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稠油油溶性降黏剂的作用机理及其应用进展

精细化工 2024年第3期41卷 520-533页

作者：袁静珂何柏韩慧敏孟科全邹国君伍波刘洪涛重庆科技大学化学化工学院重庆401331 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司采油二厂新疆轮台841604 四川中泽油田技术服务有限责任公司四川成都610000

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... 详细信息

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。

关键词：稠油油溶性降黏剂合成作用机理

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油溶性降黏剂降黏性能研究

油田化学 2013年第2期30卷 254-258页

作者：李爱芬王金杰赵琳袁忠超张玉立中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中海油研究总院北京100027

针对胜利油田现河稠油,研究了7种油溶性降黏剂(Y-1～Y-7)及其复配体系的降黏性能,考察了降黏剂加量、原油含水率对降黏效果的影响,研究了降黏剂对蒸汽驱油效果的影响。结果表明:当油溶性降黏剂质量分数小于5%时,原油降黏率随降黏剂加量... 详细信息

针对胜利油田现河稠油,研究了7种油溶性降黏剂(Y-1～Y-7)及其复配体系的降黏性能,考察了降黏剂加量、原油含水率对降黏效果的影响,研究了降黏剂对蒸汽驱油效果的影响。结果表明:当油溶性降黏剂质量分数小于5%时,原油降黏率随降黏剂加量的增加而迅速增大,之后增加缓慢,加量为15%时的降黏率可达90%以上(Y-4除外)。Y-3和Y-7按质量比1:1复配后的降黏效果最好,总加量5%、10%时的原油降黏率分别为76.1%和93.14%。不含降黏剂时,随原油含水率增加原油黏度先增加后降低,原油含水50%时的黏度是不含水原油的3.9倍,形成W/O型乳状液。不同含水率下,加入降黏剂后原油黏度大幅降低;随含水率增加,原油降黏率先降低后增加,含水率10%时达到最低(Y-1除外)。稠油蒸汽驱前注入0.009～0.027 PV油溶性降黏剂,采收率增幅为2.8%～6.0%。

关键词：油溶性降黏剂稠油蒸汽驱降黏率胜利油田

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油溶性降黏剂的分子动力学模拟及合成

石油炼制与化工 2023年第12期54卷 90-99页

作者：崔雅芳王云龙崔秀国李汉勇北京石油化工学院深水油气管线关键技术与装备北京市重点实验室北京102617 长江大学石油工程学院中国石油管道科技研究中心

为了降低稠油黏度,改善其流动性,通过分子动力学模拟结合正交试验的方法,以甲基丙烯酸十八酯(SMA)、N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)和乙酸乙烯酯(VA)为单体,共聚合成了油溶性降黏剂(SNV)。模拟结果表明:加入SNV后稠油密度降低,势能提高,表明SN... 详细信息

为了降低稠油黏度,改善其流动性,通过分子动力学模拟结合正交试验的方法,以甲基丙烯酸十八酯(SMA)、N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)和乙酸乙烯酯(VA)为单体,共聚合成了油溶性降黏剂(SNV)。模拟结果表明:加入SNV后稠油密度降低,势能提高,表明SNV能够破坏胶质沥青质之间的三维网状结构,抑制胶质沥青质缔合,达到稠油降黏的目的。试验结果表明:SNV最佳合成条件为单体SMA,N-PMI,VA物质的量比10∶1∶6、引发剂质量分数0.5%、反应时间6 h、反应温度50℃;此合成条件下稠油降黏率可达43.76%,降黏效果优于部分商用降黏剂。

关键词：稠油降黏分子动力学模拟油溶性降黏剂降黏机理

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油溶性降黏剂的制备及性能评价

油田化学 2018年第3期35卷 512-516页

作者：刘旭超杜江王秋霞张龙力刘昊赵瑞玉渤海石油研究院天津分公司天津300459 中国石油大学(华东)化学工程学院山东青岛266580

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... 详细信息

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。

关键词：稠油油溶性降黏剂三元共聚物降黏率

表面活性剂对油溶性降黏剂降黏效果的影响及作用机制

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中国石油大学学报（自然科学版） 2013年第3期37卷 161-166页

作者：崔敏李传文萍邓文安中国石油大学理学院山东青岛266580 中国石油大学重质油国家重点实验室山东青岛266580

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... 详细信息

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。

关键词：表面活性剂油溶性降黏剂沥青质缔合性胶体稳定性机制

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油溶性降黏剂的合成和性能研究

油溶性降黏剂的合成和性能研究

作者：杜江中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

近年来,随着常规石油资源的日益开采与消耗,约占全球原油储量70%的稠油资源越来越受到重视,研究如何高效开发利用稠油资源对于保障能源安全和国民经济健康发展具有重大战略意义。但是稠油高黏度的特性对其长距离管输造成了极大的困难,为... 详细信息

近年来,随着常规石油资源的日益开采与消耗,约占全球原油储量70%的稠油资源越来越受到重视,研究如何高效开发利用稠油资源对于保障能源安全和国民经济健康发展具有重大战略意义。但是稠油高黏度的特性对其长距离管输造成了极大的困难,为此,国内外研究者进行了广泛深入的研究,通过各种技术来降低稠油黏度。本文依据分子设计理论以及油样特性,合成制备了一种能够大幅度降低稠油黏度的油溶性降黏剂,可为稠油的储运提供帮助。本文以新疆某油田稠油为研究对象,对原油的密度、黏度、含水量、酸值、族组成等基础理化性质进行了分析测定。采用自由基溶液聚合法制备了两种多元共聚物,并考察了聚合物的单体配比、反应时间、反应温度、引发剂和溶剂及聚合物添加量等因素对降黏剂降黏效果的影响,确定了最佳反应条件。此外,将降黏效果较好的降黏剂与多种表面活性剂进行复配,并对复合型油溶性降黏剂的协同作用进行了考察,确定了降黏剂的最佳配比,并初步研究了油溶性降黏剂的作用机理。研究结果表明,待测油样属于高酸稠油,胶质含量高而沥青质含量很低。相较于以单体甲基丙烯酸十八酯-马来酸酐-苯乙烯-丙烯酰胺合成的四元共聚物AMSZ,以单体甲基丙烯酸十八酯-苯乙烯-X m合成的三元共聚物ASXm对目标稠油的降黏效果更好。ASXm的最佳聚合条件为:单体甲基丙烯酸十八酯∶苯乙烯∶Xm的摩尔比为9∶5∶1.5,反应时间4 h,反应温度80℃,引发剂与溶剂的添加量为单体总质量的2.0%和480%,混合溶剂中甲苯与Ys的质量比为8∶3。聚合物ASXm与表面活性剂OP-10的复配效果最好,复合型油溶性降黏剂中二甲苯、ASXm、表面活性剂的添加量分别为稠油质量的25‰、1‰、15‰,在50℃时,降黏剂的净降黏率为56.21%,表观降黏率为72.83%。证实了油溶性降黏剂降黏机理中的确存在聚合物分子与胶质和沥青质分子间的相互作用。

关键词：稠油油溶性降黏剂溶液聚合法表面活性剂

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稠油油溶性降黏剂NSA的合成及评价

现代化工 2014年第12期34卷 58-61页

作者：段文猛黄涛涛王斌叶晴西南石油大学化学化工学院四川成都610500

以马来酸酐与苯胺为原料,成功制备出具有芳香性和极性基团的N-苯基马来酰亚胺(NPMI)并将其用于稠油降黏剂的合成。针对新疆风城稠油,采用甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸以及N-苯基马来酰亚胺为聚合单体,合成了油溶性降黏剂NSA。通过对其降黏... 详细信息

以马来酸酐与苯胺为原料,成功制备出具有芳香性和极性基团的N-苯基马来酰亚胺(NPMI)并将其用于稠油降黏剂的合成。针对新疆风城稠油,采用甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸以及N-苯基马来酰亚胺为聚合单体,合成了油溶性降黏剂NSA。通过对其降黏效果的评价,确定了最佳合成条件为:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(N-苯基马来酰亚胺)∶n(丙烯酸)=10∶2∶3,引发剂质量分数为1%,反应温度为80℃,反应时间为6 h。在50℃条件下,降黏剂质量浓度为1 000 mg/L时,稠油的净降黏率达到41.45%,降黏效果明显。最后,采用红外光谱法对聚合物的结构进行了表征,并通过对比添加降黏剂前后沥青质的红外谱图,分析了降黏剂与沥青质的作用机理。

关键词：稠油油溶性降黏剂甲基丙烯酸十八酯/丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺共聚物

加拿大稠油油田油溶性降黏剂的制备及性能评价

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日用化学工业 2021年第9期51卷 832-838页

作者：肖洒孙玉豹王少华吴春洲舒展中海油田服务股份有限公司油田生产研究院天津300459

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,... 详细信息

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14~80℃内的降黏率均可达到80%以上。随着原油含水率的增高,降黏率随之增大,60%含水率时降黏率达到98.5%。该降黏剂可有效降低原油屈服值,对原油降黏性能稳定可达168 h以上,辅助冷水驱油效率可达到30.03%,相比水驱冷采提升了12.86%。油溶性降黏剂PH-OV可适用于M油田稠油冷采,具备有效实施提高采收率的潜力。

关键词：稠油油溶性降黏剂屈服值冷采

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稠油油溶性降黏剂POSA的合成及评价

精细化工 2014年第12期31卷 1506-1511页

作者：闫秀杨旭曾德群吴小玲徐克彬西南石油大学化学化工学院四川成都610500 西南石油大学国家重点实验室四川成都610500 渤海钻探井下作业分公司河北任丘062552

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... 详细信息

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。

关键词：稠油油溶性降黏剂丙烯酸十八酯/苯乙烯/丙烯酰胺/PPGA共聚物油田化学品与油品添加剂