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稠油降粘方法概述11992568

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稠油降粘 方法 概述 11992568
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稠 油 降 粘 方 法 概 述尉 小 明!刘 喜 林"王 卫 东#徐 凤 廷$( !% 辽 河 油 田 博 士 后 科 研 工 作 站 , 盘 锦 !"$&!&; "% 辽 河 油 田 技 术 发 展 处 , 盘 锦 !"$&!&;#% 辽 河 油 田 曙 光 采 油 厂 , 盘 锦 !"$&!&; $% 辽 河 油 田 冷 家 公 司 , 盘 锦 , !"$&!&)摘 要 : 综 述 了 目 前 常 用 的 稠 油 ( 包 括 特 稠 油 和 超 稠 油 ) 降 粘 方 法 ( 包 括 掺 稀 油 降 粘 、 加 热 降 粘 、 稠 油 改 质 降 粘 及化 学 降 粘 等 四 种 ) 的 降 粘 原 理 及 其 优 缺 点 。 掺 稀 油 降 粘 存 在 着 稀 油 短 缺 及 稠 油 与 稀 油 间 价 格 上 的 差 异 等 不 利因 素 ; 加 热 降 粘 则 要 消 耗 大 量 的 热 能 , 存 在 着 较 高 的 能 量 损 耗 和 经 济 损 失 ; 改 质 降 粘 要 求 较 为 苛 刻 的 反 应 条件 , 同 时 使 用 范 围 较 窄 ; 化 学 降 粘 使 用 范 围 相 对 较 宽 ( 包 括 油 层 开 采 、 井 筒 降 粘 、 管 道 输 送 等 领 域 ) , 同 时 工 艺 简单 , 成 本 较 低 , 易 于 实 现 。 分 析 认 为 , 采 用 化 学 降 粘 方 法 进 行 稠 油 降 粘 具 有 一 定 的 优 势 , 建 议 优 先 考 虑 。关 键 词 : 稠 油 降 粘 方 法 稀 油 表 面 活 性 剂 改 质 加 热稠 油 是 指 在 油 层 温 度 下 粘 度 大 于 !&& ’()· *的 脱 气 原 油 , 但 通 常 都 在 ! ()· * 以 上 。 稠 油 由 于粘 度 高 , 流 动 阻 力 大 , 不 易 开 采 , 其 突 出 的 特 点 是含 沥 青 质 、 胶 质 较 高 。 目 前 国 内 外 在 稠 油 开 采 过程 中 常 用 的 降 粘 方 法 有 : 加 热 法 、 掺 稀 油 法 、 稠 油改 质 降 粘 及 化 学 药 剂 降 粘 法 。! 掺 稀 油 降 粘[ !]!%! 降 粘 原 理一 般 当 稠 油 和 稀 油 的 粘 度 指 数 接 近 时 , 混 合油 粘 度 符 合 式 ( !) :+, +,!混 !" +, +,!稀 #( ! $ ") +, +,!稠( !)式 中 :!混、!稀、!稠— 分 别 为 混 合 油 、 稀 油 及 稠 油 在同 一 温 度 的 粘 度 , ’()· *; "— 稀 油 的 质 量 分 数 。表 ! 为 委 内 瑞 拉 东 部 某 油 田 稠 油 稀 释 降 粘 数据 。 可 见 , 掺 稀 油 降 粘 的 实 测 值 与 计 算 值 接 近 。表 ! 稠 油 稀 释 降 粘 表油 类相 对 密 度 -( ,· .’/ #)温 度 - 0粘 度 -( ’()· *)掺 比 , 1稠 油 !%&&& "2 34 &&& $4稀 油 &%2!& "2 3# 3"混 合 油 &%23# "2 556在 我 国 辽 河 高 升 油 田 的 稠 油 中 , 掺 入 !-# 的稀 油 量 , 3& 0时 粘 度 由 " 7 $ ()· * 降 为 !3& 7 "&&’()· *。!%" 降 粘 规 律[ " #!)) 轻 油 掺 入 稠 油 后 可 起 到 降 凝 降 粘 作 用 , 但对 于 含 蜡 量 和 凝 固 点 较 低 而 胶 质 、 沥 青 质 含 量 较收 稿 日 期 : "&&! &2 &5; 修 改 稿 收 到 日 期 : "&&" &6 "3。作 者 简 介 : 尉 小 明 ( !26" ) , 理 学 博 士 , 现 为 浙 江 大 学 和 辽 河油 田 博 士 后 工 作 站 联 合 培 养 博 士 后 , 从 事 日 用 化 工 、 油 田 化 学 等化 学 应 用 方 面 的 研 究 , 已 发 表 论 文 "" 篇 。$%&’%( )* +$%+,$,-’)* ). ", /01’2%+3,5%*%89 :;+;)? @A;", C)? D)A);!)’7’)*31 ?+@+’, ;1) A’+*23)4 0.,()-: +’+E ; 9I?’ .?)+ )’ K)I, )+E G*;9 ?@9", 59?@” 用 以 生产 轻 质 燃 料 油 、 城 市 煤 气 和 炼 钢 用 焦 。 用 热 裂 化;9万方数据和 重 整 工 艺 来 加 工 减 压 渣 油 , 取 代 常 用 的 降 粘 裂化 和 延 迟 焦 化 。 为 防 止 热 裂 化 过 程 在 管 路 和 设 备内 结 焦 , 在 进 料 时 混 进 煤 粉 作 为 载 焦 体 , 最 后 分出 , 摁 扣 使 过 程 流 化 。 在 油 田 进 行 加 热 、 反 应 、 闪蒸 , 将 拔 头 馏 分 回 掺 井 下 循 环 使 用 , 其 余 送 至 炼 厂进 行 分 馏 与 减 压 蒸 馏 等 。 该 公 司 将 此 法 推 荐 给 辽河 油 田 解 决 高 含 蜡 、 高 凝 固 点 原 油 降 凝 集 输 问 题 ,可 使 原 油 凝 固 点 从 !"#! $降 至 % &#! $或 % ’(#!$。 当 然 也 能 用 于 稠 油 的 降 粘 集 输 , 此 法 与 减 粘裂 化 和 延 迟 焦 化 的 对 比 见 表 )。表 ! "#$%%&’( 法 与 减 粘 裂 化 、 延 迟 焦 化 工 艺 参 数 对 比工 艺 流 程 反 应 条 件轻 馏 分收 率轻 馏 分中 的 烯 烃减 粘 裂 化 流 化 床 苛 刻 ( 高 温 、 残 渣 少 ) 少 多延 迟 焦 化 固 定 床 苛 刻 ( 高 温 、 残 渣 多 ) 多 多*+,0法流 化 床中 等 ( 温 度 中 等 , 残渣 多 )中 等 少!#! 特 点稠 油 经 改 质 后 除 了 得 到 低 粘 、 优 质 的 合 成 原油 外 , 所 得 的 副 产 品 渣 油 可 用 来 产 生 氢 气 、 加 热 蒸汽 驱 动 汽 轮 机 发 电 、 加 热 蒸 汽 锅 炉 产 生 蒸 汽 进 行蒸 汽 吞 吐 和 蒸 汽 驱 生 产 等 。) 化 学 降 粘[ )]化 学 降 粘 是 向 原 油 中 加 入 某 种 药 剂 通 过 药 剂的 作 用 达 到 降 低 原 油 粘 度 的 方 法 。 目 前 对 于 任 何原 油 , 不 管 什 么 条 件 都 能 降 粘 的 化 学 药 剂 尚 末 发现 , 只 能 对 不 同 的 原 油 物 性 和 不 同 的 油 井 生 产 情况 , 采 取 相 应 的 降 粘 措 施 。)#* 蜡 晶 改 进 剂 ( 降 凝 剂 ) 降 凝 降 粘对 于 石 蜡 基 原 油 , 由 于 原 油 中 蜡 含 量 高 , 引 起原 油 凝 固 点 高 , 此 类 原 油 在 其 凝 固 点 以 上 温 度 时原 油 粘 度 并 不 大 , 而 且 对 温 度 不 敏 感 , 但 当 温 度 降到 原 油 凝 固 点 以 下 时 , 粘 度 急 骤 上 升 , 所 以 如 能 将原 油 凝 固 点 降 低 , 就 能 大 幅 度 降 低 粘 度 。)#*#* 蜡 晶 改 进 剂 作 用 机 理蜡 晶 改 进 剂 是 一 种 分 子 结 构 中 具 有 和 原 油 中蜡 分 子 结 构 相 同 或 相 近 的 正 构 烷 烃 , 并 带 有 极 性基 团 的 高 分 子 化 合 物 。 它 的 作 用 是 在 熔 点 温 度 下分 子 排 列 发 生 变 化 , 对 石 蜡 结 晶 产 生 特 殊 改 进 作用 , 即 在 成 核 和 蜡 晶 生 长 过 程 中 阻 止 蜡 晶 的 生 长 ,或 在 生 长 中 的 蜡 晶 边 侧 结 合 上 一 个 蜡 晶 改 进 剂 。其 作 用 机 理 的 解 释 可 归 纳 为 三 点 :’) 分 散 作 用 。 蜡 晶 改 进 剂 在 原 油 析 蜡 点 温度 以 上 析 出 , 起 晶 核 作 用 , 成 为 蜡 分 子 吸 附 生 长 的中 心 , 使 原 油 中 生 成 的 小 颗 粒 蜡 增 多 。&) 共 晶 作 用 。 蜡 晶 改 进 剂 在 原 油 析 蜡 点 温度 时 析 出 , 与 蜡 共 晶 , 破 坏 石 蜡 结 晶 的 方 向 性 , 生成 分 枝 的 “ 过 滤 残 晶 形 态 ” 。)) 吸 附 作 用 。 蜡 晶 改 进 剂 在 略 低 于 析 蜡 温度 以 下 析 出 , 被 吸 附 在 蜡 晶 上 改 变 蜡 结 晶 的 方 向性 , 降 低 晶 体 间 的 粘 附 作 用 。由 于 石 蜡 结 晶 过 程 是 一 个 连 续 的 过 程 , 原 油中 的 蜡 和 加 入 的 结 晶 改 进 剂 又 是 不 同 分 子 结 构 和大 小 的 混 合 物 , 所 以 蜡 晶 改 进 剂 的 作 用 过 程 也 是一 个 连 续 的 过 程 , 作 用 机 理 不 同 , 蜡 晶 上 存 在 的 蜡晶 改 进 剂 分 子 位 置 不 同 , 结 晶 形 态 也 不 同 , 原 油 的倾 点 , 屈 服 值 和 表 观 粘 度 也 不 同 , 试 验 证 明 , 蜡 晶改 进 剂 作 为 晶 核 或 与 蜡 共 晶 时 原 油 流 动 性 好 , 而起 吸 附 作 用 时 流 动 性 差 。)#+ 稠 油 催 化 降 粘在 蒸 汽 驱 或 者 蒸 汽 吞 吐 的 注 蒸 汽 阶 段 油 层 温度 达 ’!( 1 )(( $, 若 在 此 温 度 范 围 内 , 加 入 少 量的 催 化 剂 如 23435,67435, 89*9),:;*9)等 , 可 使 稠油 中 的 胶 质 , 沥 青 质 在 硫 键 处 断 裂 产 生 理 想 的 降粘 效 果 。)#! 表 面 活 性 剂 降 粘[ ,-.])#!#* 降 粘 原 理表 面 活 性 剂 降 粘 通 常 归 结 为 三 种 机 理 :!乳化 降 粘 , 即 在 活 性 剂 作 用 下 使 油 包 水 型 乳 状 液 反相 成 为 水 包 油 型 乳 状 液 而 降 粘 ;"破 乳 降 粘 , 即 活性 剂 使 油 包 水 型 乳 状 液 破 乳 而 生 成 游 离 水 , 根 据游 离 水 量 和 流 速 , 形 成 “ 水 套 油 心 ” ,“ 悬 浮 油 ” ,“ 水漂 油 ” 而 降 粘 ;#吸 附 降 粘 , 即 活 性 剂 分 子 吸 附 于管 壁 上 或 油 层 间 而 减 少 摩 擦 阻 力 。 这 三 种 降 粘 机理 往 往 同 时 存 在 , 但 活 性 剂 不 同 和 条 件 不 同 时 , 起主 导 作 用 的 降 粘 机 理 也 不 同 。)#!#+ 常 用 乳 化 降 粘 剂[ /]国 内 常 用 的 乳 化 降 粘 剂 有 8,’./’、 ?6/ ,! ?@;:P.// O Q, K&#%>-, 12%-(# 324,2#40, .%*52* ’57(’(, )(2*%; 6! ?(>7-*7 "#’-:#&8 @%’+&-&8 A*0#& 12%-(# 324,2#40, .%*52* ’57(’(,)(2*%; 7! 1#*752% )- ?@9@<:/
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