多磺酸盐基液复配体系对超稠油的降粘研究

发布时间：2017-09-25 22:10

  本文关键词：多磺酸盐基液复配体系对超稠油的降粘研究

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【摘要】：常规原油在世界范围内的储量逐渐减少,而稠油的储量远远大于常规原油,所以稠油的开发显得越来越有意义。稠油具有高凝点、高粘度、流动性差的特点。磺酸盐作为降粘剂在各大油田都有比较广泛的应用,原料易得,且成本较低。作为驱油用化学品也非常常见,在油田化学品中扮演着非常重要的角色。稠油高粘的机理是稠油中的重组分胶质和沥青形成了较强的氢键作用,而且沥青质形成了比较整齐的片状分子层,使得稠油的粘度急剧升高,要想降低稠油的粘度就要打破这种整齐的堆砌结构。磺酸盐作为降粘剂具有抗温、抗盐的优良特性。筛选合适的降粘剂和磺酸盐基液进行复配是对磺酸盐下游产品的回收利用,具有变废为宝的实用价值,为磺酸盐基液的开发利用开辟了新的途径。针对单56稠油筛选了合适的降粘剂,对降粘剂进行了性能改良和复配研究。通过实验研究,主要的结论如下：(1)单56稠油的粘温曲线测定。当温度从50℃升高到70℃时,原油的粘度急剧下降；当温度从70℃升高到90℃时,原油的粘度变化不大,趋于稳定。(2)多磺酸盐体系对稠油降粘的条件探究。当油/水(10%石油磺酸盐低浓度溶液,质量分数)质量比为7:3时乳液的粘度(50℃)最低。其中：原油乳化水浴时间为1小时、搅拌速率为200r/min搅拌时间为2min。(3)多磺酸盐复配体系降粘性能评价。①对阶段1原油(最初)有效的降粘剂为氢氧化钠和十二烷基苯磺酸钠。其中：NaOH用量为0.5%(降粘剂溶液的质量分数),降粘率可达99%；十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的用量为1%-1.5%,降粘率可达93%。两种降粘剂的用量均比较低,形成O/W型乳状液具有一定的稳定性,但不影响其破乳。②对阶段3原油(后来)有效的降粘剂有AES(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)、AEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)。AES的最低用量为0.05%,AEO的最低用量为0.5%。其中：0.04%AES和10%磺酸盐的复配体系对原油的降粘率为99%,复配体系的界面张力达到10-2mN/m,比较好的证明了磺酸盐和AES产生了复配效应。(4)多磺酸盐体系稠油降粘微观机理研究。表活剂作用后的乳液为O/W型乳液,GC-MS油指纹分析结果表明表面活性剂作用后的油样并没有发生组分变化,只是改变了原油的聚集状态。通过对沥青质降粘前后的红外谱图分析,降粘后的沥青质在3000～4000上的吸收峰的强度减小,证明降粘剂分子与沥青质的片状分子层形成了更强的氢键作用。通过对沥青质降粘前后粒径的分析降粘剂作用后的粒径减小,从而可以看出沥青质分子的片状分子层的规整结构有一定程度的拆散,从而稠油的粘度也有所降低。(5)磺酸盐复配体系对稠油驱替效率研究。磺酸盐溶液驱(10%)提高采收率1.09%,磺酸盐(10%)和AES(0.04%)混合驱提高采收率为5.23%,磺酸盐(10%)和AEO(0.5%)的混合驱提高采收率为2.8%。
【关键词】：超稠油 多磺酸盐基液 复配 降粘率 氢键 采收率
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE39
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 0 前言12-13
• 1 文献综述13-22
• 1.1 课题研究背景和意义、内容以及拟解决问题13-15
• 1.1.1 课题的研究背景和意义13-14
• 1.1.2 研究内容14
• 1.1.3 拟解决问题14-15
• 1.2 国内外的研究现状15-19
• 1.2.1 稠油的分类15-16
• 1.2.2 国内外对稠油乳化降粘的研究概况16-17
• 1.2.3 稠油高粘的机理17-19
• 1.3 降粘技术研究总结19-22
• 1.3.1 物理降粘法19-20
• 1.3.2 化学降粘法20-22
• 2 测定降粘率的条件探究实验22-29
• 2.1 实验目的22
• 2.2 实验仪器和实验药品22
• 2.3 实验步骤22-23
• 2.4 实验结果和讨论23-29
• 3 降粘剂配方的筛选29-54
• 3.1 实验药品及实验方法29-30
• 3.1.1 实验所用降粘剂29-30
• 3.2 实验方法和步骤30-31
• 3.2.1 乳状液的制备30
• 3.2.2 乳状液类型鉴定方法30
• 3.2.3 实验的步骤30-31
• 3.3 加热对稠油降粘效果的影响31-34
• 3.3.1 实验主要仪器和药品31-32
• 3.3.2 实验步骤32
• 3.3.3 实验数据整理32-34
• 3.3.4 实验结果和讨论34
• 3.4 碱对稠油降粘效果的影响34-40
• 3.4.1 实验主要仪器和药品35
• 3.4.2 实验方法和步骤35-36
• 3.4.3 实验数据整理36-39
• 3.4.4 实验结果和讨论39-40
• 3.5 表面活性剂对稠油降粘效果的影响40-48
• 3.5.1 表活剂类降粘剂的要求40
• 3.5.2 降粘用表面活性剂筛选的条件40-41
• 3.5.3 降粘用常见的表面活性剂41-42
• 3.5.4 实验仪器和药品42-43
• 3.5.5 实验方法和步骤43-44
• 3.5.6 石油磺酸盐对稠油的降粘效果影响44-45
• 3.5.7 SDBS(十二烷基苯磺酸钠)对稠油降粘效果的影响45-46
• 3.5.8 AES和AEO对于稠油的降粘效果的影响46-48
• 3.6 表面活性剂的配伍性实验48-54
• 3.6.1 实验方法48
• 3.6.2 实验仪器和药品48-49
• 3.6.3 实验步骤49-50
• 3.6.4 实验数据整理50-53
• 3.6.5 实验结果和讨论53-54
• 4 降粘机理探究54-61
• 4.1 降粘剂的作用机理54-55
• 4.2 乳液的类型分析55
• 4.3 稠油的组分分析55-57
• 4.3.1 实验用品和实验步骤55-56
• 4.3.2 实验结果和分析56-57
• 4.4 降粘剂作用前后沥青质的红外分析57-58
• 4.4.1 实验仪器药品和实验步骤57
• 4.4.2 实验结果和数据分析57-58
• 4.5 降粘剂作用前后沥青质的分子量大小分析58-59
• 4.5.1 实验仪器药品和实验方法58-59
• 4.5.2 实验结果和数据分析59
• 4.6 降粘前后油样的GC结果对比59-61
• 5 室内驱油物理模拟实验61-75
• 5.1 实验仪器和药品61
• 5.2 实验方法和目的61
• 5.3 实验步骤61-62
• 5.4 实验数据整理及结果讨论62-73
• 5.4.1 岩芯管的物性数据62-63
• 5.4.2 岩芯管的驱油数据63-71
• 5.4.3 岩芯管驱油的含水率变化曲线71-73
• 5.4.4 驱油数据对比73
• 5.5 实验结果和讨论73-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-80
• 个人简历80

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