稠油乳化降粘技术的关键.ppt

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1、第6章稠油降粘主要内容稠油简介稠油的升温降粘法稠油稀释降粘法稠油的乳化降粘法稠油的氧化降粘法稠油的催化水热裂解降粘法一、稠油简介稠油是指在油层温度下脱气原油的粘度超过100mPa•s的原油。1、什么是稠油？三个要素油层温度脱气原油粘度界限温度和溶解气如何影响原油粘度？为什么强调“脱气”原油？油层中有溶解气，可以降低原油粘度。稠油井井下取样非常困难，取样时往往会损失溶解气，而将油样恢复到相似状态困难、成本高。一、稠油简介2、稠油的特点二个特点粘度高密度大粘度从100mPa•s到几十万mPa•s相对密度可超过1.0以上稠油物性参数采油技术手册，第八分册，P3~7一、稠油简介3、稠油为什

2、么粘度大？沥青质胶质一般把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃而溶于苯的物质称为沥青质，它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。主要是因为稠油中胶质沥青质含量高造成的。胶质是石油中分子量及极性均仅次于沥青质的大分子非烃化合物，具有很大的多分散性．与沥青质和芳香烃之间并没有截然的界限。3、稠油为什么粘度大？沥青质沥青质的结构层次一般把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃而溶于苯的物质称为沥青质，它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。主要是因为稠油中胶质沥青质含量高造成的。单元薄片似晶缔合体微粒胶束超分子胶质沥青质单元片结构示意图单元薄片似晶缔合体微粒胶束超分子稠环芳香环环烷环烷基链

3、杂原子沥青质似晶缔合体结构示意图单元薄片似晶缔合体微粒胶束超分子芳香盘环烷环及烷基链胶质沥青状组分超分子结构模型单元薄片似晶缔合体微粒胶束超分子胶束微粒侧链束从稠油粘度与胶质沥青质含量的相关曲线可以看出：胶质沥青质含量越高，原油粘度越大（Fuel,87(13-14),2008,3065-3070）稠油流动时，相对移动液层间的内摩擦力为：1、油质分子间2、胶质分子间3、沥青质分散相间4、油质分子和胶质分子间5、油质分子和沥青质分散相间6、胶质分子与沥青质分散相间4、稠油粘度大对开发有何影响？影响油层采收率影响井筒举升影响地面输送影响三个环节剥离难、易指进抽油机负荷大、耗电量多，机械事

4、故多输送困难、麻烦第2节稠油的升温降粘法稠油粘温曲线稠油的粘度受温度影响影响很大结论稠油的粘温曲线表明：稠油存在结构，稠油的粘度像聚合物溶液的粘度一样有结构粘度和牛顿粘度组成。结构粘度：结构的存在而产生的牛顿粘度：稠油固有的粘度一、稠油粘度来源：Andrade公式：二、升温降粘法：注蒸汽电加热法第3节稠油的稀释降粘法经验公式：稠油与煤油质量比粘度/mPa·s稠油与煤油质量比粘度/mPa·s100:062400100:156670100:528300100:203220100:1012400100:301450煤油的加入可使稀释后的稠油粘度大幅降低由于稀油的加入增加了胶质、

5、沥青质分散体之间的距离，减少了它们相互间的作用力，从而破坏了稠油的结构。经验公式：μd稠油稀释后的粘度μl稀油的粘度μv稠油的粘度X稀油与稠油的质量比公式表明：稀油的粘度越低，稀油与稠油的质量比越大，稠油稀释后的粘度越低。1、Richardson公式μ——乳状液粘度，mPa·sμ0——分散介质粘度，mPa·sΦ——乳状液中分散相所占体积百分数，%k——常数：Φ≤0.74时，k为7.0，当φ>0.74时，k为8.0；第4节、稠油乳化降粘机理Richardson公式（1）乳状液粘度取决于分散介质粘度。（2）乳状液粘度取决于分散相所占体积分数。启示50℃时稠油的粘度为2000mPa·S，

6、水的粘度为0.55mPa·S。在表面活性剂的作用，将稠油乳化成水包油乳状液，求分散相质量分数分别为0.7和0.8时所形成乳状液的粘度。练习：（1）若Φ=0.70,则k=7.0μ=0.55mPa·S×2.7187.0×0.7=73mPa·S（2）若Φ=0.80，则k=8.0μ=0.55mPa·S×2.7188.0×0.80=3.3×102mPa·S有何启示3、稠油乳化降粘技术的关键（1）必须形成水包油乳状液油井产出液含水率大于10%适应条件两个关键（2）产出液必须有一定含水率4、稠油乳化降粘剂主要成分是表面活性剂聚氧乙烯壬基苯酚醚-10十八酸钠十二烷基苯磺酸钠主要成分是表面活性剂羧甲

7、基聚氧乙烯壬基苯酚醚-10聚氧乙烯壬基苯酚醚硫酸酯钠盐-10聚氧乙烯壬基苯酚醚乙基磺酸钠-4α-烯烃磺酸盐（1）非离子表面活性剂主要适应温度不高、粘度不大的普通稠油降粘。（2）一些羧酸盐和磺酸盐表面活性剂具有较高的耐温、耐盐能力。说明说明（3）表面活性剂在水溶液中的质量分数一般是0.02%~0.5%。（4）好的稠油降粘剂和表面活性剂的HLB值、油水界面张力没有对应关系。α-烯烃磺酸盐对几种稠油的界面张力好的稠油降粘剂应达到的要求：（1）流动分散；（2）静止分层振荡一次