高含蜡原油降凝降粘技术研究

摘 要：我国目前大部分原油都属于高凝原油和稠油，含蜡原油低温流动性比较差，在气温较低季节输送耗能更高，常规输送生产也存在显著技术问题。针对含蜡原油特殊性和输送现状进行深入的分析，明确含蜡原油降凝降粘相关实验，对含蜡原油的常用流动改进剂进行全面分析，有效提高原油改进效果，降低对高凝原油和稠油的开采传输能耗通过系统的研究，含蜡原油常用流动剂的感受特点，增强含蜡原油开采的整体效率。

關键词：高含蜡原油;降凝降粘;技术

分类号：TE832

引言

含蜡原油属于一种非常复杂的混合物，与沥青、蜡等原油组成具有密切关联，同时与原油的热历史和剪切历史具有明显的关系，热力势能够对蜡晶形态和结构产生影响，会造成含蜡原油在管道输送中存在诸多问题，严重影响了原油输送的流动性。在原油中添加降凝剂，能够使得蜡的结晶习性发生改变，避免蜡晶快速生长，起到降凝降粘整体效果。在高含蜡原油降凝降粘技术研究中，需要重点针对原油特性进行全面分析与比较，设定相关实验进行探究，明确含蜡原油降凝降粘具体效果。

一、高含蜡原油降凝降粘作用机理

目前降凝剂使用并没有明显定论，但通常认为降凝剂可以使得原油中的蜡晶形态和习性发生变化，有效提高原油低温流动性能。该降凝剂中的分子与十大分子有相同或不同的结构，它们具有共晶作用，但不能形成进一步生长。根据吸附理论认为降凝剂可以将原油中的蜡晶中心吸附在其周围，并阻止大晶的快速结合，使其与组分一起产生三维网状凝胶结构，有效降低原油的凝固点，起到良好流动性机理，有相关的学者认为高分子表面活性剂能够起到良好的分散作用，通过氢键的形成以及常温化学反应改变胶质，可以使得蜡晶胶质聚集，形成分油高蜡晶胶质使得原油的非均相交替发生改变，降低了连续性黏度。通过原油流动性改变，能够利用红外光谱以及降粘剂对氢键的渗透分散起到良好的作用使得折扇平面重叠堆砌产生大量聚集体，能够提高原油高黏度的合成效果。用降凝效果均较好的SYKJ降凝剂加入剂量100mg/L，分别在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃条件下预热活化处理，恒温15min，100rpm恒温搅拌5min，以1℃/min降温速率降至50℃，恒温10min。分别装样，再以0.3～0.5℃/min降温速率降温，分别测试凝点和25℃表观粘度。活化温度<60℃，SYKJ降凝剂投加100mg/L，原油的降凝降粘效果欠佳。温度>60℃，随着处理温度的升高，有利于原油中微晶蜡的溶解，加剂原油处理效果逐渐提高。综合考虑，原油处理温度在60～70℃为佳。

二、高凝原油降凝技术常见降凝剂

高含蜡原油降凝技术主要通过表面活性剂型原油降粘剂，通过石油磺酸盐或者聚氧乙烯烷基胺能够在蜡晶表面快速吸附，有效改善原油低温流变性，而聚合物型原油降凝剂能够利用长链烷基萘酯类聚合物等降粘剂，通过与形成共晶原理，阻止蜡晶生长成网络结构。原油中蜡的相对分子质量分布较广，不同原油中蜡含量及沥青胶质含量存在明显差异，为提高原油整体流变性，可选用不同急性降凝剂和不同降凝剂的主肽链，不同降凝剂的复配可增加主碳链的范围，并能有效地提高原油不同种类蜡晶的覆盖范围。利用降凝剂能够对整个高含蜡原油的低温流变性产生非常积极的影响，但降凝剂的使用效果也与其他因素具有密切关联，包括原油的组成相邻系结构和降凝剂配伍规律等相关因素。蜡含量的化学组成、胶质性质、蜡分子、碳素分布等影响原油的改性效果。根据相关研究结果表明原油的含蜡量越高，则改性难度也就越大，蜡的碳数分布过于密集，也无法体现良好的降凝效果。从实际情况来看，原油的零点超过25℃时降凝效果比较理想。原油凝点超过35℃时，降凝剂的效果明显变差，化学降凝技术具有明显的局限性。原油添加SYKJ降凝剂100mg/L经500s-1高速剪切后，凝点回升了2℃，凝点回升<3℃的指标，降粘率回升了3.79%，降粘率回升<8%的指标;屈服值随剪速增加略增大，其回升率为15.2%，但均可满足降粘剂使用要求。随着降凝剂分子的不断应用，对于原油降凝效果的影响也变得更多，降低分子量大小、极性基团含量。一种降凝剂对原油具有良好的感受性，而另一种缘由的感受性则并不明显，要合理选择降凝剂，确保降凝剂与原油的配伍效果符合要求，并根据蜡分子的碳原子数分布范围以及原油中的蜡含量原油类别进行适当的比较。尽管适当增加降凝剂，可以提高原油流变性，减少运输阻力。但是降凝剂的增加也会导致费用显著升高，而原油的改善效果与加剂量并不是呈线性关系，需要根据不同的原油特性进行分析，并根据管道运行的水力热力条件和经济可行性，确保对降凝剂的掺入量进行严格控制。而含蜡原油所经历的热力室，在管束或者流变过程中，对蜡晶的形态会产生很大影响，剪切温度历史也会对降凝剂产生感性热的效果。对于凝点不存在一个使剪切作用明显降低的温度。由于降凝剂对原油具有非常强的选择性特点，而降凝剂的生产和应用比较复杂，原油组分非常容易变化，在原油长输管道上全面推广降凝剂技术可以取得显著的优势。而在对高含蜡原油降凝技术实验研究中，原油中的胶质和沥青在低温时容易析出，致使原油的黏度增大，而温度较高时，胶质和沥青会在原油中溶解并以液体的形式存在，不会影响原油黏度。在添加降凝剂时，要充分考虑降凝降粘的特点结合不同的温度条件进行有效适配。

三、结论

含蜡原油降凝降粘技术研究还不够成熟，需要对含蜡原油的具体特性进行深入的探究，确保降凝降粘技术得到妥善处置。改善加药工艺，满足设备运行要求，提高整体防蜡效果。通过防蜡降凝降粘技术，可以有效减少设计安装，不需要人工维护，不会污染油层防蜡的有效期时间长非常适合各种低压低产油井中的应用，井口点滴加药工艺也可以提高井口的定量连续加药效果，保证油井的放大效果和水平全面提高。

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作者简介：史复豪（1985—）男，民族：汉，籍贯：辽宁盘锦，本科毕业于长江大学，工程硕士毕业于东北石油大学，职称：中级工程师，研究方向：现从事于油气田开发方面研究。

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