目录
摘要 (2)
ABSTRACT (3)
一、前言 (4)
1.1稠油资源 (4)
1.2稠油输送的国内外现状及趋势 (4)
1.3研究目的 (5)
二、各种稠油常温输送方法 (6)
2.1物理降粘方法 (6)
2.1.1加热法 (6)
2.1.2稠油掺稀输送方法 (6)
2.1.3乳化降粘输送方法 (6)
2.1.4 微生物降粘技术 (7)
2.1.5稠油改质降粘 (7)
2.2化学降粘方法 (8)
2.2.1 表面活性剂降粘 (8)
2.2.2稠油催化降粘 (9)
2.2.3稠油加碱降粘 (9)
2.2.4稠油加油溶性降粘剂降粘 (9)
2.2.5稠油水热裂解降粘技术 (10)
2.2.6稠油加降凝剂降粘 (11)
三、降凝剂 (12)
3.1降凝剂的作用机理 (12)
3.2 常用的降凝剂种类 (13)
3.3影响降凝剂作用的因素 (13)
四、实验部分 (15)
4.1 仪器及试剂 (15)
4.2实验原理 (15)
4.3共聚物的制备 (15)
4.4共聚物的提纯与溶解 (16)
4.5原油加共聚物前后粘度的测定 (16)
五、结果及讨论 (17)
5.1红外光谱分析 (17)
5.2共聚物的降粘性能 (18)
六、结果讨论 (22)
参考文献 (22)
致谢 (24)
摘要
稠油在世界油气资源中占有较大的比例，是石油烃类能源中的重要组成部分。国内稠油产量大约占原油总产量的30%～35%,但开采集输能耗占60%以上。因此,大力开发稠油资源并且研发更加节省能耗的集输方式必将成为我国油气领域的发展趋势。
稠油是指在油层温度下粘度大于100mPa·s的脱气原油，其突出的特点是含沥青质、胶质。稠油的特殊性质决定了稠油的运输必然是围绕稠油的降粘、降凝改性或改质处理进行的。稠油降粘的常用方法有物理法和化学法。
稠油加降凝剂降粘是化学法中常用的一种，本实验以甲基丙烯酸十二酯和马来酸酐为原料，合成了一种共聚物，对其进行了提纯和表征，证实并测定了其对原油粘度的降低作用，即其对原油流变性能的改善作用。
关键词：原油；降凝剂；降粘；甲基丙烯酸十二酯；马来酸酐
ABSTRACT
Heavy oil plays an important part in t he world’s hydrocarbon resources. The production of heavy oil accounts for 30% ~ 35% in all crude oil output,however, its energy consumption accounts for more than 60%. Therefore, the development of a more economical way for gathering and transportation energy consumption has become an important sunjectin oil and gas fields.
Heavy oil is the oil whose viscosity is more than 100mPa ? s under reservoir temperature.It is rich in asphaltene and colloid .The special feature decides that the transport must focus on the viscosity and pour point depression of heavy oil. Heavy oil viscosity reduction often makes use of physical methods and chemical methods. Taking use of PPD is one of the chemical methods to reduce the viscosity of heavy oil .A copolymer ,which makes use of the lauryl methacrylate and maleic anhydride, was synthesized , purified and charactered . The experiment proved the additive of the copolymer can improve the rheological properties of heavy oil.
Keywords: heavy oil，pour point depressant ，viscosity reducing technique，lauryl methacrylate，maleic anhydride
一、前言
1.1稠油资源
稠油在世界油气资源中占有较大的比例，是石油烃类能源中的重要组成部分。据统计，世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1 000×108t。中国重油沥青资源分布广泛，已在12个盆地发现了70多个重质油田，预计中国重油沥青资源量可达300×108t以上[1]。
随着采油技术的发展, 稠油产量越来越大。目前中国石油天然气总公司稠油日产量约为15 万桶。国内稠油产量大约占原油总产量的30%～35%,但开采集输能耗占60%以上。因此, 大力开发稠油资源并且研发更加节省能耗的集输方式必将成为我国油气领域的发展趋势[2]。
稠油是指在油层温度下粘度大于100mPa·s的脱气原油，但通常都在1Pa·s 以上。其突出的特点是含沥青质、胶质。稠油高粘的根源并不是类似于含蜡原油在一定条件下形成网状结构，而是体系中沥青胶质形成的大分子胶束结构。稠油中胶质分子之间、沥青质分子之间及二者相互之间有强烈的氢键。沥青质的芳杂稠环平面相互重叠堆砌在一起，并被极性集团之间的氢键所固定，堆积起来形成微粒，再聚集为大小不同的沥青质胶束，形成沥青质离子的包覆层。这种粒子通过氢键相互连接，形成分子量很大的胶束，造成原油的高粘度[3]。
1.2稠油输送的国内外现状及趋势
经过近几十年石油科技工作者的不懈努力, 稠油开采及输送技术取得了长足的进步。其中加热输送方法是传统的方法, 目前也仍是国内外原油主要集输方法, 但其能耗高, 输量1% 以上的原油被烧掉和损耗, 经济损失大, 此外还存在停输再启动困难、存在最低输量等问题。因此, 世界各国原油集输研究工作都在致力于用其它非加热输送方式, 逐渐减少或取代加热输送方式[4]。
目前常用的稠油(包括特稠油和超稠油) 降粘方法有物理和化学的方法, 物理方法包括加热法、掺稀油法、乳化降粘输送方法、微生物降粘技术、稠油改质降粘等；化学法包括表面活性剂降粘、稠油催化降粘、加碱降粘、加油溶性降粘剂降粘、稠油水热裂解降粘技术、稠油加降凝剂降粘等。
1.3研究目的
稠油加降凝剂降粘是化学法中常用的一种。目前的研究表明，原油低温析出蜡以范德华力结合形成三维空间网络结构，将低凝点的油分、胶质、沥青质、污泥水吸附包在其内，形成蜡膏状物质，使原油失去流动性。虽然降凝与降粘从概念上有所不同，但就改变原油体系内部的结构而言，原理有类似性。
本设计属于中石油管道科技中心“抗剪切、降粘与环保型油品减阻剂开发与应用研究”研究合同的一部分：具有降粘功能的油品减阻剂研究与开发应用。实验以甲基丙烯酸十二酯马来酸酐为原料，合成一种具有降粘效果的降凝剂，对其进行了提纯和表征，证实并测定了其对原油粘度的降低作用。
二、各种稠油常温输送方法
2.1物理降粘方法
2.1.1加热法
原理：稠油的粘度对温度的依赖性很强, 随油温从高到低的变化, 稠油会从牛顿流体转变为非牛顿流体,其粘度与温度的关系方程可用半对数方程表示:
lgμ= A + BT (1) 式中:A、B 为常数, B 称为粘温指数。
式(1) 表明, 随温度升高, 稠油的粘度明显呈下降趋势, 加热可降低稠油的粘度。
优点：大量实验数据结果表明, 稠油的粘度比一般原油的粘度对温度更敏感, 稠油在凝固程中, 随着温度的降低, 最后失去流动性, 是一个渐变过程。因而稠油的加热降粘效果比一般原油更显著, 因而稠油采用加热降粘处理是经济的。
缺点：加热降粘法也存在一些问题, 如能耗高, 油品变差[5]。
2.1.2稠油掺稀输送方法
原理: 就是将稠油稀释, 降低稠油的粘度, 以混合物的形式进行输送的一种方法。常规的稀释方法是, 在稠油进入管道之前, 先将稠油与一些低粘液态碳氢化合物混合在一起, 这样就可以降低稠油的输送粘度。掺入的轻质油（包括天然气凝析液、原油的馏分油、石脑油等）。稀释一直是稠油降粘减阻输送的主要方法。轻质油来源方便并且充足时, 稀释降粘减阻技术是最简单且有效的。目前, 新疆、胜利、河南等国内油田对距离较远的接转站, 均采用掺稀油降粘流程。
优点: ①可以直接利用常规的原油输送系统来输送稠油; ②在停输期间不会发生稠油凝固现象。
缺点: ①稀油来源必须要有保障; ②需要建专门的管线把稀油从产地输至油田与稠油掺混; ③稠油中掺入稀油, 对稠油和稀油的油质都有较大的影响,很难最有效地利用稠油和稀油资源。稠油掺稀输送方法已在加拿大、美国、委内瑞拉和我国得到了广泛的应用[3]。
2.1.3乳化降粘输送方法
原理: 一定浓度的表面活性剂水溶液, 在一定温度下与稠油充分混合使高粘原油以粗油滴系分散于活性水中, 形成低粘度的水包油（O /W）型乳状液。通过加入化学添加剂, 稠油以微小球体的形式稳定地悬浮在水中, 同时由于表面活性剂水溶液的湿润作用, 使液流流动阻力显著减少, 即在管壁上吸附了一层表面活
性剂水溶液的水膜, 从而使原油和管壁之间的摩擦变成表面活性剂水溶液与管壁的摩擦,达到流动阻力显著下降的目的从而大大降低了稠油的表观粘度, 而有利于管道输送。起乳化降粘作用的化学添加剂常称为表面活性剂。其种类很多, 总括起来, 按其构造可分四大类: 阳离子型、阴离子型、两性离子型及非离子型。而作为降粘剂的是多属于非离子型的。
优点: 近几年来, 应用表面活性剂乳化降粘来开采和集输被认为最有前途, 最有潜力的方法之一。我国自20 世纪90 年代以来, 对胜利、南阳、辽河、大港等油田也相继进行了掺活性水管输高粘原油的试验, 积累了许多经验, 取得了初步成果。
缺点: 在以后的工作中要涉及破乳工艺; 而且处理不好会不稳定, 薄膜破裂, 稠油会重新聚集[3]。
2.1.4 微生物降粘技术
利用微生物降解技术对原油中的沥青质等重质组份进行降解, 可以降低原油粘度, 提高油藏采收率, 该技术的理论依据是使用添加氮、磷盐、铵盐的充气水使地层微生物活化。其机理包括: ①就地生成以增加压力来增强原油中的溶解能力; ②生成有机酸而改善原油的性质; ③利用降解作用将大分子的烃类转化为低分子的烃; ④产生表面活性剂以改善原油的溶解能力; ⑤产生生物聚合物将固结的原油分散成滴状; ⑥对原油重质组份进行生化活性的酶改进从而改善原油粘度。
缺点：微生物降解技术的局限性在于微生物在温度较高、盐度较大、重金属离子含量较高的油藏条件下易于遭到破坏, 微生物产生的表面活性剂和生物聚合物本身有造成沉淀的危险性, 并且培养微生物的条件不易把握。因此, 该法的发展方向是培养耐温、耐盐、耐重金属离子的易培养菌种[5]。
2.1.5稠油改质降粘
原理：稠油改质降粘是一种浅度的原油加工方法，以除碳或加氢使大分子烃分解为小分子烃来降低稠油的粘度。除碳过程大致可分为热加工和催化加工，热加工有减粘裂化、焦化等，催化加工以催化裂化为代表。此外，还有溶剂脱碳，如脱沥青和脱金属离子等过程。加氢过程有加氢热裂化和加氢催化裂化等，其原理与炼油厂相同，但其目的仅仅是为了从根本上降低稠油粘度，而不是生产成品。稠油烃类可以进行分解、异构化、芳构化，氢转移、叠合、烃化等多种反应，其
中最主要的反应是分解反应(如断侧链、断环、脱氢裂化反应)，影响促化裂化反应的主要因素有反应温度(一般要求达200℃以上)、反应时间、催化剂与稠油量之比以及反应压力。
优点：稠油改质降粘从根本上降低稠油的粘度。改善稠油在管道中的流动性，从而提高管道特别是长输管道的弹性(适用性)。此外稠油裂化生成的轻质油不仅可以使未发生裂化的稠油组分稀释，而且可以因其分子量变小而增加稠油蒸气压，亦即增加稠油管输动能。显然,粘度的降低和蒸气压力的上升都有利于稠油的常温集输。稠油催化裂化是一个不可逆过程，因此经催化裂化的稠油无需再进行加热或添加化学剂等降粘处理即可实现常温输送。
缺点：硬件条件太高，投资太大[3]。
2.2化学降粘方法
上述降粘技术有的已应用于生产, 有的仍在实验阶段。我国油藏地质复杂, 所以须根据具体的油藏条件, 开发相应的降粘技术以适应实际生产的需要。化学降粘技术对我国稠油的开采和输送具有特别重要的意义。我国稠油储量丰富, 但许多油藏因区块分散、含油面积小、油层薄等原因不能经济地用蒸汽吞吐或电热等方法开采在沙漠和海底铺设输油管道时, 传统的加热输送方法不能适应恶劣的环境要求。另外, 西部新建管线长且地形复杂, 人烟稀少, 也不宜采用加热方法降粘。在这些情况下, 化学降粘技术显示出了得天独厚的优势, 值得大力推广。
化学降粘是指在稠油中加入某种药剂, 通过药剂的作用达到降低原油粘度的方法。目前适于任何原油, 在任何条件下都能降粘的化学药剂尚未发现。所以, 只能针对不同的原油物性和不同的油井生产情况, 采取相应的化学降粘措施[5]。
2.2.1 表面活性剂降粘
原理:表面活性剂降粘通常归结为三种机理：①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；②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；③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。
国内常用的乳化降粘剂有AE1910、J一50、GY一1、BN一99、HRV等。
稠油掺活性水所用的表面活性剂有：烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、OP-10等。抽油机井所用的乳化降粘剂应具有低温快速的性能，掺活性水所用的降粘剂应具有在高温下的水中溶解性和一定的乳化性能[6-7]。
2.2.2稠油催化降粘
原理：在蒸汽驱或者蒸汽吞吐的注蒸汽阶段油层温度达150-3000C，若在此温度范围内，加人少量的催化剂如VOSO4，NiSO4，AIC13，PeCl3等，可使稠油中的胶质，沥青质在碳-硫键处断裂产生理想的降粘效果。该项技术成功用于辽河油田，取得了明显的增油降粘效果。
优点：从根本上降低稠油的粘度，改变稠油的组成。
缺点：投入太大，利用地层的条件，结合稠油-集输的一体化，具有广阔的前景[3]。
2.2.3稠油加碱降粘
由于稠油中有机酸含量较高，可采用加碱的方法，使碱与有机酸反应生成表面活性物质，该活性物质是天然的O／W 型乳化剂，在该乳化剂的作用下，稠油与水形成0／W 型乳状液，可大幅度降粘。
缺点：在稠油开采中，国内外用碱水驱油的较多，但是至今还没有系统地研究过与碱水驱油有关的乳状液类型及特征，也没有具体方法根据乳状液特性选择碱水配方。在碱水降粘方面研究的更少，国内仅对少数油进行过尝试[6]。
2.2.4稠油加油溶性降粘剂降粘
油溶性降粘剂主要是基于原油降粘剂开发技术，针对焦质、沥青质分子呈层次堆积状态，借助高温或溶剂作用下堆积层隙“疏松”的特点，使降粘剂分子“渗入”胶质或沥青质分子层之间，起到降低稠油粘度的作用。降粘剂与降凝剂的最大不同在于它的结构中含有极性较大的官能团和(或)具有表面活性的官能团，有时还要与表面活性剂或溶剂复配使用。
作用机理：油溶性降粘剂是一种兴起不久的原油流动性改进剂，国内外的学者对其与原油的作用机理研究较少，未见有成熟的理论见诸报道。但近年来降粘剂研究的一个显著特点是在原油酯型分子骨架上引入具有极性或表面活性的侧链，利用极性基团和表面活性剂基团的空间效应和降低固液界面张力的能力提高对蜡晶、胶质、沥青质的分散作用。表面活性剂基团可产生分散作用，原因如下：
(1)降低表面张力表面活性剂吸附于固-液界面，降低了界面吉布斯自由能。
(2)位垒作用表面活性剂吸附于固一液界面，阻碍固体颗粒相互接近。吸附力越大，在热运动中越能阻止由碰撞动能引起的颗粒聚结。
(3)电垒作用大多是非离子型的高分子表面活性剂，具有多个极性基团，这些极性基团包围固体颗粒，使固体颗粒间互相排斥。
油溶性降粘剂的品种很多，但基本上可归结为两类：一类是缩合物型，如Paraflow等；另一类是不饱和单体的均聚物或共聚物，典型聚合物有乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EV A)，(甲基)丙烯酸高碳醇酯衍生物的聚合物、马来酸酯的聚合物或不饱和酸酯与其它不饱和单体的共聚物[8]。
为提高降粘效果, 将油溶性降粘剂与表面活性剂或溶剂复配使用。将油溶性降粘剂降粘技术与其它降粘技术如掺稀油、加热等结合使用, 可以提高降粘效果, 降低生产成本。
优点：油溶性降粘剂可以直接加剂降粘, 还可以避免乳化降粘存在的后处理(如脱水) 问题, 有很大的开发前景。
缺点：但目前还存在不少问题, 如降粘率不高, 降粘效果较好的药剂的降粘率一般仅在左右与乳化降粘剂相比, 油溶性降粘剂价格较高, 且药剂用量大,导致使用成本高单独使用很难达到生产要求, 特别是对于特稠油、超稠油, 由于粘度基数非常大, 即使油溶性降粘剂的降粘率很高, 也不能满足降至的生产要求, 必须与其它工艺配合使用, 而这又会降低油溶性降粘剂的应用价值[5]。
2.2.5稠油水热裂解降粘技术
在稠油注蒸汽开采过程中, 由于处于高温环境,水的性质发生了很大变化, 为稠油的水热裂解反应创造了条件。同时, 稠油的组成发生了明显的变化,主要表现在稠油中饱和烃和芳香烃的含量增加, 而胶质、沥青质的含量降低, 稠油的平均相对分子质量减小, 从而导致稠油的粘度下降。催化剂过渡金属硫酸盐的加入, 使这种变化更加明显。
催化剂中的金属离子与水分子的络合而成的络离子对稠油中杂原子S 发动进攻, 造成稠油分子中C- S 健的断裂, 结果使稠油中的沥青质含量降低, 使稠油分子变小, 相对分子质量减小, 最终导致稠油粘度的降低。油层矿物在高温蒸汽的作用下产生了结构类似于无定形催化剂的物质, 有利于稠油的水热裂解水热裂解反应过程中产生的在催化剂的作用下可实现井下就地加氢水热裂解中
的饱和烃、芳香烃含量的增加及胶质、沥青质含量的降低, 为稠油粘度的降低提供了条件稠油及沥青质相对分子质量的降低、杂原子含量的降低, 从而降低了稠油分子间的作用力, 导致稠油粘度的进一步降低。
缺点：稠油井下催化裂解降粘开采技术的关键是催化剂的选择与制备工艺。根据稠油油藏的特性和油田开发的实际情况, 要求催化剂应为液相或纳米级水溶性悬浮体, 以便能进入地层孔隙, 同时须有较强的耐温性且对人体、环境基本无害。这就使得催化裂解降粘开采技术在短时期内难以实现大面积推广、应用[5]。
2.2.6稠油加降凝剂降粘
对于石蜡基原油，由于原油中蜡含量高，引起原油凝固点高。当温度在凝固点以上时此类原油的粘度并不大，而且对温度不敏感，但当温度降到其凝固点以下时，原油粘度急剧上升。在原油中加入降凝剂，可以降低原油的凝固点，从而改善原油的低温流动性。
由于只有当降凝剂的分子结构与原油中蜡的分子结构相同或相近时才会发生作用，故从一定程度上讲降凝剂对原油具有一定的选择性，即适用于这种原油的降凝剂不一定适用于其它原油。原油中的石蜡是正构烷烃的混合物，同一原油采用不同的降凝剂会收到不同的降粘效果。因此，采用适用范围不同的两种或数种降凝剂复配，可以扩大其使用范围，得到更好的降粘效果。
在原油中加入降凝剂后，起初原油的降粘幅度均随降凝剂添加量的增加而迅速增高，但达到一定值后，降粘幅度则随添加量的增加而缓慢增加，保持基本上的恒定，这种现象可叫“顶棚”式疑点降低，不同降凝剂对同种原油出现“顶棚”的先后不同。故选择合适的降凝剂和最佳加料范围是很重要的[8]。
本实验合成的甲基丙烯酸高碳醇酯-马来酸酐共聚物就是一种常见的降凝剂，所以我们将对稠油加降凝剂降粘做进一步介绍。
三、降凝剂
我国对原油降凝剂的研究和生产落后于国外数十年，从1984年才开始见诸文献，近20年来降凝剂的研究有了较大进展。表1列入了我国降凝剂的研究情况。
表1 我国降凝剂研究情况[9]
Table 1 Researches of the Chinese depressants
年份研制单位主要成分
1984 成都科技大学EV A
1985 西南石油学院水解EV A
1989 石油勘探开发研究院F21
1990 胜利油田研究院聚丙烯酸酯-苯乙烯-马来
酸酐C18-24醇酯
1992 大庆石油学院马来酸酐高级醇酯-混合
α-烯烃
EV A
1994 浙江大学-石油管道研究院
1995 大庆石油学院PSOA
1996 1997 江汉石油学院PVMO 河北工学院H89-2
1998 抚顺石油学院MAOC
1998 石油勘探开发研究院WHO
3.1降凝剂的作用机理
降凝剂的分子结构与原油中的蜡分子结构相同或相近，在蜡的成核和生长过程中能够与蜡晶共晶或吸附，阻止了蜡晶的生长，使蜡的网状结构被抑制，由蜡造成的稠油的部分结构粘度消失，从而屈服值降低，表观粘度下降。作用机理具体如下[10-11]：
(1)分散理论降凝剂在原油析蜡点温度以上析出，起晶核作用，成为蜡吸附生长的中心，使原油中生成的小颗粒蜡增多，减少网状结构，降低结构粘度。
(2)吸附理论1938年Davis和Zimmer发表了对Paraflow(萘与氯化石蜡的烷基化产物)降凝机理的结果，提出了吸附理论，即降凝剂将原油中的蜡晶中心吸
附在其周围，阻止进一步析出的蜡晶相互结合，使其不能与轻组分一起形成三维网状凝胶结构，从而降低原油凝固点。
(3)共晶理论降凝剂在原油析蜡点温度时析出，与蜡共晶，破坏石蜡的方向性，生成分枝的“过滤残晶形态”，使原油结构粘度降低。
3.2 常用的降凝剂种类
原油降凝剂的种类很多，感受性较好的降凝剂大致分为四类[12]。
(1)降凝剂EV A及其改性物。EV A中具有乙烯结构和非极性部分，前者与石蜡相同，产生共晶作用；而非极性部分隔开蜡晶，防止蜡晶长成网状结构，从而起到降凝作用。EV A降凝剂是应用范围最广使用效果最好的降凝剂。
(2)聚(甲基)丙烯酸酯系列。由于属于梳状聚合物，具有较好的抗剪切性能，因而日益受到人们的重视。
(3)马来酸酐的共聚物。由于马来酸酐有可与许多单体形成1：1(质量比)共聚物的顷向，同时由于其能与烷基醇以及胺反应(醇化或胺化)，因而马来酸酐与不同单体共聚能得到许多有效的降凝剂。如苯乙烯与马来酸酐的共聚物等。
(4)含氮聚合物。主要是聚胺类或者是烷基胺与含有马来酸富马酸共聚物作用得到的化合物，这类化合物的降凝剂不仅降凝的效果好，同时在石油中稳定性也极好。
3.3影响降凝剂作用的因素
（1）原油组成。李传宪等人[13]研究了石蜡、胶质含量对原油流变性及其对降凝剂应用效果的影响，结果表明，蜡、胶质含量以及蜡与胶质含量的相对大小是决定原油低温流变性的关键因素，也是影响降凝剂改性效果的主要因素。降凝剂与胶质在降低原油凝点和屈服值时存在明显的复合效应。
（2）热处理温度。基于吸附一共晶理论，加入降凝剂时的温度必须高于蜡在其中全部融化的温度，然后降凝剂随原油冷却与石蜡共晶或吸附而起到降凝的作用。原油在添加降凝剂的输送中，若处理温度过低，即使加大药剂用量，也得不到满意的结果，反之，如果处理温度过高，可能引起原油中微晶蜡的溶解，降低处理效果。每种原油降凝剂的最佳处理温度，应通过试验和技术手段加以确定。（3）冷却速度[14]。冷却速度对降凝降粘效果有明显影响。不同的原油有不同的析蜡高峰区。在析蜡高峰区，应控制油温均匀下降。如果冷却的速度慢，蜡晶可
以逐渐地均匀析出，有比较充分的时间使降凝剂与石蜡相互作用，从而取得较好的降凝效果。而当冷却降温速度过快时，晶核生成速度将大于蜡晶生成速度，不利于降凝剂与蜡共晶，此时形成的是大量细小致密的蜡晶体系，其表面能和结构强度大，因而降凝降粘效果差。
（4）降凝剂加入量[12]。当添加量为一定量时，降凝效果趋于稳定，若再多添加，处理效果也不再提高，而且经济上也不合理。合理的添加量为0.2 %--0.6%。（5）剪切作用。析蜡点以上的高速剪切与管流剪切作用对加降凝剂的原油流变性影响较小。
四、实验部分
4.1 仪器及试剂
仪器：
毛细管粘度计上海申立玻璃仪器有限公司；
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器郑州予华仪器有限公司；
501型超级恒温水浴上海市实验仪器厂；
DZF-150型数显自控可调真空干燥箱郑州长城科工贸有限公司；
SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵巩义市予华仪器有限责任公司
红外光谱仪；
试剂：
马来酸酐（分析纯）北京化工厂；
甲基丙烯酸十二酯美国New Jersey；
甲苯（分析纯）天津市天新化学试剂开发中心；
过氧化苯甲酰（分析纯）天津市永大化学试剂开发中心；
原油河北廊坊；
4.2实验原理
4.3共聚物的制备[15-20]
（1）在装有有冷凝器、温度计，通有氮气的四口烧瓶中，加入摩尔配比为1：1的丙烯酸高碳醇酯、马来酸酐，及1.5倍单体总量的甲苯溶剂。再将0.05%的引发剂过氧化苯甲酰溶于一定量的甲苯中，至于分液漏斗中，将引发剂慢慢滴入。（2）在氮气保护下不断搅拌升温至90～100℃，反应 4 h后，停止加热，结束反应，得白色粘弹状固体。
4.4共聚物的提纯与溶解
（1）将合成的共聚物在600C 条件下减压蒸馏2-3h,除去其中的甲苯;然后将共聚物加入过量的甲醇中洗涤，真空干燥24h ，提纯共聚物。
（2）将少量提纯的共聚物分别加入甲苯，四氢呋喃，煤油中。观察共聚物的溶解状况，实验表明，共聚物在甲苯中的溶解状况最好，选定甲苯为溶剂。
4.5原油加共聚物前后粘度的测定
根据中华人民共和国国家标准GB265-88《石油产品运动粘度测定法合动力粘度测定法》，利用乌氏粘度计进行测定。 （1）在100ml 甲苯中加入0.0739g 共聚物，搅拌溶解。
（2）以正庚烷为溶剂，在15ml 正 庚烷中加入7.7698g 原油，得样1，
测定其加剂（加入0. 08‰的共聚物溶液）前后粘度变化。
（2）选常规溶剂煤油，分别在30ml 煤油中加入2.6805g 、3.9565g 、7.0496g 、14.1816g 原油，得样2，样3，样4，样5。测定其加剂（加入0. 08‰的共聚物溶液）前后粘度变化。
（4）将样4中的共聚物含量加倍（0. 16‰）后在测定其粘度变化。
N 2
图1 试验装置
Fig.1 the Test Device
五、结果及讨论
5.1红外光谱分析
图2 甲基丙烯酸十二酯红外谱图
Fig.2 Infraredspectrogram of Lauryl methacrylate
500
100015002000
25003000
3500Wavenumber cm-1
868890
9294
969
8100
T r a n s m i t t a n c e [%]
图3 甲基丙烯酸十二酯-马来酸酐红外谱图 Fig.3 Infraredspectrogram of the Copolymer
从图2可以看出,表征C= C 的1 640 cm- 1吸收峰已经消失,在1 200 cm- 1处有表征酯的特征吸收峰,酯羰基的吸收峰1 740 cm- 1仍然存在,在1 780 cm- 1处有表征
酸酐的特征吸收峰。表明共聚物已合成。
5.2共聚物的降粘性能
样1，样2，样3，样4，样5加剂前后乌氏粘度计测量结果如下表所示。
表2 加剂前后原油粘度变化表
Table2 viscometric data for crude oil
30℃40℃50℃
样1 加剂前时间/s
626.12 469.11 425.01
635.95 462.38 417.15
626.82 467.15 419.96
624.36 473.52 418.96 加剂前平均时间/s 628.31 468.04 420.27 加剂前粘度/mpa·s 3.8357 2.8550 2.5636 加剂后时间/s
834.40 595.87 539.84
844.62 594.35 546.52
837.71 595.71 546.13
838.56 611.15 543.72 加剂后平均时间/s 838.82 595.31 545.46 加剂后粘度/mpa·s 5.1168 3.6313 3.3273 降粘率/% -33.50 -27.19 -29.79
样2 加剂前时间/s
209.97 193.81 185.81
207.43 193.13 186.70
207.65 190.29 185.07
209.23 193.49 186.59 加剂前平均时间/s 208.57 192.68 186.04 加剂前粘度/mpa·s 1.2616 1.1655 1.1253 加剂后时间/s
208.04 188.73 178.65
206.93 190.43 175.85
208.07 189.97 178.82
206.24 188.87 178.16
加剂后平均时间/s 207.32 189.48 177.87 加剂后粘度/mpa·s 1.2541 1.1461 1.0759 降粘率/% 0.599 1.661 4.392
样3 加剂前时间/s
276.24 250.24 227.47
276.21 249.61 228.93
274.59 250.49 228.91
274.83 249.49 229.38 加剂前平均时间/s 275.47 250.08 228.67 加剂前粘度/mpa·s 1.6860 1.5306 1.3996 加剂后时间/s
228.74 205.41 195.45
228.32 206.41 195.74
227.95 206.46 194.63
227.81 206.49 196.43 加剂后平均时间/s 228.20 206.19 196.06 加剂后粘度/mpa·s 1.3967 1.2619 1.1999 降粘率/% 17.16 17.55 14.26
样4 加剂前时间/s
397.99 437.89 299.07
400.34 431.48 302.37
397.96 432.42 300.93
402.56 433.65 297.63 加剂前平均时间/s 399．71 433.86 300.00 加剂前粘度/mpa·s 2.4816 2.6936 1.8626 加剂后时间/s 357.20 278.31 244.12
354.21 283.07 245.76
355.15 278.52 244.99
359.34 280.12 246.19 加剂后平均时间/s 356.48 280.00 245.26 加剂后粘度/mpa·s 2.2132 1.7383 1.5227 降粘率/% 10.82 35.46 18.25
剂量加倍后时间/s 303.52 262.70 247.78 301.11 266．77 247.79 300.29 261.54 241.01 301.72 261.98 245.23
加倍后平均时间/s 301.65 263.25 245.45 加倍后粘度/mpa·s 1.8728 1.6343 1.5239 降粘率/% 24.53 39.32 18.18
样5 加剂前时间/s
260.99 236.82 200.31
262.02 233.33 203.18
258.56 230.90 199.74
262.81 234.48 199.12 加剂前平均时间/s 261.10 233.88 200.59 加剂前粘度/mpa·s 4.0241 3.6062 3.0924 加剂后时间/s
200.54 178.38 160.24
200.93 180.88 162.18
199.52 179.91 160.51
199.65 176.31 147.43 加剂后平均时间/s 200.16 178.87 160.09 加剂后粘度/mpa·s 3.0856 2.7583 2.4677 降粘率/% 23.34 23.52 20.19
降粘剂的相关知识 通常说的降粘剂有两种 一、采油用的稠油降粘剂，这种降粘剂主要是针对稠油而言，故被称为稠油降粘剂，稠油由于轻组分含量低，沥青质和胶质含量较高，所以很多稠油都具有高粘度，粘度过高流动性能差，对开采和运输带来了极大的不方便，所以通常在开采之前加热稠油，或者加入稠油降粘剂。稠油降粘剂主要分为两种：水溶性稠油降粘剂和油溶性稠油降粘剂 1、水溶性稠油降粘剂 这种降粘剂极易溶于水，配制成一定的比例注入开采井中使稠油的粘度降低，由自然状态下的油包水变成水包油，从而大大降低了稠油的粘度，以便于稠油的开采和运输。这种降粘剂主要在取水方便的油区使用。 2、油溶性稠油降粘剂 这种降粘剂主要的溶剂是稀油，就是用稀油溶解降粘剂，把溶有降粘剂的稀油注入稠油开采井，便于稠油开采和运输，这种降粘剂主要用在缺水的油区，由于油区缺水，所以不可能使用水溶性稠油降粘剂。 综上所述，稠油的开采可以伴热，也可以注入化学降粘剂的方法，由于伴热不利于提高泵效和油井的动液面，减少动力消耗，降低系统压力，增加单井原油产量，特别在高含砂井中，由于乳化剂对井下泵具有润湿性，使泵速更协调。所以开发用量少、成本低的降黏剂是可
以带来非常可观的经济效益的，目前国内外都在大力研究降粘剂的效率，可见其客观的经济效益，很多降粘剂不具有耐温性能，然而在才有的时候，一般都要注气（向开采井里注入高温蒸汽），这样有利于降低粘度，可是很多降粘剂由于不具有耐温性，所以注入蒸汽之后，没有耐温性的降粘剂就会失去效力，所以现在很多的研究单位和机构都在研究怎么使降粘剂具有耐温性能，随着研究的深入，已经有很多单位研究出了耐温性降粘剂，这项技术逐渐成熟。 二、钻井液用降粘剂 在钻井的过程中由于固相含量增、温度升高、盐侵和钙侵，钻井液形成了网状结构或使网状结构增强，导致钻井液粘度和切力增加，使得钻井液泵送非常困难、钻屑难以除去或钻井过程中激动压力过大等现象。所以，必须加入降粘剂，来降低粘度和切力，使其具有合适的流变性。大致分为以下几类 分散型降粘剂主要包括 （1）丹宁类 （2）木质素磺酸盐类 （3）无铬降粘剂类 2、聚合物型降粘剂 （1）X－40系列降粘剂 （2）XY-27 （3）磺化苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物
原油降粘剂的评价 降粘剂；流变性；降粘机理；性能评价
前言 在石油工程领域，在世界范围内通过油井依靠天然能量开采和人工补充能量开采后的油藏，原油采出量平均不到原始地质储量的50%，即有一半左右的石油储量残留地下。在未发现既要经济又丰富的石油代替物之前，要保持石油稳定供给，不仅要在勘探上做出更大的努力，同时还要努力提高现有油藏的生产能力。随着对石油开采程度的加深，原油变稠变重成为世界性的不可逆转的趋势，这种状况在我国表现得尤为突出，降低原油的凝点和粘度，改善其流动性是解决高凝高粘原油开采和输送问题的关键。 近年来，降粘剂的应用研究比较多，世界各国的降粘剂研究成果推动了原油流动改进技术的发展。降粘剂包括乳化降粘剂和油性降粘剂，前者是指水溶性表面活性剂作为原油乳化降粘剂，因其形成的原油乳状液粘度大大降低，可实现常温输送以节能降耗，因此，乳化降粘输送工艺发展比较成熟，然而存在后处理(如脱水)问题;有关油性降粘剂的应用研究较少，由于使用油性降粘剂具有可直接加剂降粘，改善原油流动性以节能降耗，同时又不存在后处理(如脱水)问题等优点，目前油性降粘剂的开发研究引起了人们的关注。经过较长时间的室内和现场试验，目前已经进入了工业化矿场应用阶段，在大庆、冀东、吉林、南阳等大中型油田，均获得了明显增油效果。该技术对处于中、高稠油的油田开发持续稳产，具有决定性意义和指导性作用，在三次采油技术中占有重要地位。 本文结合理论从实验的角度对降粘剂降粘机理进行初步的了解。实验采用的L1和L2降粘剂为主要实验研究对象，通过其对吉林多矿多井原油样品的粘度降低的实验数据进行分析。根据实验数据反映出对原油添加的降粘剂L1和L2降粘性能明显，大大降低了原油的粘度，使其易于流动，而且该法操作简便，可以大量的节能降耗。 本研究既具有社会效益，又具有潜在的经济效益。
含蜡原油失去流动性缘于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，互相结合在一起形成三维网目结构，并把低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围，或包围在网状结构内形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的发育过程，从而使原油的凝固点（倾点）降低。但必须指出，降凝剂不能抑制蜡晶析出，而只能改变蜡晶的形态。亦即加入降凝剂后，原油的浊点不会改变，只是蜡晶的形态变成了松散的蜡晶结构（Slack Wax），在施加一定的剪切力后，其网目结构易于破坏，或根本不形成网目结构，因而增加了原油的流动性，达到降低原油凝点的作用。 近几十年来，国内外有许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究，目前公认的原油降凝剂的 作用原理是吸附与共晶理论。原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致可分为三种类型： (1)晶核作用。原油降凝剂在高于原油浊点温度下结晶析出，它起着晶核的作用，并成为蜡晶发育的中心，使原油中的小蜡晶增多，从而不易形成大的蜡晶。 (2)吸附作用。原油降凝剂在略低于原油浊点的温度下析出，它被吸附在已经析出的蜡晶晶 核的活性中心，从而改变蜡晶的取向性，使其难于形成三维网目结构，并且减弱了蜡晶间的黏附作用。 (3)共晶作用。原油降凝剂在原油浊点温度下与蜡共同结晶析出，从而破坏蜡晶的结晶行为和取向性并减弱蜡晶继续发育的趋向。 添加降凝剂后蜡晶形态的改变情况，可利用馏分油进行显微镜观察。Lorensen等曾在-40℃低温下进行显微观察后证实，不含降凝剂的基础润滑油中的蜡晶呈20—150靘的针状结晶，加降凝剂后蜡晶变小、且形状也发生了变化。当然，加入不同的降凝剂其作用的形式也是不同的。如，使用烷芳族降凝剂时，蜡晶表面吸附了芳香族基团，而使蜡晶不再继续按原来的取向发展；而使用聚甲基丙烯酸酯类梳状结构聚合物降凝剂时，侧链的烷基与蜡形成共晶。此外，结晶的分枝随降凝剂浓度增加而增加，这是由于降凝剂对蜡晶发育的取向性起支配作用，从而使其不能形成牢固的三维网目结构。 近年来，对降凝剂作用机理的研究更加深入。王彪等在研究大庆原油和大港原油对降凝剂感受性的差异过程中发现，原油中加降凝剂后，在冷却过程中进行显微镜观察，如果蜡晶颗粒变大，该降凝剂即对该原油具有良好的降凝效果，反之则无降凝效果。实验所用的降凝剂F21为乙烯—醋酸乙烯（含少量磺酸盐）聚合物降凝剂，OEAM为马来酸酐和丙烯酸酯高碳醇酯类共聚物。作者认为造成这一现象的原因是由于原油的凝固过程包括蜡晶的形成、发育和蜡晶之间的凝胶化两个过程。加入降凝剂后如果能使蜡晶增大，在析出同样重量的蜡晶后体系中单位体积内蜡晶的表面能要比蜡晶颗粒小的不加降凝剂的体系要低。因而加降凝剂后的体系比较稳定，不易形成凝胶，从而降低了原油的凝固点。相反，所加入的降凝剂不能使蜡晶颗粒增大，体系的表面能无法降低，凝胶化过程也就不能推迟，所以这种降凝剂对这种原油不具有降凝效果。 梳状聚合物被广泛用做含蜡原油的降凝剂以改善低温流动性，这是目前所有降凝剂产品中最有价值的一类聚合物。Chichakli第一次用X射线衍射技术解释了降凝剂的作用机理，此后又有许多学者采用不同的技术手段研究了梳状聚合物与蜡晶的相互作用。Plate和
水溶性和油溶性降粘剂的应用分析 常规的稠油降粘剂，一般药剂分水基和油基两种，水基降粘剂是以水做为载体，主要成分是水溶性的表面活性剂和相关水溶溶剂；油基降粘剂是以油溶性的溶剂做载体，含有部分油溶表面活性剂的复合药剂。 一般来说，水基降粘剂成本相对便宜一些。两种降粘技术都有很好的降粘效果，才能使用，常规降粘的方法是在55摄氏度下，采用一定的浓度进行乳化降粘实验，通过降粘仪器观察降粘的效果，一般达到90%甚至95%以上的效果为合格。同质原油的情况下，一般黏度越大，相对降粘率效果一般越好。 在使用两种类型降粘药剂应用时，应用时的选择一般是： 1．油溶性的降粘剂一般相对储存，运输，危险性比水溶性的大，难闻气味重，所以一般在夏天，温度相对较高时，一般不采用它。 2．油溶性的降粘药剂，在溶解沥青等重质成分，清洁速度要比水溶性的好，渗透、分散直至剥离，速度快，对于含有沥青胶质等垢质成分比较多的油井，施工时间要求短，需要清洗油管，近井地带，使用该类型药剂比较好。另外，由于油溶性的药剂清洗速度快，凝固点低，所以在冬天进行清洗作业相对比较好。 3．对于含水相对较高的油井，垢十分严重时，在进行降粘解堵作业时，油溶性的比较好。 4．水溶性的降粘剂，一般应用比较普遍，安全配伍性比较好，在日常的作业完井等入井溶液中使用比较普遍，包括日常通过套管添加比较好。为了提升现场效果，最好在配制注入前使用加温的水进行配制，保证不在地层产生冷伤害，（否则，可能要很长时间在地下通过地层热量来恢复，直到一定温度恢复再产生效果），短时间不能产生良好的清洗和降粘效果，因为在温度低的状况下，水溶性的降粘效果是不明显的。因为产品的标准也是以55度进行试验的，就是这个原因。 以上是我们在实践中总结的经验，请参考。 东营盛世石油科技有限公司 2007年12月10日
目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 一、前言 (4) 1.1稠油资源 (4) 1.2稠油输送的国内外现状及趋势 (4) 1.3研究目的 (5) 二、各种稠油常温输送方法 (6) 2.1物理降粘方法 (6) 2.1.1加热法 (6) 2.1.2稠油掺稀输送方法 (6) 2.1.3乳化降粘输送方法 (6) 2.1.4 微生物降粘技术 (7) 2.1.5稠油改质降粘 (7) 2.2化学降粘方法 (8) 2.2.1 表面活性剂降粘 (8) 2.2.2稠油催化降粘 (9) 2.2.3稠油加碱降粘 (9) 2.2.4稠油加油溶性降粘剂降粘 (9) 2.2.5稠油水热裂解降粘技术 (10) 2.2.6稠油加降凝剂降粘 (11) 三、降凝剂 (12) 3.1降凝剂的作用机理 (12) 3.2 常用的降凝剂种类 (13) 3.3影响降凝剂作用的因素 (13) 四、实验部分 (15) 4.1 仪器及试剂 (15) 4.2实验原理 (15) 4.3共聚物的制备 (15) 4.4共聚物的提纯与溶解 (16) 4.5原油加共聚物前后粘度的测定 (16) 五、结果及讨论 (17) 5.1红外光谱分析 (17) 5.2共聚物的降粘性能 (18) 六、结果讨论 (22) 参考文献 (22) 致谢 (24)
摘要 稠油在世界油气资源中占有较大的比例，是石油烃类能源中的重要组成部分。国内稠油产量大约占原油总产量的30%～35%,但开采集输能耗占60%以上。因此,大力开发稠油资源并且研发更加节省能耗的集输方式必将成为我国油气领域的发展趋势。 稠油是指在油层温度下粘度大于100mPa·s的脱气原油，其突出的特点是含沥青质、胶质。稠油的特殊性质决定了稠油的运输必然是围绕稠油的降粘、降凝改性或改质处理进行的。稠油降粘的常用方法有物理法和化学法。 稠油加降凝剂降粘是化学法中常用的一种，本实验以甲基丙烯酸十二酯和马来酸酐为原料，合成了一种共聚物，对其进行了提纯和表征，证实并测定了其对原油粘度的降低作用，即其对原油流变性能的改善作用。 关键词：原油；降凝剂；降粘；甲基丙烯酸十二酯；马来酸酐
HB-01稠油降粘剂 本产品可通过井筒降粘、掺水降粘、油层降粘等方式达到降粘开采目的，对提高采收率、降低回压、减轻采油设备负荷、延长热洗及检泵周期、增加油井产油量、降低采油设备耗电量等起到较好的作用。 一、产品组成 HB稠油降粘剂主要由生物类（非离子）表面活性剂、胶质催化剂、沥青渗透分解剂，助活性剂等组成，是一种环保性良好的油田化学制剂。该产品对油品、环境和工人健康不会造成不良影响。 二、技术指标 HB稠油降粘剂出厂技术指标 三、降粘机理 一种生物（非离子）表面活性剂的耐高温、高矿化度降粘剂，由于该剂分子结构具有双亲活性基因，因此易吸附在原油表面，使高粘度的油包水型稠油乳状液转变为低粘度的水包油型液体。 产品含有胶质催化剂，对胶质分子网状结构具有极强的剪切作用，使胶质分子网状结构卷曲、收缩，从而改变胶质粘稠特性。 沥青主要成份为沥青质和树脂，本产品可在地层温度下产生一种强极性物质渗透进入沥青质和树脂内部，从而破坏沥青的粘稠体系，达到高效降粘的目的。 活性成分在金属等亲水物质表面附着，使油管内壁表面产生一层生物活性极性水膜，防止油垢再次沉积；油流逐渐聚并、析水、具有良好的破乳性。
四、产品主要优点 HB稠油降粘剂是由特种高温非离子表面活性剂、助活性剂和其它添加剂组成。该产品具有如下优点： 具有使用性广、乳化速度快、降粘率高、稳定性强、施工简便、增油效果显著等特点； 根据不同需要在井场直接利用热水将母液稀释成溶液注入，节省药剂消耗和作业费用； 耐高温：能耐250-300高温，可做为蒸汽吞吐开采稠油的化学降粘剂，也可作为常规方法开采稠油的化学降粘剂和油井洗井液； 五、使用方法 油层降粘：将本药剂与一定温度的污水或清水配制成1%-10%的水溶液（比例可根据现场需要进行调配），用泵车从油管或油套环空注入，然后注入蒸汽或热水。 井筒降粘：将药剂与水配制成一定浓度的水溶液，从套管环空定期定量泵入，通过抽油泵的作用，使原油和药剂得到充分的混合，达到降粘开采目的。 掺水降粘：在掺水泵出口加一台注药泵，按掺水量的0.5%连续挤注药剂，达到降粘开采目的。 六、包装储存 该产品采用塑料桶包装，每桶净重200kg或根据用户需求提供不同包装；储存于阴凉、干燥、通风处。 东营源盈石油技术服务有限公司
稠油油溶性降粘剂降粘机理研究常运兴(胜利油田纯梁采油厂) 张新军(胜利工程设计咨询有限责任公司) 摘要 目前,稠油油溶性降粘剂被认为 是解决稠油开采和输送问题最有前途的方 法。本文讨论了稠油高粘的内在根本原因, 并通过加剂前后对稠油粘温曲线的对比、透 射电镜图像的对比以及DSC曲线的对比, 分析稠油加剂前后微观结构上的变化,进一 步提出了油溶性降粘剂的降粘机理。 主题词 稠油 高粘度 油溶性降粘剂降粘机理 11稠油高粘的本质 稠油与含蜡原油组成上的不同在于稠油体系中蜡含量极低,而胶质、沥青质含量较高。稠油中的蜡即使全部析出,也不至于形成以蜡晶为主体的原油结构,且稠油即使在较高温度下的粘度也相当大。因此引起稠油高粘度的实质并非含蜡原油中存在的结构,而是其本身分子(特别是沥青质、胶质分子)在体系各种力相互作用下所形成的复杂大分子结构。 首先,稠油体系是一种胶体系统已得到公认,其中沥青质是分散相,胶质作为胶溶剂,油分为分散介质。稠油中所含的超分子结构是稠油即使在较高温度下粘度也相当高的根本原因。稠油各组分的内部微观结构直接影响到分子间和稠油微粒间的相互作用力,也就影响到稠油的粘度,即结构决定粘度性质。 其次,稠油体系中的这些超分子结构并不是紧密堆积的,低层次的结构在某种分子间力作用下可发生相互连接、聚集,进一步形成松散的较高层次的超分子结构,在此过程中把大量的液态油包裹其中。 再次,根据Pfeiffer和Saal提出的后来被广泛引用的沥青胶体结构模型分析,沥青质超分子结构处在胶束中心,其表面或内部吸附有可溶质,可溶质中分子量最大、芳香性最强的分子质点最靠近胶束中心,其周围又吸附一些芳香性较低的轻质组分,即沿胶束核心向外其芳香度和分子极性连续递减至最小。其中,比较靠近沥青质超分子胶束核心的吸附层可称为溶剂化层,溶剂化层的存在可增大分散相的体积。在溶剂化层的外面还存在芳香度和极性逐渐减小的分散介质,使沥青质胶粒具有较大的空间延展度。在流体受力剪切过程中,它们虽然和胶粒不能看成一个整体,但由于其与胶粒之间的较强吸附作用也会引起粘度的增加。 最后,虽然稠油体系中的蜡含量很低,一般在10%以下,但低温下蜡晶的析出也会造成稠油粘度的增高,使稠油低温下具有一定的非牛顿性。 21加油溶性降粘剂前后稠油性质对比 实验油样采用新疆塔河油田外输稠油,油溶性降粘剂为筛选复配得到的BSA(主要成分为丙烯酸十八酯与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺的复配物),对加油溶性降粘剂前后的塔河稠油样品分别进行以下测试: (1)粘温曲线的对比。在稠油中加入一定量的降粘剂,加热到80℃,恒温60min,降温测各温度下的粘度,并与不加剂稠油同一温度下的粘度对比。按下式计算降粘率:降粘率=(不加剂原油粘度-加降粘剂后粘度)×100%/不加剂原油粘度。所测稠油加剂前后的粘温曲线及油溶性降粘剂的降粘率见图 1。 图1 塔河稠油的粘温曲线和降粘率 从图1可以看出:加降粘剂后稠油粘度尤其低温下的粘度大幅度降低,降粘剂的降粘率随温度降低逐渐升高。降粘剂在较高温度下(如80℃)已具有较好的降粘性能,说明降粘剂并不是依靠改善蜡晶的结晶性能而发挥作用的,而是因为降粘剂分子通过与稠油体系中的胶质-沥青质超分子结构发生作用,改变了稠油各组分的内部微观结构,从而直接影响到分子间和稠油微粒间的相互作用力,也就影响到稠油的粘度,即结构决定粘度性质。 对塔河稠油样品加剂前后的粘温曲线进行回归分析,发现均能很好地符合Arrhenius方程: η=AeΔE/RT=Ae B/T(1)式中:η———表观粘度,Pa?s; A———常数; 8 油气田地面工程第25卷第4期(200614)
原油降凝剂种类概述 摘要：在我国原油处理中，常使用降凝剂，原油降凝剂的作用是降低原油粘度，使原油在开采和运输过程中，减少阻力，增产增效。本文总结回顾了原油降凝剂的发展历程，详细介绍了各类原油降凝剂及其特点。 关键词：降凝剂发展历程特点 我国原油大部分属于高含蜡原油，蜡含量高达l5％～37％，个别原油蜡含量高达40％以上，且大部分集中在润滑油馏分内。此外，原油还含有胶质和沥青质等多种组分，给石油的开采和运输带来很多困难。如原油中含的水分就必须脱除，否则不仅影响后加工，也会增大运输负荷。由于原油的这种复杂组成，使得当温度降到某一值时，原油开始析出微小的晶粒，随着温度不断下降，蜡晶逐渐增多，最终形成结晶而失去流动性。由此可见，降低原油凝固点和改善其流动性能有着很重要的意义。为改善含蜡原油的流动性，采用了热处理、添加减阻剂、稀释、水悬浮等多种输送方法，但这些方法普遍存在能耗大、设备投资和管理费用高，且停输后再启动困难等问题。从降低能耗和生产成本、提高管道运行的安全性角度，向原油中添加合成化学降凝剂，是实现原油常温乃至低温输送的最简便、有效的方法。化学添加剂是通过降低原油凝固点、降低其粘度或减少其流动阻力来改进原油流动性的。 目前，最受瞩目的方法是加入降凝剂降低原油的凝点，增加其流动性。原油降凝剂是原油流动改性剂的一个重要组成部分，又称为低温流动改进剂。它们是一类能够降低石油及油品凝固点，改善其低温流动性的物质。近年来，用原油降凝剂来改善含蜡原油流变性的化学改性技术越来越受重视。 1 原油降凝剂的种类 含蜡原油失去流动性的原因是由于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，并且相互结合在一起形成三维网目构造，把低凝点的油分、胶质、沥青质、污泥、水等吸附并包在里面，形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。降凝剂的作用是影响蜡晶形态和网目构造的发育过程，改变原油中蜡晶的尺寸和形状，阻止蜡晶形成三维空间网络结构。但是，降凝剂不能抑制蜡晶的析出，只能
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410770317.3 (22)申请日 2014.12.15 C04B 24/26(2006.01) C04B 24/38(2006.01) (71)申请人江苏苏博特新材料股份有限公司 地址211103 江苏省南京市江宁区万安西路 59号 (72)发明人刘建忠 张倩倩 刘加平 韩方玉 崔巩 (54)发明名称 一种高与超高强混凝土降粘剂、其制备方法 及其应用 (57)摘要 本发明公开一种高与超高强混凝土降粘 剂，由以下物质按质量百分比组成：纳米颗粒 0.5~5%；硫酸盐2%~20%；碳酸盐1%~4%；功能助剂 0.1%~2%；其余水。本发明的降粘剂以胶凝材料质 量0.1%~0.5%掺入高强或超高强混凝土中，可降 低混凝土粘度10%~30%以上，显著改善了混凝土 和易性，有效解决高强或超高强混凝土粘度大、施 工难的问题。此外该降粘剂在可提升混凝土力学 性能和耐久性能。本发明的降粘剂同样适用于低 水胶比的砂浆体系。(51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书7页 (10)申请公布号CN 104529225 A (43)申请公布日2015.04.22 C N 104529225 A
1.一种高与超高强混凝土降粘剂，其特征在于，由以下组分按质量百分比组成： 纳米颗粒： 0.5~5%， 硫酸盐： 2%~20%， 碳酸盐： 1%~4%， 功能助剂： 0.1%~2%， 水： 余量； 所述的纳米颗粒具有亲水性，选自纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米金属氧化物中一种或两种任意比例混合，且平均粒径为5nm~100nm；所述金属氧化物选自氧化铁、氧化铝、氧化钛中的任意一种以上以任意比例混合； 所述的硫酸盐选自硫酸钠、硫酸钾中的一种或两种任意比例混合； 所述的碳酸盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或两种以上任意比例混合； 所述的功能助剂包括分散剂和稳定剂，两者按质量比例80~90:20~10混合； 所述的分散剂选自苯磺酸钠、腐植酸钠、聚丙烯酸钠中的一种或两种以上任意比例混合； 所述的稳定剂选自纤维素醚及其衍生物类、生物聚合物、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯中的一种或两种以上任意比例混合。 2.根据权利要求1所述的高与超高强混凝土降粘剂，其特征在于：所述降粘剂组成比例为：纳米颗粒1、硫酸盐12、碳酸盐1.4、功能助剂0.6、水：85。 3.权利要求1或2中所述的高与超高强混凝土降粘剂的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成： （1）步骤一将纳米颗粒、功能助剂、水倒入高剪切混合搅拌机，以2000rpm~3000rpm的转速搅拌10~20min； （2）步骤二将步骤一搅拌的溶液采用超声波分散，分散时间为20~30min； （3）步骤三将硫酸盐和碳酸盐倒入步骤二分散好的溶液中，采用高剪切搅拌机，以8000rpm~10000rpm的转速搅拌5~10min。 4. 权利要求1或2所述高与超高强混凝土降粘剂的应用方法，其特征在于：所述高与超高强混凝土降粘剂使用掺量为混凝土胶凝材料总质量的0.1%~0.5%。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/2d5781019.html, 稠油井降粘剂降粘机理与现场应用 作者：黄耀综 来源：《中国科技博览》2018年第17期 [摘要]本文从降粘剂分子与稠油中各组分的相互作用方面探讨油溶性降粘剂的降粘机理，油溶性降粘剂通过破碎沥青质的层状结构、降低油水界面张力，起到降低原油粘度、增加原油流动性的效果，有效解决了超稠油粘度大、注汽压力高的问题，在超稠油领域得到了成功的应用。 [关键词]稠油；降粘剂；破坏分子结构；降低；油水界面张力 中图分类号：TE624.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0045-01 虽然我国稠油开发以蒸汽吞吐开采技术为主要方法，常规冷采产量所占份额很低，但有一半以上的稠油油藏不适合用热法开采。稠油化学降粘方法作为一种新型的降粘技术，正在得到广泛研究和应用。通过向原油中注入降粘剂，可以改变岩石-原油-水体系的界面特性，降低油水界面张力，改变岩石的润湿性，降低残余油饱和度，从而提高采收率。 一、油溶性降粘剂的降粘机理 在油田开发过程中，含水原油一般形成水包油型乳化液。由于原油中含有胶质、沥青质和环烷酸等天然油包水型乳化剂，在油田中低含水生产期的采出液一般为油包水型乳化液。与原油相比，油包水型乳化液的流变性发生了很大变化，主要表现为非牛顿流体性质增强，粘度（在非牛顿流体时指表观粘度）升高，低温时的结构强度增大，不利于原油的开采和集输。但是，当油包水型乳化液中加入一定量的降粘剂后，其流变性将得到改善，粘度降低，低温时的结构强度减小，乳化液的转相点（临界含水率）降低，有利于油田原油的生产。 目前，关于油溶性降粘剂的降粘机理多借鉴降凝剂的降凝机理，从降粘剂分子与稠油中各组分的相互作用方面探讨其降粘机理。油溶性降粘剂通过破碎沥青质的层状结构、降低油水界面张力，起到降低原油粘度、增加原油流动性的效果，有效解决了超稠油粘度大、注汽压力高的问题，在超稠油领域得到了成功的应用。油溶性降粘剂的降粘机理如下： （1）破坏大分子结构，降低原油粘度。 油溶性降粘剂含有极性官能团，能够透过胶质层渗透进沥青质的层状结构内部，与有机溶剂共同破碎沥青质的层状结构，有效控制沥青质相的几何尺寸和相间堆积，从而实现原油粘度的降低。由于不同稠油的胶质、沥青质分子结构和分子大小不同，油溶性降粘剂具有很强的选择性。一般来说，加入降凝剂时稠油凝固点会有一定程度的降低。由于蜡的网状结构被抑制，由蜡造成的稠油的部分结构粘度消失，屈服值降低，表观粘度也有一定幅度的下降，即降凝剂都具有降粘作用，但这种降粘作用的本质是降凝的结果。
原油降凝剂的种类 本文总结了原油降凝剂的种类及其在国内的发展概况。 标签：原油降凝剂油田化学品 0引言 我国原油大部分属于含蜡原油,蜡质量分数高达15%～37%,个别原油蜡质量分数高达40%以上。含蜡原油的凝点高、低温流动性差,给原油的开采和输送带来困难。原油降凝剂分子能够通过与蜡的相互作用来改善原油中蜡晶的形状和结构,从宏观上降低含蜡原油的凝点、改善其低温流动性。降凝法输送具有操作简单、设备投资少、不需要后处理以及便于对输油过程进行自动化管理等优点。近些年来,含蜡原油添加降凝剂输送技术在国内外得到了大力推广。本文简述了近年来原油降凝剂的在国内外的发展现状,总结了常用降凝剂的种类,以指导新型高效降凝剂的开发和应用。 1原油降凝剂的发展概况 降凝技术最早始于1931年,Davis用氯化石蜡和萘通过Fride-craft缩合反应,合成了人类最早应用的降凝剂,即帕拉弗洛(parafiow)。这种降凝剂主要用在润滑油中,至今仍在广泛应用。此后降凝剂从应用于馏分油发展到原油以及高蜡、粘稠原油,降凝剂的开发与应用有了很大的发展。 自Davis发现Parafiow后,1936年商品名为山驼普尔(S8n-topow)的降凝剂问世了,它是氯化石蜡和酚的缩合物;1937年聚甲基丙烯酸酯出现,这种化学剂不仅在结构上与前两种不同,而且性能上也有差异,兼有粘度指数添加剂和降凝剂两种性能;1938年出现了新的降凝剂聚异丁烯。这一时期人们处于探索时期,着重开发主要适合于馏分油的新型降凝剂,而且产物主要是均聚物。 从20世纪50年代起,人们一方面继续开发新型降凝剂,另一方面采用共混及共聚等手段对已有降凝剂进行改性,如乙烯一醋酸乙烯酯共聚物和苯乙烯一马来酸酐共聚物。1956年,F0ra等人叙述了凝点为24℃的利比亚原油和凝点为12.8℃的尼日利亚原油的管输问题;1967年改进原油流动性的原油降凝剂开始有文献报道。从此人们对降凝剂的研究从馏分油扩大到了原油。 60年代以后,随着世界含蜡原油产量日益增长,为解决生产中的问题,相继研制出适应于不同产地原油性质的多种降凝剂,并用在原油长输管道上。美国、英国、法国等十几个国家在数十条输油管线上采用添加降凝剂技术,比如1978年,孟买高管线实施降凝剂技术。降凝剂加入量为0.04%,加剂温度60～70qC,原油凝点从30℃降至3～9℃,效果显著。 从20世纪80年代以来,随着原油输送方法的增多以及人们对低硫高蜡原油
海澜降粘剂FHC 稠油是沥青质和胶质含量较大、粘度较 大的原油，是极其复杂的混合物。其凝点和粘度高，流动性差，为便于稠油开采和运输，降低开采成本，必须降低其粘度。 稠油高粘成因 胶质沥青质的强极性分子间氢键作用，分子缔合，空间层状堆积。金属镍与沥青质形成螯合物，加大了稠油分子量。 故镍的含量高，则原油的粘度高，镍的含量低，则原油的粘度低。 海澜降粘剂FHC 降粘机理 （1）更强极性基团（头）； （2）与稠油碳数匹配的主链溶入胶质和 沥青； （3）竞争螯合性更强的过渡金属螯合剂， 强行拆散与沥青胶质极性元素的 螯合； 主剂的强剂性元素削弱沥青和胶质间的氢键、分子间作用力，金属镍与沥 青元素的螯合作用，同时溶剂的强渗透 和分散作用削弱了沥青质的堆集作用而降粘，因此撤层作用、剥离作用、溶剂渗透作用以及相互协同作用是稠油降粘的主要原因。 海澜油溶性降粘剂的设计 （1）多元高分子 极性：酯类，磺酸基团，含氮杂环溶解度：长链，和苯环结构，复配表面活性剂增溶，其实质为降凝剂，过多的降粘剂起增粘作用。 （2）表面活性剂 表面活性剂对沥青质的分散有很好的促进作用及降低表面活性作用，增强药剂渗透性和分散性，“松散”结构。 溶剂选择：混合溶剂，大多数含苯及其衍生物，低闪点。 （3）功能性高分子 含氟碳等表面活性高分子，降低 界面张力，促使药剂渗透到稠油深部 （4）复配物 图1降粘后胶质沥青质结构变化示意图 图2 FHC 型高效稠油复合剂降粘率随温度变化曲线图 图3油样溶蚀前后对比 表1油样:塔河油田十区南10316井沥青质块状油样各项指标
提高耐温耐盐，引入改性剂 FHC油溶性降粘剂体系溶蚀能力评价 结果 80℃条件下FHC油溶性降粘剂体 系溶蚀分散原油样品（表1）后的混合 液在14.8～17.8℃室温条件下静置48h， 观察混合液仍呈均匀粘稠液体，无沥青 质析出（图4），表明该降粘剂体系对沥 青质具有良好的分散阻聚能力，经该降 粘剂体系分散后的沥青质不再回聚。图4 混合液室温下放置48h后状态FHC油溶性降粘剂体系溶蚀能力评价结果（1） 序号垢样质量 g 实验温度 ℃ 溶蚀时间 h 溶解后垢样质量 g 溶蚀率 % 1 1.9995 50 2 0.9747 51.25 2 2.117 3 50 2 1.0531 50.26 3 20327 50 2 0.9983 50.89 4 2.195 5 50 2 1.0989 49.95 5 2.0598 50 2 1.017 50.63 6 1.9899 50 2 1.0001 49.74 7 2.0701 50 2 1.0213 50.66 8 1.9582 50 2 0.9924 49.32 9 1.8176 50 2 0.9029 50.32 10 1.9174 50 2 0.973 49.25 FHC油溶性降粘剂体系溶蚀能力评价结果(2) 温度，℃溶蚀时间，h 溶蚀前质量， g 溶蚀后质量，g失重，g溶蚀率，% 80 2 1.1006 0.2807 0.8200 74.5 稠油沥青分散剂溶蚀能力评价结果 试验温度 ℃累计溶蚀时间 h 累计溶蚀油样 量 g 溶蚀后混合液粘度测定,mPa·s 80℃50℃29.3℃（室温） 80 36.5 36.96 30 125 390 FHC体系主要指标 外观密度，g/cm3开口闪点，℃黑褐色均匀液体0.989 67
Value Engineering 0引言我国除新疆克拉玛依和青海冷湖原油外，多数原油含蜡量较多，凝点较高。含蜡原油在低温下容易析出蜡晶，随着温度的降低，蜡晶数量增多并长大聚集，形成三维网状的蜡膏状物质而使原油失去流动性，给原油的开采和输送带来困难。通过在原油中加入高分子降凝剂，避免了蜡晶间粘结形成三维网状结构，达到降凝、减粘及 改善低温流动性的目的[1]。本文综述原油降凝剂的产生、分类及研究现状，并对未来原油降凝剂的发展趋势进行评述。 1原油降凝剂的产生 1931年，Davis 利用氯化石蜡和萘经过缩合反应，合成了最早的烷基萘降凝剂，目前该降凝剂仍是主要降凝剂品种之一，但由于该降凝剂颜色较深，呈深褐色，对中质和重质润滑油的降凝效果好， 因此不宜用于浅色油品，多用于内燃机油、 齿轮油和全损耗油中。30年代末相继出现了商品名为Santopour 的降凝剂（它是氯化石蜡和酚的缩合物）、聚甲基丙烯酸酯降凝剂以及聚异丁烯降凝剂。国内对降凝剂的研究不但起步较晚，而且大部分是对润滑油降凝剂的研 究，从20世纪60年代后才开始从事原油降凝剂的研究，1984年石油管道科学研究院首次完成了对江汉原油用EVA 作降凝剂改性，并在冬季在钟市一荆门75knl 长输管线上工业试验成功， 其原油凝点由21.5℃降至8℃， 有效成分添加量仅为10ppm [2]。2原油降凝剂的种类 目前市面上销售的原油降凝剂种类很多，例如：EVA 、ZDR-1、EMS 、WHO 等各种原油降凝剂，但是从其化学组成、合成的路线及降凝效果来看，原油降凝剂大致分为四种类型，具体如下。2.1降凝剂EVA 及其改性物降凝剂EVA 即为乙烯与醋酸乙烯酯共聚物，它是一种带有极性基团、 而且聚乙烯部分结晶的热塑性聚合物。EVA 平均相对分子质量介于8000—20000g/mol 之间，醋酸乙烯酯的含量为35%-45%，因其使用效果好，而广泛应用在原油和成品油中。为了使降凝剂EVA 具有普遍的使用性，并减少降凝剂的用量，人们运用苯乙烯、丙烯酸酯等对EVA 通过接枝或共聚进行改性，即可得到EVA 的改性物，使降凝效果有所提高。2.2聚（甲基）丙烯酸酯系列聚（甲基）丙烯酸酯主要是以甲苯为溶剂，甲基丙烯酸和醇保持一定比例，在催化剂和阻聚剂作用下合成聚甲基丙烯酸酯。近年来报道的有聚（甲基）丙烯酸C18～22烷基酯、（甲基）丙烯酸C14～22烷基酯烯烃共聚物的复配物等。该类聚合物属于梳状聚合物，具有良好的抗剪切性，受到人们的日益关注。胥思平等[3]合成了丙烯酸二十二酯－丙烯酰胺共聚物降凝剂，并应用于胜利原油的降凝处理，使原油的凝点从27.0℃降至11.0℃，原油的牛顿流体温度范围变宽，并且非牛顿流体温度下的黏度减小。2.3马来酸酐共聚物马来酸酐别名顺丁烯二酸酐，可与许多单体形成1:1共聚物，同时由于其存在能与烷基醇（或胺）进行酯化（或胺化），如苯乙烯-马来酸酐-十八醇酯共聚物、苯乙烯-马来酸酐-十八胺共聚物、马来酸酐-混合σ烯烃-高碳脂肪醇共聚物等。 该聚合物对于高蜡原油有良好的分散蜡晶的能力， 并且显著降低了原油在低温下的凝点。 2.4含氮类聚合物主要是聚胺类、烷基胺类与含有马来酸或者富马酸共聚物作用得到的化合物[4]。这类降凝剂在原油中稳定性 好，降凝效果显著。张红等通过丙烯酸高碳酯与马来酸酐二元共聚进行胺解反应得到一系列原油降凝剂，通过筛选，从中选出丙烯酰高碳胺与共聚物结合后的降凝剂降凝效果最好，凝点降幅大于10℃。 3降凝剂的作用机理长久以来，国内外许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究，认为原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致分为三类[5]： 晶核作用、吸附作用及共晶作用。 3.1晶核作用在高于原油析蜡温度下，降凝剂析出蜡晶，成为蜡晶发育的中心， 增多原油中小蜡晶数目，从而使原油不易产生大的蜡团。 3.2吸附作用在低于原油析蜡点的温度下，降凝剂析出结晶，吸附在已析出的蜡晶晶核上，阻止蜡晶上网结合，改变蜡晶的取向，减弱蜡晶间的黏附作用，增加蜡晶的分散度，从而达到降凝的目的。3.3共晶作用原油降凝剂在析蜡点下与蜡共同析出，改变蜡的结晶行为和取向性， 减弱蜡晶继续发育的趋向，降凝剂中与蜡晶相同的部分为烃链（非极性集团），可与石蜡共晶，不同的部分（极性集团） 则阻碍蜡晶进一步长大。当二者的碳数相等时，降凝效果最好。由于分子结构的空间效应，仅有一部分参与共晶。因此，降凝剂分子中的烷基链长度大于蜡的碳链长度时降凝效果较好。 当前大家对降凝机理的认识逐渐达成一种共识，即降凝剂的降凝作用不只是一种类型的降凝机理， 而是三种机理可能都有，只是在蜡晶生长的不同阶段， 有一种起主导作用。在蜡形成晶核时，降凝剂起晶核作用而产生降凝效果。在蜡晶增长阶段，共晶和吸附机理中的一种在起作用， 或者两者都起作用。4降凝剂的发展趋势对蜡含量不高且蜡分子量不大的原油，通常选用单个降凝剂就可以改善其流动性，但是对高含蜡原油的低温流动改进剂最好选择几种主碳链不同的降凝剂或不同极性侧链的降凝剂进行复配， 使之能适用于各种成品油及各种高含蜡原油。就目前而言， 有两种复配方法得到广泛应用： 4.1EVA 与其他聚合物共聚和复配赵晓非、温海飞等[6]研究了AMS （丙烯酸十八酯－苯乙烯－马来酸酐共聚物） －EVA 复配降凝剂和AVS （丙烯酸十八酯－醋酸乙烯酯－苯乙烯聚合物）－EVA 复配降凝剂， 结果表明两者均可降低吉林原油的凝点和黏度，改善其低温流变性。高宝岩等人[7]曾用丙烯酸高碳醇酯、马来酸酐、苯乙烯、醋酸———————————————————————作者简介：王金玺（1985-），男，陕西榆林人，榆林学院化学与化工学院教师，助教，主要从事原油降凝剂的合成研究。原油降凝剂的研究进展及发展趋势 Research Progress and Trend in Development on Pour-point Depressant of Crude Oil 王金玺Wang Jinxi （榆林学院化学与化工学院，榆林719000） （Department of Chemistry and Chemical Engineering ，Yulin University ，Yulin 719000，China ） 摘要：介绍了原油降凝剂的产生、种类及在国内外的发展现状。分析和探讨原油降凝剂的主要作用机理，并对未来降凝剂的发展趋势进行预测。 Abstract:The generation,species and present situation on pour-point depressant of crude oil were introduced in the article.we also analysed and probed into mechanism of action on pour-point depressant.At last,we predicted the trend in development of pour-point depressant. 关键词：原油；降凝剂；研究进展 Key words:crude oil ；pour-point depressant ；research progress 中图分类号：TE6文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）06-0031-02·31·
Q/SDDS 山东德仕化工集团有限公司企业标准 Q/SDDS 002-2010 油溶性稠油降粘剂 2010-04-08 发布2010-05-08实施 山东德仕化工集团有限公司发布
前言本标准的附录A为资料性附录。 本标准提出单位：山东德仕化工集团有限公司 本标准起草单位：山东德仕化工集团有限公司 本标准主要起草人：王黎明谷之辉高瑞美孙蓓蕾本标准自发布之日起有效期三年：到期复审。 本标准所代替标准的历次发布情况为： -----Q/SDDS 001-2007 ----- Q/DDS 006-2003
油溶性稠油降粘剂 1 范围 本标准规定了油溶性稠油降粘剂的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存以。 本标准适用于油溶性稠油降粘剂的室内评价和质量检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 GB/T 261-2008 闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法 GB/T4472-1984 化工产品密度相对密度测定通则 SY/T5281-2000 原油破乳剂使用性能检测方法（瓶试法） 3 技术要求 3.1油溶性稠油降粘剂的质量要求应符合表1规定 表 1 4 检验方法 4.1 外观的测定 在光线充足的条件下目测。 4.2密度的测定 按GB/T4472——1984中2.3.3的规定执行。 4.3闪点的测定 按GB/T261-2008规定执行 4.4粘度的测定
4.4.1仪器设备 a)恒温水浴：控温精度±1℃； b)BROOKFIELD粘度计或同类产品：精度1mpa·s。 4.4.2 测试方法 取100ml的样品溶液于100ml烧杯中，放入恒温至50℃的水浴中，恒温30min，取出，用粘度计测其粘度。 4.5降粘率的测定 4.5.1仪器及材料 a)恒温水浴：控温精度±1℃； b)BROOKFIELD粘度计或同类产品：精度1mpa·s。 c)天平：鉴别力阀0.01g。 4.5.2测试方法 4.5.2.1称取550g（精确至0.02g）稠油于烧杯中，放入50℃的恒温水浴中，恒温1h，用旋转 粘度计测其粘度μ0。 4.5.2.2称取450g（精确至0.02g）稠油于烧杯中，再称取50g（精确至0.02g）降粘剂加入稠油 中，放入50℃的恒温水浴中，恒温30min，取出充分搅拌，测其粘度μ。 4.5.2.3结果的计算 降粘率按公式(1)计算： f=（μ0-μ）/μ0×100 (1) 式中：f——降粘率，%； μ0——加样前原油粘度，mpa·s； μ——加样后原油粘度，mpa·s。 4.6 与原油破乳剂的配伍性的测试 4.6.1 取原油所在地使用的原油破乳剂标样1.00g，用无水乙醇配制成1%的破乳剂溶液。 4.6.2 取4.5试验前和试验后的原油，按SY/T5281-2000标准中规定的方法分别配制成原油乳状液。 4.6.3 在两支100ml具塞量筒中，分别加入上述两种乳状液80ml，加入1%的破乳剂标样溶液1.6ml。 4.6.4按SY/T5281-2000标准中规定的方法测定原油脱水。 4.6.5 结果按式（2）计算
原油降粘技术的应用现状和发展趋势 张清 （天津东方华泽能源科技有限公司北京2011） 【摘要】综述了原油降粘技术的化学、物理、微生物方法的应用现状和发展趋势，阐述了各种方法的具体实现机理及各种方法的优缺点等。 【关键词】原油降粘；化学降粘；物理降粘；催化裂化；表面活性剂；油溶性降粘剂；磁处理降粘；微波降粘 The oil viscosity technology application status and development trend Zhang Qing （Tianjin east HuaZe energy technology Co.,LTD Beijing2010） Abstract The application status and development trend of oil viscosity technology by chemical,physical and microorganism method were reviewed.The concrete realization mechanism of various methods and their advantages and disadvantages were also discussed. Keywords oil viscosity chemical viscosity physical viscosity catalytic cracking surfactant oil-soluble drop adhesive magnetic treatment viscosity microwave viscosity 目前，世界各国尤其是盛产含蜡黏性原油的大国，都在大力进行长距离管道常温输送工艺的试验研究。随着含蜡高黏原油开采量的增加以及原油开采向深海发展，各国都特别重视含蜡高黏原油输送及流动保障技术研究。 管道输送高含蜡、高黏易凝原油的发展趋势是逐步降低输油温度，进而实现常温输送。利用化学方法，辅之以物理方法，从原油流变性的微观机理以及原油凝结的微观机理入手，研究高效降黏剂的分子结构特点和要求，进行分子结构设计，开发适用于多种类原油的降黏剂、降凝剂，实现高含蜡高黏易凝原油常温输送。 目前，国内主要干线以加热输送为主，每年我国仅用于加热输送而烧掉的原油就达70万吨左右，这是一个相当可观的数目，在我国原油资源十分紧张的情况下，必须尽快寻找出含蜡原油不加热输送方法。 常用的降粘方法有物理降粘化学降粘（井下热催化裂化降粘、表面活性剂降粘、油溶性降粘剂降粘）、（加热降粘、掺稀油降粘、微波降粘、磁处理）及微生物降粘等。 一、化学降粘技术 1.井下水热催化裂化降粘 利用稠油与水蒸气之间发生的水热裂解反应，使稠油在催化剂的作用下，高碳数的稠油发生裂解而生成为轻质油，不可逆的降低了稠油的粘度，提高了油品的品位，导致原油的蒸汽压增加【1】，达到提高稠油采收率的目的。 稠油的催化裂化降粘的关键是筛选或研制成本低、活性和选择性高、反应条件宽、适用于不同稠油的系列催化剂。较好的催化剂应具有的特征是：注入地层，尽可能扩大波及范围；