新型乳化降粘剂的研制与评价

摘 要：通过实验研制出适合辽河稠油特点LY-5型降粘剂，对温度、时间、加剂浓度、含水率等影响因素进行评价并对配伍性进行测试。结果表明：辽河稠油粘度大，50℃时粘度为4919mPa·s，水质矿化度较小。LY-5型降粘剂最佳加剂浓度1000mg/L，加剂后原油在50℃下粘度在100mPa·s以下，降粘率达到95%以上且稳定，达到油井举升条件，含水率在20%～70%之间具有最佳降粘效果且对联合站水处理无影响。

关键词：稠油;乳化降粘剂;评价;缓蚀率

分类号：TE345

稠油具有粘度高、密度大等特点，严重制约着其开发与开采[1]。降低稠油粘度，改善稠油流动性，对于解决稠油开采有重要意义[2]。辽河油田稠油的开采主要有两种举升工艺[3，4，5]：掺稀油降粘和电加热降粘，两种工艺成本高，年耗资过亿。因此，有必要提出新的稠油降粘技术，降低开采成本。本文针对辽河油田稠油性质，对乳化降粘剂进行筛选与性能评价。

一、实验部分

1.实验仪器与药品

实验仪器：BROOKFIELD旋转粘度计、恒温水浴、电子天平、烧杯、比色管。

实验药品：T-20乳化剂、T-80乳化剂、乳化剂9022、复合乳化剂、丁-烯基表活剂、N-烯基表活剂、十二烷基苯磺酸钠、自研药剂LY-1～5、辽河油田曙光采油厂作业五区稠油、现场水样。

2.实验方法

2.1.油水样组分测定方法

按照石油行业标准SY/T 5523-2000《油气田水分析方法》测定水样中各离子含量;按照石油行业标准SY/T 7550-2004《原油中蜡、胶质、沥青质含量测定》测定原油中胶质、沥青质含量。

2.2.乳状液制备及表观粘度的测定方法

稠油O/W体系表观粘度的制备与测定按照行业标准Q/SY 118-2013中5.2的规定进行。

二、结果与讨论

1.油水样性质测定

1.1.水中离子含量测定

所取水样为五区现场水样，测得矿化度为2172.66mg/L。作业五区现场水样水质矿化度不大，钙镁离子含量不高，因此对降粘剂无影响。

1.2.稠油粘温特性研究

所取油样为辽河油田曙采作业五区原油，原油在50℃时粘度[7，8]为4919mPa·s。

1.3.原油胶质沥青质含量测定

通过室内实验检测辽河稠油基本性质如下：密度（20℃）：0.961kg/m3;饱和分：28%;芳香分：29%;胶质：42%;沥青质：12%

2.降粘剂筛选

现场使用温度为50℃，对乳化情况进行鉴别并对降粘情况进行初评。加剂量均为2000mg/L，结果如下：

3.降粘效果的影响因素

本文考察了加剂浓度、时间、温度、含水率对降粘效果的影响。

3.1.加剂浓度对降粘效果的影响

按照试验步骤分别测试加剂量为500mg/L、1000mg/L、1500mg/L、2000mg/L的条件下的粘度值，结果如下：当加剂量为2000mg/L、1500mg/L、1000mg/L时，表观粘度均下于300mPa·s，降粘率均达到90%以上，且静态粘度均在200mPa·s以下，满足井筒举液要求。当加剂量为500mg/L时，虽然粘度在600mPa·s以下，但是静态粘度大于1500 mPa·s，达不到标准Q/SY 118-2013的要求，因此优选加剂量为1000mg/L。

3.2.时间对降粘效果的影响

按照试验步骤分别测试原油加剂量为500mg/L、1000mg/L、2000mg/L的条件下的粘度值，并测定2h之内粘度值的稳定性，结果如下：加剂量为2000mg/L和1000mg/L时，粘度在2h内均能保持很好的稳定性，但是加剂量为500mg/L时，粘度值波动较大，乳状液不稳定。

3.3.温度对降粘效果的影响

测定1000mg/L加剂量的条件下，不同温度下粘度的变化情况，结果如下：在80℃时，由于温度高，温度决定粘度，粘度较小当到达60～70℃时，粘度有所上升;当温度再继续下降，降粘剂起主要作用，粘度又开始降低。

3.4.含水率对降粘效果的影响

测定1000mg/L加剂量的条件下，不同含水率下粘度的变化情况，结果如下：在含水率小于20%时，由于含水过少，油与水达不到乳化条件，不能乳化。当含水率在73%时，出现少量分层现象且含水过大对实际生产无意义。因此，优选现场试验井含水率在20%～70%之间效果最好。

3.5.配伍性评价

降粘剂1000mg/L，同时做空白实验。按照五区水处理流程来样依次加入破乳剂，破乳温度90℃。测定其对水处理的影响。

加入降粘剂与未加降粘剂比色管的脱水量相等，均为82mL，上层油中含水均小于5%，说明加入降粘剂后未对破乳产生影响。因此，加入降粘剂不会对联合站脱水产生影响[9]。

四、结论

（1）通过对辽河油田稠油性质及水样的分析，发现辽河现场水中离子矿化度较小为1270.46mg/L，对降粘效果影响不大，辽河稠油50℃时粘度可达4919mPa·s，属于普通稠油并随着温度的降低粘度大幅度升高。

（2）研制出适合于辽河稠油的降粘剂，并进行对比分析，LY-5型降粘剂最佳加剂浓度为1000mg/L，加剂后稠油在50℃时粘度在100mPa·s以下，降粘率达到95%以上且稳定，达到油井举升条件。并隨温度升高粘度增大，在含水率为20%～70%之间具有最佳降粘效果。且对联合站水处理工作无影响。

参考文献：

[1]谷俊标，申龙涉.稠油降粘技术在采油工艺上的应用[J].辽宁化工，2003，32（10）：40-43.

[2]崔桂胜.稠油乳化降粘方法与机理研究[D].华东：中国石油大学，2009.

[3]黄敏，李芳田，史足华.稠油降粘剂DJH-1[J].油田化学，2000，17（2）：137-139.

[4]秦冰.稠油乳化降粘剂结构与性能关系的研究[D].北京：石油化工科学研究院，2001.

[5]张凤英，李建，诸林，等.稠油油溶性降粘剂研究进展[J].特种油气藏，2006，13（2）：16-20.

[6]魏宝明.金属腐蚀理论及应用[M].北京：化学工业出版社，1984：3-5.

[7]梁文杰.石油化学[M].山东东营：石油大学出版社，1993：64-65.

[8]韩显卿.提高采收率原理[M].北京：石油工业出版社，1993：131-169.

[9]刘国然.稠油乳化降粘技术[J].特种油气藏，1995，2（1）：57-59.

[10]LANGEVIND， POTEAUS， HéNAUTI，et al. Crude oil emulsion properties and their application to heavy oil transportation [J]. Oil & Gas Science and Technology-Rev IFP， 2004， 59（5）： 511-521

作者简介：戴倩倩（1986-），女，工程师，2009年毕业于西南石油大学应用化学专业，2012年毕业于西南石油大学应用化学专业，获硕士学位，现从事石油工业入井流体监督检验及油田化学品检测工作。

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