沥青质沉淀现象综述

F油田降压开采过程中沥青质沉淀规律尚希涛;邢庆河【摘要】沥青沉降是影响原油生产的一个重要因素,针对其沉淀机理和规律进行分析研究对于控制沥青沉淀,提高原油采收率有重要的意义.研究了依靠自然能量开采的F油田原油的沥青沉淀析出规律和沥青沉淀量变化规律.沥青沉淀析出实验研究表明随着压力的降低,沥青沉淀现象的发生对应有一个临界压力(AOP).当压力低于AOP高于泡点压力时,沥青沉淀随压力降低而增加,当压力高于AOP时不会发生沥青沉淀；不同温度也会对沥青的沉淀造成影响,与储层相比井筒靠近井口附近发生沥青沉淀的概率更高；沥青的沉淀量实验研究表明,沉淀量随压力先降低后增加,在近似饱和压力处沉淀量最大.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2012(000)017【总页数】3页(P16-18)【关键词】沥青沉淀;CII因子;沉淀实验AOP;沥青沉淀量【作者】尚希涛;邢庆河【作者单位】中石化国际石油勘探开发有限公司,北京100083;中石化国际石油勘探开发有限公司,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE345沥青质是油藏原油中的一个重要组分,在一次采油和气驱提高采收率过程中,由于温度和压力的变化会造成沥青质的沉淀,这种沉淀既可发生在储层中又可能发生在井筒、分离器、地面管线及油罐等设备中。

程度轻的使生产操作困难,增加操作成本,影响原油集输。

程度重的可使油井报废。

如果沥青的沉淀发生在油藏中,析出的沥青质会吸附在岩石的表面,改变岩石的润湿性,而在井眼附近的沥青质沉淀可以造成地层孔喉的堵塞,封死油井,造成采收率降低甚至无法采出油藏中的原油[1～5]。

通过实验的方法对沥青质沉淀机理,沥青沉淀点进行系统分析,研究沥青质的沉淀规律,对于避免和控制沥青质沉淀,提高油田采收率有着重要的意义。

一方面目前国内外在沥青沉淀实验方面主要针对于低渗储层注入溶剂,尤其是注入CO 2时的沥青沉淀规律进行研究[6～10]。

另一方面由于进行沥青质的实验都是在高温高压下进行,实验设备昂贵、实验步骤繁琐,且实验周期长、工作量大,文献中相关报道的实验数据很少,因此对于高产自喷井中沉淀规律进行分析的在文献中也较少出现。

浅谈沥青路面产生沉陷病害的原因及处理措施【内容摘要】本文分析了病害在路面反映，产生的原因，以及在施工时注意工程质量，预防不必要的病害产生，并提出采取相应对策治理。

【关键词】路面；病害；原因；预防；治理随着公路的迅速发展，对于沥青路面技术性能要求越来越高，路面技术性能的合格率既反映了行车舒适程度，又反映了公路的服务水平。

随着交通事业的高速发展，道路上行驶的车辆轴载越来越重，使沥青路面不同程度的出现了坑凹、接缝台阶、波浪、碾压车辙、桥涵与路面接茬不平、跳车等路面不平整现象，本人就出现的沉陷现象借此分析、初探沥青路面产生沉陷病害的原因及处理措施。

一、沉陷问题分析沥青路面产生沉陷病害的因素很多，如施工人员素质、路基施工质量、桥头涵洞两段及桥梁伸缩缝的处理、路面底基层及基层的施工、路面施工机械的选用、路面材料的质量及超载车辆多等有关。

本人对沥青路面产生病害的主要原因及处理措施谈以下感受。

1.现象路基不均匀沉陷，会引起路面的跟随下沉，严重下沉处周围会出现明显裂缝，使行车感觉到颠簸不适。

2.原因分析（1）路基填料控制不好，路基不均匀沉降，如怀悦线广宁段，发现部分拆迁路段路基是由建筑垃圾、工业垃圾填筑的，由于土质原因，采用高液限粘、含水量高的土填筑的路段，不同程度的出现了路基不均匀沉降。

（2）半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足，如珠木线江屯至南街段属于旧路改建项目，半挖半填路基较多，当路面完成后，出现了沉陷、沉陷和裂缝，是由于路基填料的含水量大，施工单位力量不够，未能按规范要求挖台阶施工，造成路基于填料接缝接合部产生裂缝和沉降，路基压实机具不足，使路基土壤的密实度偏低，土体透水性增强，造成水分集聚和侵蚀路基，使路基土软化而产生不均匀沉降。

（3）特殊地基路段、路基防护排水不完善，如珠木线江屯至南街段的部分路基沉陷，是由于对原地基勘探不祥，有部分路基修筑在软土地段，因软土的压缩性大，在自重的作用下产生沉降，部分路段是由于路基的防护、排水系统不完善，造成湿陷性黄土的不均匀沉陷、水流不畅，引起路基变形。

沥青质问题研究与分析在油田生产过程中，沥青质由于能够堵塞油井、出油管线、地面设施和地下地层而为人们所熟知。

通过实验室分析和油田作业能够预防或减轻沥青质沉积现象。

目前，正通过新技术利用这些颇让人费解的碳氢化合物寻求了解油藏形成机理的一些更好方法。

Kamran Akbarzadeh Ahmed Hammami Abdel Kharrat Dan Zhang加拿大艾伯塔省埃德蒙顿Stephan Allenson Nalco 能源服务公司美国得克萨斯州Sugar Land Jefferson Creek Shah Kabir雪弗龙能源技术公司得克萨斯州休斯敦A. (Jamal) Jamaluddin 马来西亚吉隆坡Alan G. Marshall Ryan P. Rodgers佛罗里达州立大学国家强磁场实验室美国佛罗里达州Tallahassee Oliver C. Mullins 得克萨斯州休斯敦Trond Solbakken Hydro 墨西哥湾公司得克萨斯州休斯敦在编写本文过程中得到以下人员的帮助，谨表谢意：美国马萨诸塞州剑桥的Ballard Andrews ，Soraya Betancourt ，Denise Freed 和Martin Hürlimann ；休斯敦雪弗龙能源技术公司的Myrt E. Cribbs ；加拿大艾伯塔省埃德蒙顿的Tara Davies ，James Du 和Ray Kennedy ；得克萨斯州Sugar Land Nalco 能源服务公司的Peter Eichelberger ；休斯敦的Doris Gonzalez ；Sugar Land 的Gregory Kubala ；佛罗里达州Tallahassee 佛罗里达州立大学国家强磁场实验室的Jeremiah M. Purcell ，以及委内瑞拉Maturin 的Carlos Alberto Torres Nava 。

收稿日期:2006-12-26;改回日期:2007-08-27 基金项目:本文受西南石油大学研究生创新基金资助(课题编号:cxjj27011) 作者简介:李科星(1981-),男,2003年毕业于西南石油学院石油工程专业,博士在读,主要从事提高采收率理论与技术研究工作。

文章编号:1006-6535(2007)05-0021-04稠油CO 2吞吐腐蚀、结垢和沥青沉淀研究进展李科星1,蒲万芬1,宋　丹2(11西南石油大学,四川　成都　610500;21中石化四川石油管理局,四川　成都　610051)摘要:从发生机理、影响因素、监测和防治等方面介绍了当前C O 2吞吐中发生的腐蚀、结垢、沥青沉淀等问题的研究进展。

在此基础上,提出对稠油C O 2吞吐中的腐蚀、结垢和沥青沉淀等问题应以预防为主,在研究和生产实践中不能忽视三者之间的相互影响。

关键词:稠油;C O 2;腐蚀;结垢;沥青沉淀;研究进展中图分类号:TE357145;TE983 文献标识码:A前　言开发储量巨大的稠油油藏是缓解我国当前能源供需矛盾的一个有效途径。

C O 2吞吐被看作是提高稠油采收率的有效方法之一,具有广阔的应用前景。

影响该技术广泛应用的一个重要原因就是C O 2吞吐过程中引起的腐蚀、结垢以及沥青、石蜡絮凝沉淀等问题没有得到有效解决。

1　CO 2腐蚀C O 2对钢材的腐蚀主要包括均匀腐蚀和局部腐蚀2大类,油田工程实践中遇到的腐蚀大多数属于后者,包括点蚀、缝隙腐蚀、应力龟裂等类型。

现场观测发现C O 2腐蚀主要发生在油井井筒和集输管线等部位。

以中原油田文13-127井和文13-257井[1]为例:文13-127井套管内壁分布有腐蚀坑,管内壁腐蚀面平稳,腐蚀沿管轴纵向延伸呈马蹄形,其横断面为上宽下窄的梯形深谷状,管壁穿孔处周边锐利,界面清晰;文13-257井油管腐蚀部位为油管接箍丝扣处,其他部位几乎无腐蚀,丝扣中部腐蚀阶梯向管壁纵深发展。

文章编号:100020747(2008)0120067206石油沥青质聚沉的微观机理卢贵武1,李英峰1,宋辉2,于迎辉1,王春雷3(1.中国石油大学(北京)数理系;2.长庆石油勘探局第二采油技术服务处工艺所;3.山东大学物理与微电子学院)基金项目:中国石油天然气集团公司石油科技中青年创新基金(CN PC04E7038、CN PC200622008)摘要:应用分子力学和分子动力学方法构建了溶剂2沥青质分子相互作用体系的周期性结构模型,研究硝基苯、喹啉、吡啶、12甲基萘、二溴甲烷、苯6中不同溶剂对沥青质聚沉过程的影响。

通过对沥青质聚合体构型和其分子间相互作用能的分析,确定了沥青质聚沉的主要驱动力,讨论了常温和加热条件下不同溶剂对沥青质聚合体稳定性的影响机制。

研究表明,范德华相互作用能在沥青质聚合体内占据主导地位,静电相互作用能相对较小;分子间的π2π相互作用是促使沥青质聚合最主要的驱动力,杂原子的存在可能是促使沥青质分子聚合的主要原因之一;溶剂苯和硝基苯对沥青质聚沉有显著的抑制或解聚作用,可作为沥青质沉积的抑制剂和清除剂。

图5表1参16关键词:沥青质聚沉;分子力学;分子动力学;相互作用能中图分类号:TE311 文献标识码:AMicromechanism of petroleum asphaltene aggregationL U Gui2wu1,L I Y ing2feng1,SON G Hui2,YU Y ing2hui1,WAN G Chun2lei3(1.De partment of M athematics and Physics,China Universit y of Pet roleum,B ei j ing102249,China;2.T heSecond Oil Recovery Technology Service,Changqing Pet roleum Ex ploration B ureau,Qing y ang745100,Chi na;3.College of Physics and Micro2elect ronics,S handong Universit y,J inan250100,China) Abstract:The periodic molecular structure model of solvent2asphaltene system is constructed using molecular mechanical and molecular dynamical methods.The influences of six solvents(Nitrobenzene,Quinoline,Pyridine,12 methylnaphthalene,Dibromomethane,Benzene)on the aggregate process of asphaltene molecules are investigated at normal temperature and higher temperatures.According to the analyses of structure and energy,the main interaction for the asphaltene aggregate is determined,and the influencing mechanism for the asphaltene stability in different solvents is discussed at300K and573K temperatures.It is found that VDW interaction plays an important role in the stability of the asphaltene aggregate.The electrostatic interaction is small compared to the VDW interaction.And theπ2πinteraction is the leading force for the aggregation of asphaltene molecules.The presence of heteroatom might be the major reason for the asphaltene polymerization.Benzene and nitrobenzene have a prominent inhibiting or disassociating effect on the asphaltene aggregation,and they can be chosen as inhibiting and scavenging agents.K ey w ords:asphaltene aggregate;molecular mechanics;molecular dynamics;interaction energy0引言原油中沥青质的聚沉导致石油生产、运输和加工过程中出现许多严重问题。

道路沥青紫外老化研究综述摘要：道路沥青材料受紫外老化后性能会发生改变，沥青路面的服役年限会受到影响。

为推进道路沥青材料紫外老化的研究，本文总结了沥青紫外老化机理以及紫外老化对沥青性能的影响，并在此基础上归纳了常用的沥青抗紫外老化材料。

关键词：道路沥青；紫外老化；综述；1.引言由于沥青路面具有耐磨，便于施工等特点，沥青成为我国重要的道路建筑材料。

然而，随着时间的推移，在环境因素（氧气、水、热、光）作用下，沥青性能逐渐劣化，发生老化现象，降低沥青路面运行年限。

根据老化机制不同，沥青老化可划分为两种：热氧老化和紫外老化。

其中，沥青分子的化学键在太阳光中的紫外光辐射下断裂，沥青发生老化行为的过程称为紫外老化。

沥青紫外老化现象在高海拔、强紫外光辐射地区更为显著，研究沥青紫外老化问题具有重要的现实意义。

目前国内外对于热氧老化现象做了大量的研究，并且规定了统一的模拟测试技术以评价热氧老化后的沥青性能，比如采用旋转薄膜加热老化(RTFOT)以模拟短期老化，用压力老化(PAV)以模拟长期老化[1]。

然而，对于紫外老化现象的研究较为缓慢，尚未形成一种深刻的认识。

因此，为推进沥青紫外老化现象的研究，延长沥青路面在紫外光辐照下的使用年限，本文总结了沥青紫外老化机理以及紫外老化对沥青性能的影响，并在此基础上归纳了常用的沥青抗紫外老化材料。

1.沥青紫外老化机理目前关于沥青紫外老化机理的认识，主要集中于微观和宏观两个方面，微观上形成了自由基理论，宏观上形成了胶体理论。

（1）自由基理论早在18世纪，Toch等人对放在不同颜色的玻璃板下的相同沥青进行太阳光照射，结果显示紫色玻璃板下的沥青破坏现象最为明显，因此提出紫外光对沥青在氧化作用下的降解起着促进作用[2]。

自由基理论对这一作用作出了解释。

根据自由基理论，沥青在紫外辐照的作用下生成大分子自由基。

大分子自由基容易发生氧化反应，生成氢过氧化物和羰基官能团。

两种官能团能吸收紫外光线，促进沥青进一步老化降解。

伊朗Y油田沥青质沉淀分析及预测李光涛;姚明坤;孙菲【摘要】采用固相沉淀测试系统针对伊朗Y油田原油进行沥青质沉淀实验,确定沥青质发生沉淀的热力学条件,通过相态模拟方法预测沥青质沉淀包络线图.根据井筒中的温度和压力剖面,分析不同生产参数下沥青质在井筒中沉淀的规律.当压力高于沥青沉淀初始压力时不会发生沉淀,当压力低于沥青沉淀初始压力而高于泡点压力时,沥青质沉淀随压力降低而增多;随着原油产量的升高,沥青质在井筒中的初始沉淀点逐渐向井底移动,沉淀区间长度先加大然后逐渐减小.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(018)006【总页数】4页(P71-74)【关键词】沥青质;沉淀压力;沉淀量;包络线图;相态模拟;趋势预测【作者】李光涛;姚明坤;孙菲【作者单位】中国石化集团国际石油勘探开发有限公司,北京100029;中国石化集团国际石油勘探开发有限公司,北京100029;中国石化集团国际石油勘探开发有限公司,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TE39伊朗Y油田位于伊朗西南部，储层埋藏深，当前开发层系为异常高压碳酸盐岩油藏，油藏流体复杂。

在油田钻井及实际生产过程中，井筒或地面生产管线中都会产生大量的沥青质沉淀。

研究表明，沥青质与吸附在其表面的胶质分子以胶束形式稳定存在于原油中[1-5]。

温度、压力及组分的变化会打破沥青质-胶质胶束的平衡，使沥青质分子聚集、沉淀。

在石油生产、储运和加工过程中，沥青质沉淀会造成地层、井筒、管线、分离器以及生产设备的堵塞，降低生产效率，严重影响油田正常生产。

解决沥青沉淀问题已成为石油工业重点研究课题。

本次研究中，采用固相沉淀激光测试系统针对伊朗Y油田原油进行沥青质沉淀实验。

实验中，首先测试出伊朗Y油田原油在不同压力、温度条件下的沥青质初始沉淀压力(Asphaltene Onset Pressure，缩写为AOP)，确定沥青质发生沉淀的热力学条件；然后通过相态模拟绘制出沥青质沉积相包络线，并结合取样井的井筒温度剖面、压力剖面，分析不同生产参数条件下沥青质在井筒中的沉淀规律。

天然气地球化学收稿日期:2006-07-31;修回日期:2006-12-11.作者简介:胡守志(1976-),女,湖北公安人,博士,从事油气藏地球化学研究.E -mail :h ujoy @soh u .com .储层中的沥青沉淀带及其对油气勘探的意义胡守志1,付晓文2,王廷栋2,李延均2(1.中国地质大学资源学院石油系,湖北武汉430074;2.西南石油大学资源与环境学院,四川成都610500)摘要:在世界很多油气田的储集层中,都发现了天然形成的沥青沉淀带,说明储层中沥青沉淀带的存在是一个相当普遍的地质现象。

前人的研究多集中在沥青沉淀的机理与成因判识、沥青的分布特征及其对储层物性的影响等方面,很少涉及沥青沉淀带对油气分布的影响,即使涉及的少数研究成果也都是从单一油田来进行分析,还未曾对其共性进行总结,此外,勘探家对钻探过程中出现的大量储层沥青重视不够,从而使得一些与沥青沉淀带有关的隐蔽型油气藏未能及时发现。

根据前人的研究成果和实例,总结了3种不同成因储层沥青沉淀带的可能位置和储层沥青沉淀带的形成对油气分布的控制,指出沥青的沉淀对于油气藏不仅只有破坏作用,也有可能起到封堵作用而形成一种非常规类型的油气藏,关于这一点在勘探中应引起足够的重视。

关键词:储层沥青沉淀带;氧化降解;气侵脱沥青;焦沥青;油气分布中图分类号:TE122.1+13 文献标识码:A 文章编号:1672-1926(2007)01-0099-050　前言在世界很多油气田的地下储集层中,都发现了天然沉淀的沥青[1-18],说明储层中沥青沉淀是一个相当普遍的地质现象。

从成因上讲,储集层中沥青沉淀具有多种成因[1-13,14-18],但造成这些沥青大量沉淀,最终能形成固体沥青封堵带的机制主要3种[2,5,6,8]:①氧化降解作用;②脱沥青作用;③油藏原油热裂解作用。

已报道的研究多集中在沥青沉淀带的形成机理与成因判识[1,3,6-9,11,17,24]、沉淀沥青的分布特征及其对储层物性的影响[2,5,16,18]等方面,除少数研究成果[2,8,21,22]外,很少涉及沥青沉淀带对油气分布的影响。

油井井筒中沥青质沉积现象会影响原油开采的系统效率，同时对地面集输管线也会产生影响[1]。

因此由油井井筒沥青质沉积问题而引发的研究对油田稳产有重要意义。

1　沥青质沉积起因在油井井筒的任意一个高度，如果井筒内温度或压力等条件变化则会使得原油失稳，而原油失稳都会发生沥青质的沉积现象。

导致沥青质沉积的因素主要包括：CO2、富气、pH值、有机化学成分、增产措施、剪切能力、压力和温度。

井筒中沥青质发生絮凝和沉积都取决于原油胶体体系的热力学状态，即温度、压力和原油组成来决定[2]。

正常情况下，沥青质作为分散胶体稳定在原油中，沥青质胶束所受到的引力与斥力大小相等，方向相反。

CO2主要是通过降低pH值来导致原油胶体体系失去平衡而导致沥青质絮凝和沉积。

除此之外，CO2驱替过程中都会产生腐蚀问题，彻底解决腐蚀问题目前还没有统一的方法。

胶质与沥青质的比值越小，沥青质沉积的可能性就越大。

在中轻质原油中，如果胶质相对于沥青质的含量更低的话，那么其出现沥青质沉积的可能性有时候比稠油还要大。

原油在井筒中向上流动，压力和温度都逐渐降低，当压力小于泡点压力以后，原油中的轻烃成分将会以气体的形式分离出来，这会导致轻烃组分的浓度降低，最终导致沥青质的沉积量减少。

但是沥青质的泡点是很难测定的，因为其在压力低于泡点压力时会分解。

采用PVT 2400.150 FV仪器对原油进行高温高压PVT物性研究，在恒定温度的条件下，可以得出可以反应原油物性的压力与体积之间的关系，从而确定原油的泡点压力，充分的说明压力对沥青质沉积的影响。

2　沥青质沉积判定Newberry等提出的SARA方法可以用来判定沥青质在原油体系中能否发生沉积，该方法主要是使用下面的公式来计算胶体的不稳定指数CII：CI=（Saturates+Asphaltenes）/（Resins+Aromatics）如果CI≥0.9，则这种原油易发生沥青质沉积。

另外，Rogel等成功的将沥青质聚合体的稳定能与分子量和碳氢原子比关联起来，然后研究原油的稳定性，所以原油的稳定性与沥青质絮凝初始点关系重大。

油藏开发中沥青质的研究进展调研油藏开发中沥青质的研究进展沥青质是不溶于低级正构烷烃(nC5-nC8)而溶于苯、甲苯等溶剂的一类物质,是原油中分子量最大、极性最强的一个组分。

石油中沥青质-胶质-石油烃是一个连续性的动态稳定体系，类似于胶体体系，其中石油烃为溶剂，沥青质为胶束，胶质是稳定化剂。

当原油中温度、压力或组成等因素发生改变时，沥青质动态稳定体系受到干扰甚至破坏，沥青质发生聚集、沉淀现象。

在石油的生产、加工和储运过程中，沥青质沉积问题越来越受到人们的重视,目前已成为石油工业中需重点研究和解决的技术问题之一。

在石油炼制过程中,将重质原油转为轻质燃料是石油研究领域的一个重要课题。

在该转化过程中,沥青质不仅因其分子量高、芳香度高、杂原子含量高而难以加工,更为重要的是,沥青质是焦炭的主要前身物,沥青质聚集会导致设备结焦,降低生产效率。

在储运过程中,沥青质沉积还会引起设备结垢。

到目前为止,对沥青质沉积问题还没有完善的解决措施,只能采取临时性机械和化学方法来补救维持生产。

为此,人们采用了多种方法来检测沥青质沉积,并提出了很多沥青质沉积的模型。

石油沥青质的聚沉机理沥青质是不溶于低级正构烷烃(nC5-nC8)而溶于苯或甲苯的一类物质，是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。

沥青质的概念天然沥青，但现已扩展至其它的有机矿物燃料(如煤液体或页岩油)。

沥青质与胶质(Resin)共同组成石油中最重的部分。

但沥青质和芳香物之间也没有截然的界限。

并且于沥青质的组成及结构十分复杂,用不同沉淀剂沉淀出的产物的性质也不一样。

长期的研究表明，大多数原油以一种比较稳定的胶体分散体系形式存在，其中的分散相是以沥青质为核心、以附着于它的胶质为溶剂化层而构成的胶束，而分散介质则主要油分和部分胶质组成。

分散介质的芳香度必须足够高才能使体系稳定。

对于沥青质在体系中的分散，胶质起着胶溶剂的作用。

对沥青质溶液表面张力的研究表明，存在着临界胶束浓度(CMC)，高于此浓度时，沥青质分子即发生缔合，形成胶束。