耐低温降粘剂的合成研究

高乃煦 王润哲 白宇杉 周怡清 郭科佑

摘 要：二连宝力格油田属于一般稠油油田，冬季温度较低，原油流动性较差。开采时井筒升举困难，造成开采成本及油井治理费用逐年攀升。本文通过筛选凝点较低表面活性剂，将降粘效果较好的表面活性剂复配，加入助剂优化基础配方并考察降粘剂的使用性能，构建了适用于高寒地区的降粘剂配方体系，当降粘剂用量为400mg/l时，降粘率为93.13%。

关键词：原油降粘；耐低温

巴19断块原油物性在宝力格各区块原油物性中属中等水平，但原油中胶质、沥青质含量较高。本文从改善原油流动性出发，有针对性的开展降粘技术研究，为保证油井正常开采、减少停井作业，延长洗井周期提供技术支持[1]。

1 降粘技术室内实验研究

表面活性剂构建的降粘剂体系，能使油井产出液形成比较稳定的O/W型乳状液，利用表面活性剂的氢键，降低原油的内聚力，最終降低原油的粘度[2]。

在室内试验中以降粘率作为评价降粘剂降粘效果和稳定性的指标。评价方法参考Q/SY 118-2013《水包油型原油降粘剂技术规范》。

降粘剂计算公式为：

1.1降粘剂主剂筛选

实验选取了8种HLB>8的阴/非表面活性剂：SDS、SDBS、SO、BS-12、AOS、OP-10、TW80、AEO分别配置成浓度为100mg/l-500mg/l的溶液，乳化强度为1000rpm （转/分），进行主剂筛选实验。

实验结果为，当表面活性剂的浓度在500mg/l时，非离子表面活性剂AEO的降粘率为79.73%；阴离子表面活性剂SDS的降粘率为75.64%，是理想的降粘剂主剂。

1.2 表面活性剂复配

为了提高体系的降粘效果和稳定性，发挥表面活性剂之间的协同效应[3]，选用极性较高的非离子表面活性剂AEO和阴离子表面活性剂SDS进行复配，表面活性剂总浓度为400mg/l。

复配试验结果为：当AEO：SDS=3：2质量比时降粘率达到89.32%

1.3 降粘剂配方体系优化

复配体系的泡沫综合指数均高于单一表面活性剂。因此在配方中添加适量助剂，实现抑制泡沫形成的目的。实验选取两种助剂（QH-1、QH-2），主体原料用量为400mg/l，通过改变助剂用量，观察泡沫的变化，筛选适合的助剂及用量。

实验结果为助剂QH-1、QH-2均能有效抑制泡沫的产生。当QH-2用量为20～30mg/l、QH-1用量为30～40mg/l时基本不产生泡沫，从用量考虑优选QH-2作为体系的助剂。

1.4 基础配方凝点实验

实验参照GB510-83《石油产品凝点测试法》测定降粘剂体系的凝点[4]，在温度达到-15℃时，将试管倾斜45°经过一分钟，液面不发生移动。

2 基础配方

实验最终得到耐低温降粘剂为淡黄色水溶性液体，挥发性较小，安全性能好，倾点小于-15℃，可适用于低温环境使用。参考配方为：9%AEO+6%SDS+1% QH-2+84%水。

3 降粘剂性能评价

3.1 温度

加入降粘剂降粘后，在20℃～90℃温度下，随着温度的升高，原油粘度降低。温度达到50℃时，降粘率达90.08%，当温度高于70 ℃时，由于原油乳状液变为牛顿流体，其粘度保持在一个较低的水平，因此无法测量降粘率。

3.2 降粘剂浓度

称取70g原油样品，加入30g的游离水；在50℃恒温下搅拌成均匀的乳状液后，依次加入100-1000mg/l的降粘剂，使用流变仪测量在27s-1的剪切速率下的粘度[5]。

随着降粘剂浓度的增加，降粘率随之升高。当浓度达到400mg/l时，降粘率达到93.53%，但浓度继续增加时，降粘率增加趋势较缓。从经济合理的角度考虑，推荐降粘剂使用浓度范围为300-500mg/l。

4 结论

通过明确影响原油粘度的主要因素，在室内实验基础上，通过阴/非表面活性剂协同作用形成的应用范围广，降黏效果好并具有良好稳定性的耐低温降粘剂配方体系。

参考文献：

[1]张慧，张付生.稠油化学降粘研究进展[J].精细与专用化学品，2005，13（23）：16-26.

[2]王霞，张志东，彭健锋.表面活性剂在稠油降粘中的应用研究[J].胶体与聚合物，2008，26（2）：45-48.

[3]王宜阳，张路，孙涛垒等.不同结构破乳剂油水界面扩张粘弹性研究[J]物理化学学报，2003，19（4）：507-515.

[4]尉小明，朱长荣，岳志强.小洼油田特稠油降粘剂配方研究[J]应用化工，2008，37（12）：14722-4731.

[5]陈玉祥，李刚，肖喜庆1TR-01稠油乳化降粘剂研究[J]油气田环境保护，2008，19（1）：11-13.