℃、4.84?104 mg/L条件下，质量分数为0.50%的降黏剂溶液黏度为56 mPa?s，与市售部分水解聚丙烯酰胺HPAM溶液32 mPa?s的黏度相比，该聚合物降黏剂在矿化度条件下具有更好的水相增稠能力。填砂管驱油实验注降黏剂驱能够在水驱基础上提高采收率37.45%，表明该聚合物溶液可以通过降低稠油黏度和扩大波及体积提高稠油的采收率。     

油溶性复合降黏剂室内研究

针对河南油田稠油降黏中存在的问题,开展了油溶性降黏剂配方的研究。通过室内筛选评价,制得油溶性降黏剂复合体系,并考察了温度对降黏效果的影响。实验表明,该体系对河南油田杨浅19区块的稠油在30~80℃范围内的降黏率可达到98%以上,且普适性较广。