稠油油溶性降黏剂ASAM/C/O的合成与评价

分析了造成稠油高黏的原因及降黏剂的降黏机理,对降黏剂的分子结构进行设计.先以丙烯酸(A)、苯乙烯(S)、丙烯酰胺(AM)为原料合成了中间产物——三元共聚物ASAM,然后以ASAM、多元醇、长链烷基酸为原料通过两步酯化反应合成了一种稠油油溶性降黏剂ASAM/C/O.通过正交实验确定出中间产物ASAM的最佳合成条件:单体质量比m(丙烯酸)∶m(苯乙烯)∶m(丙烯酰胺)为6∶3∶2,引发剂质量分数1.3%,反应时间为6 h.降黏剂ASAM/C/O的最佳合成条件∶m(ASAM)∶m(C)∶m(O)取6∶2∶1.5,长链烷基酸的碳链长度取18,反应温度在110～120℃之间,反应时间为6 h左右.降黏剂ASAM/C/O具有较好的降黏效果;降黏率与温度有关,随温度降低,降黏率升高;加剂处理后稠油体系的活化能大幅度降低,说明体系内的结构强度减弱.     

两亲性嵌段聚合物稠油降黏剂的合成与性能评价

稠油降黏冷采是一种重要的稠油开采方式。设计并合成一种两亲性嵌段聚合物降黏剂HPAM/AOS。该降黏剂具有较高的表面活性,且其亲水嵌段中含有大量极性基团,使其同时具有较强的乳化能力及稠油亲和性,从而有效提高了降黏效果。利用旋滴界面张力仪、电稳定性测定仪及激光粒度分析仪等测定降黏剂对稠油的乳化能力,通过Zeta电位仪测定降黏剂对稠油的亲和性。结果发现:与聚丙烯酰胺(hydrolyzed polyacrylamide,HPAM)相比,HPAM/AOS油水界面张力降低了98.2%,达0.007 mN/m,破乳电压提高了104.9%,达420 V;与α-烯烃磺酸钠(alpha-olefin sulfonate, AOS)相比,HPAM/AOS稠油乳液Zeta电势绝对值降低了75.3%,为-17.8 mV,具有更强的稠油亲和性。总体上,与HPAM及AOS相比,HPAM/AOS稠油降黏率分别提升了74.2%及48.7%,降黏效果明显。     

新型耐温稠油降黏剂的制备与评价

为研制耐温稠油降粘剂,以丙酮作溶剂,采用氯乙酸法合成了氧乙烯链节数分别为4、6、8、10、15的5种壬基酚聚氧乙烯醚乙酸盐（以OPC-n表示,其中n表示氧乙烯链节数）,评价了这些表面活性剂对取自胜利油田、辽河油田的7种稠油的乳化降粘性能。结果表明,OPC-8的降粘能力最好,当质量分数为0.03%~0.1%时, 7种稠油的降粘率均高于90%。该降粘剂具有较高的耐温能力,在300℃下加热3h,其浓度没有发生明显变化。对特稠油和超稠油的开采具有指导意义。     

稠油油溶性降粘剂的合成与评价

本文采用丙烯酸十八酯(SA)、苯乙烯(S)、顺丁烯二酸酐(MAH)、丙烯酰胺衍生物(AA)作为聚合反应的单体,通过溶液聚合的方法合成一种油溶性四元聚合物SSAM。本文在实验中探讨温度、时间和反应物的配比等因素对降粘效果的影响。结果表明：降粘剂加入量为700μg.g-1时,在50℃使春晖稠油的表观粘度下降70%以上,净降粘率到达了40%,有良好的降粘效果。     

金家油田微生物稠油降黏剂的研制与评价

针对金家油田通38块稠油多轮次热采后经济效益变差的现状,开展了采用稠油冷采开发方式的技术探索。稠油冷采技术的核心是研发一种适合目标油藏稠油的低成本高效降黏剂。从油田采出液中筛选到一株能够高产生物表面活性剂菌株Q18,以Q18的发酵代谢产物为基础构建了一种稠油降黏剂RF180。RF180既具有良好的温度和矿化度耐受性,也有较宽的酸碱耐受性,在20～180℃﹑0～120 000 mg/L矿化度和pH 5～11的范围内,具有良好的表面及降黏活性,能够适应金家油田的油藏条件。同时,进一步研究发现浓度大于0.3%的RF180对通38稠油就具有良好的乳化与静置降黏效果,乳化与静置降黏率分别达到99.93%和96.64%。物理模拟驱油实验证明,RF180能够大幅提高通38稠油的驱油效率,在不同注入方式条件下,分别提高12%～26%的目标油藏的采收率。     

钻井液降黏剂MAA的合成与性能评价

以马来酸酐(MA)和丙烯酸(AA)为原料,采用活泼单体滴加方式,通过水溶液自由基共聚合反应制备二元共聚物(MAA),评价MAA对钻井液黏度的影响.结果表明:MAA的最佳合成条件是引发剂用量0.6、丙烯酸与马来酸酐单体摩尔比1.5∶1、滴加时间90 min、聚合温度80℃,聚合时间120 min; MAA可以显著降低钻井...     

王庄稠油乳化降黏剂的筛选

针对胜利油田王庄稠油黏度大、开采难的问题,对其进行了降黏实验研究.首先测定了不同温度下王庄稠油的黏度.原油的黏温实验表明:王庄原油在温度超过60℃时,黏度随温度的升高变化趋缓.为王庄原油研制了降黏剂JDLH.影响降黏剂JDLH对王庄稠油降黏效果的因素有:降黏剂加量、油水比、降黏温度和矿化度等.实验结果表明:降黏剂JDLH最佳加入量为0.3%,最佳油水体积比为7∶3,降黏温度为50℃;降黏剂JDLH可耐盐15 000 mg/L.用5种不同的降黏剂对王庄稠油做了降黏实验,实验结果表明,降黏剂JDLH的降黏效果最好.     

表面活性剂对油溶性降黏剂降黏效果的影响及作用机制

以轮古稠油为原料,考察十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基磺酸钠(SDS)和OP-10(OP)对自制的油溶性降黏剂马来酸酐-苯乙烯-丙烯酸十八醇酯共聚物(MSA)降黏效果的影响;通过相对黏度法和质量分数电导率法,从沥青质缔合性和稠油胶体稳定性两个方面分析表面活性剂在稠油降黏过程中的作用机制。结果表明:1%的MSA能使稠油黏度从6.720 Pa·s下降到2.810 Pa·s,同时使稠油沥青质的缔合度减小,稠油胶体稳定性增强;CTAB、SDS和OP的加入均能继续提高MSA的降黏效果,其作用效果顺序为CTAB>SDS>OP;SDS和OP能促进MSA对沥青质的解缔作用,使沥青质缔合度继续减小,而CTAB不具备促进MSA解缔沥青质的能力;CTAB、SDS和OP均能促进MSA增强稠油胶体稳定性,其作用效果顺序为CTAB>SDS>OP,这与3种表面活性剂增强MSA降黏效果的能力顺序一致;对于轮古稠油,相对于稠油沥青质的缔合性,体系胶体稳定性是影响MSA降黏效果的主要因素。     

油溶性特稠原油降黏剂——PAEH的研制

首先合成了一定分子量的聚丙烯酸,然后再分别连续投加山梨醇和硬脂酸,通过两步酯化反应合成了一种聚丙烯酸高碳醇酯衍生物油溶性稠油降黏剂———PAEH.研究了合成条件对产物降黏效果的影响,得出了最佳合成条件:丙烯酸、多元醇、硬脂酸的物质量比为1∶0.6∶0.6,合成温度110~115℃,合成时间5~7h.讨论了该降黏剂加量和温度对其降黏效果的影响.结果表明,当其浓度为0.8g/L,温度在42.5~50.0℃时,具有最佳降黏效果.PAEH稠油降黏剂生产工艺简单,产率高,对高稠原油降黏效果明显.     

稠油油溶性降粘剂的合成与分析

分析油溶性降粘剂的降粘机理,研究不同单体(丙烯酸十八酯、苯乙烯、马来酸酐)对降粘效果的影响,并通过控制单体比例,设计并合成多种三元共聚物型油溶性降粘剂.测试结果表明：当单体比例不同时,效果差距明显;当单体比例为6∶2∶1时,可以得到效果较好的产品;当降粘剂浓度在0.01%时,降粘率达到40%以上,并在较长的一段时间内效果稳定.     

河南特稠油降黏剂及其性能研究

针对河南特稠油开采难题研制出耐高温复合降黏剂WP,其既可随高温蒸汽注入井下实现蒸汽吞吐、蒸汽驱采油,也可随热水注入井下达到热水驱采油,能有效降低油水界面张力,其所形成的特稠油乳状液在高温和常温下均能保持低黏度和均匀稳定性,为实现特稠油乳化降黏低温开采和常温输送提供了依据.实验结果表明:WP加入量为0.128 mg(以每克特稠油计)时,30 ℃时可使2#河南特稠油的黏度由252.0 Pa·s降至其乳状液时的9.6 mPa·s,降黏率达99.99%;考察了WP的耐高温性能以及影响WP表面性能和降黏性能的因素,并初步探讨了其表面性能和降黏性能的关系,对WP的降黏机理及其所形成特稠油乳状液的稳定机理也进行了探讨.     

稠油降黏新技术的研究进展

稠油中含有大量胶质、沥青质,造成其黏度高、密度大、流动性差,给稠油的开采和输送造成了很大困难.常规降黏方法,包括加热降黏、稀释降黏及乳化降黏,都有其不可克服的缺点.介绍了5种新型降黏技术的作用机理及其在国内的研究应用情况,包括油溶性降黏剂降黏、水热催化裂解降黏、微生物降黏、超声波降黏、磁处理降黏.指出目前单一降黏方法难以解决稠油的开采和输送问题,采用合理的复配技术是解决稠油降黏的有效途径.     

乳化降黏剂改善稠油油藏开发效果可视化实验

利用静态实验法评价了不同浓度下乳化降黏剂的洗油效率,确定了降黏剂的最佳浓度范围;通过二维平板可视化装置对比了单纯蒸汽驱与降黏剂辅助蒸汽驱的开发效果,从微观角度解释了降黏剂辅助蒸汽驱提高采收率机理。静态实验结果表明,随着降黏剂质量分数的增加,静态洗油效率逐渐增加,降黏剂质量分数为0.5%时,静态洗油效率为34.1%,比单纯热水洗油效率增加了27.1%。二维平板可视化实验结果表明,降黏剂辅助蒸汽驱阶段采收率为14.2%,比单纯蒸汽驱增加了9.2%,含水率降低了5.5%;微观可视化实验结果表明,加入降黏剂后,驱替通道内形成了水包油乳状液,提高了原油的流动性,增大了洗油效率,同时乳化过程中形成较大的水包油乳状液在一定程度上可以对大孔道进行封堵,使得驱替液转向,扩大了波及体积。     

普通稠油降黏剂驱物理模拟和数值模拟

为实现普通稠油热采向降黏剂驱的转换,首先通过实验评价了降黏剂的静态性能参数,然后通过岩心驱替实验开展了降黏剂驱注入特征和驱油效果研究,其次通过微观可视化实验研究了降黏剂驱提高采收率的机理,最后运用非线性混合法则的方法,得到了降黏剂在数值模拟中的实现方法;并对物理模拟结果进行了数值模拟计算和历史拟合。研究结果表明,稠油降黏剂驱过程中能够形成稳定的水包油乳状液;稠油驱替过程可划分三个阶段:启动压力突破阶段、压力快速下降阶段和压力低位运行阶段;降黏剂驱可以降低稠油启动压力梯度,减小驱替压力,实施降黏剂驱后采收率提高了12. 4%,总采收率达到46. 6%;降黏剂驱提高采收率的主要机理是降低原油黏度,减少残余油饱和度;采用非线性混合规则表征了原油黏度随降黏剂浓度的非线性变化规律,该表征方法可以应用于数值模拟计算,计算结果和实验值拟合得较好;先导试验表明该技术能够降低水井注入压力,降水增油效果显著,试验区内油井全面见效。     

粘多糖乳化降黏稠油的研究

利用本实验室生产的粘多糖A对辽河重质稠油进行乳化降黏试验,系统考察油水质量比、多糖浓度、乳化温度、乳化转速和乳化时间对稠油乳化降黏的影响。结果表明：将油水质量比6：4,多糖质量浓度150 mg/L的稠油溶液放入温度25 ℃、转速160 r/min的摇床乳化6 h,稠油黏度由87000 mPa·s降至310 mPa·s,降黏率达到99.6%。此外,通过对乳化降黏后稠油破乳处理研究发现,稠油在室温静置24 h后即可实现油水分离,且破乳后的多糖水溶液可以重复使用2批次,显著降低了多糖乳化剂及后续稠油脱出水处理成本。因此,该粘多糖A可广泛应用于稠油乳化降黏开采和输送领域。     

稠油掺稀降黏评价新方法及模拟分析

在分析现有掺稀降黏评价手段的基础上,建立稠油井筒掺稀降黏模拟评价方法,并研究掺稀比、掺稀温度和掺稀稀释剂对掺稀降黏效果的影响。研究结果表明:在黏度为74 m Pa·s时,该评价方法的相对误差为5.36%,并具有较好的稳定性和可靠性,能够适用于稠油的黏度测量分析。掺稀过程伴随整个井筒流动逐渐发生。提高掺稀温度、注入合适的稀释剂均有利于提高掺稀效果,为实际生产优化设计提供有力借鉴。     

彰武地区稠油黏度与温度、含水率关系的研究以及降黏剂的优选评价

以彰武地区稠油为研究对象,以室内实验为依据,讨论了温度、含水率对该地区稠油黏度的影响。实验表明,该区块稠油黏度对温度比较敏感,随着温度的升高呈现指数式减小,黏温曲线的拐点在50℃左右。原油黏度-含水率关系曲线转相点的含水率在50%左右;在该转相点之前,黏度随含水率的升高而增大;在转相点处达到最大值;转折点之后黏度随含水率的升高而降低。因此可以通过提高井筒温度降低原油黏度,同时控制原油的含水率远离黏度-含水率曲线的转相点。此外还针对该区块稠油黏度大、开采难的问题,进行了化学降黏剂的筛选评价。在所评价的11种降黏剂中,HEOR—5的降黏效果最好。     

塔河油田深层稠油掺稀降黏技术

针对塔河油田超深层稠油储层地质特点和稠油性质,进行了稠油掺稀降黏室内实验和现场试验.室内实验分析了塔河油田稠油黏度的影响因素(稠油特性、温度、压力、含水、流动状态、溶解气、矿化度).讨论了塔河油田稠油掺稀降黏的原理及降黏规律,并采用2口井的稀油对3口井的稠油进行定温条件下不同掺稀比例的稠油降黏实验.实验结果表明:掺稀比例和稠、稀油黏度差等因素都会影响降黏的效果.当稠油与稀油以体积比1:1混合后,稠油黏度下降幅度较大,降黏率一般大于95%.现场试验表明,各种掺稀降黏工艺管柱及工艺均能适用于塔河油田不同开采方式、不同含水情况下油井的正常生产,工艺的普适性较好.塔河油田深层稠油油藏掺稀降黏效果明显,投入产出比为1:7.     

稠油井筒掺稀降黏模拟研究

掺稀降黏是超稠油井筒举升过程中有效降低井筒摩阻的方式之一。针对现有的掺稀优化评价方法,根据掺稀工艺建立了超稠油井筒掺稀降黏模拟装置,通过和旋转黏度计测量结果对比,结果表明该装置能够适用于井筒降黏模拟测量。在此基础上,模拟不同掺稀比条件下的井筒黏度变化。对比结果发现,井筒掺稀降黏是一个动态的变化过程;沿着井筒流动,稀油不断分散稠油,降黏效率也不断增大。     

东辛稠油反相乳化降黏集输试验

针对胜利油田东辛稠油掺水集输成本高、后续污水处理量大等问题,提出采用乳化降黏集输的方法,并筛选出一种适合东辛稠油的反相乳化剂.结果表明:温度50 ℃、乳化剂质量分数0.85%、有效体积含油率65%～70%、搅拌强度120 r/min、搅拌时间10 min为反相乳化集输乳状液的最佳制备条件;乳化集输的现场试验效果明显好于原掺水方法;乳化降黏集输具有良好的经济效益,每年可节约成本200万元.