高粘原油流动与稳定性能控制剂及其作用机理研究

发布时间：2020-08-15 13:17

【摘要】：高粘原油既包括含蜡量较高的石蜡基原油也包括胶质、沥青质含量较高的重质原油,对于石蜡基原油来说,当温度降低时,原油中蜡晶析出,原油流动性变差;而对于重质原油来说,由于其自身密度大,粘度高,流动性很差,这些原因都给高粘原油的开采和集输带来极大的困难。通过原油流动性改进剂的研究,从而解决高粘原油在生产过程中的上述问题,具有一定的实际意义。本论文主要研究了添加原油流动性改进剂法和原油水热裂解降粘法,考察了其对原油流动性改进的效果影响。首先以聚甲基丙烯酸甲酯和多胺为反应物,合成聚甲基丙烯酰胺类原油添加剂,并评价其对原油凝点和粘度的影响,实验结果表明:(1)所合成的聚甲基丙烯酰胺类原油流动性改进剂对原油的降粘作用不显著,500mg/L的聚甲基丙烯酰胺类(PAA-1)在45℃时对绥远油样的降粘率仅为42%。(2)所合成的聚甲基丙烯酰胺型原油流动性改进剂对绥远油田油样的降凝效果较好,500mg/L的聚甲基丙烯酰胺(PAA-3)对原油的降凝效果较好,凝点降幅达15.2℃,加剂后原油的析蜡点较空白原油的析蜡点低0.67℃。为了开发新型稠油低温清洁水热裂解催化剂,合成了系列有机钴(II)和有机铁(III)催化剂,用于低温下催化稠油热裂解。在反应温度为180℃、反应时间为24h、催化剂Co-3加量为0.5%时,稠油降粘率可达到84.5%。在相同的实验条件下,催化剂Fe-3加量为0.1%时,稠油降粘率可达到80.1%。稠油组分分析表明:水热裂解催化反应后,稠油中芳香烃、饱和烃等轻质组分含量增多,胶质、沥青质等重质组分含量减少;TGA和GC显示稠油经水热催化裂解反应后,轻质组分含量明显增加。在稠油开采工业中,稠油中的重质组分胶质、沥青质易在采油管线表面沉积,形成有机垢,而预防沥青沉积抑制的有效方法之一是向原油中加入的化学抑制剂,结果表明,当煤焦油加量为0.5%时,降沥青质效果最好;与空白相比,沥青质含量由24.47%降低至9.42%,降幅为61.50%;煤焦油和溴代十六烷基吡啶复配对油样中沥青质沉积抑制效果良好,可在加煤焦油的基础上,沥青质含量又降低了1.74%。原油脱水脱盐是原油集输过程中的重要环节,在此过程中,需要使用到大量的破乳剂,针对原油破乳剂筛选存在的一些的实际问题,使用泾河油田原油做为模拟原油乳状液,并选用脂肪醇进行了破乳对比实验,找出了破乳效果较好的正戊醇;并对由三个不同厂家提供的21种破乳剂进行了室内研究,筛选出了破乳较好的破乳剂单剂。并且研究了正戊醇与筛选出来的破乳剂单剂复配时破乳效果的操作条件及作用规律。实验结果表明:正戊醇和破乳剂单剂复配比单加破乳剂脱水率有显著提高,并且对使用破乳剂时存在的一些问题进行了有效的改进。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE621
【图文】：

降凝效果,原油,原油凝点,原油含量

图 2-6 加剂量对原油降凝效果的影响添加剂对原油的影响原油含量最高的非极性组分中，而蜡是影响原油凝点的最主要性的主要原因之一。本章选取降凝效果相对较好的 PAA-3，控

显微照片,显微照片,降凝效果,油样

加剂前后的蜡晶形态的显微照片(a:前;b:后)

降粘,稠油,水热

首先考察了水的加量对水热裂解反应的影响，分别按照水/油=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6的水和稠油置于在反应釜中，180℃下密闭反应24 h。反应结束后，待其冷却，测定反应后原油粘度，结果如图3-1所示。由图3-1可知，稠油单独经过热处理反应后，粘度有所降低，但降低的幅度不大。稠油与水混合热处理后，粘度下降明显，当水/油比在0～0.3时，随着水量的增加，原油的降粘幅度明显增大，当水/油在0.3～0.6其降粘幅度变化较小。这可能和稠油的结构组成等有一定的关系，当水/油小于0.3时，为层流状态，不能形成稳定的体系[53]，越过水/油等于0.3这个转相点，水变为分散相，油变为连续相，原油粘度升高

【参考文献】