三元复合稠油化学降粘的室内研究

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1、石油化工进展第ll卷第7期14ADVANCESIN17INEPETROCHEMICALS三元复合稠油化学降粘的室内研究陈大钧邓英江张颖郭东旭徐浩然(西南石油大学化学化工学院，成都610500)摘要研究了磺化、氧化稠油化学降粘方法。根据稠油降粘剂评价标准，确定实验条件为：反应温度70℃，反应时间1．5h，测试温度50℃，测试仪器NDJ一79型旋转粘度计。考察了磺化剂加量、氧化剂加量、表面活性剂加量及碱加量对稠油粘度的影响。确定最佳配方为：磺化剂、氧化剂加量均为4．5％，表面活性剂加量为0．5％，碱加量O．2％。在此条件下，体系的降粘率为22％一36％。关键词稠油磺化氧化乳化碱降粘率国内稠油开

2、采主要采用蒸汽吞吐、蒸汽驱、火入地层，会产生腐蚀井筒、伤害地层及反应不均匀驱等热采技术，辅以聚合物驱、表面活性剂驱或多等问题，因此将磺化剂、氧化剂和碱加入水包油乳相复合驱¨】。热采技术的应用使油井的动用程状液中注人地层。在温度为80—120℃、盐含量度提高，生产周期延长，采收率达20％以上，但热为2％一5％时，该乳状液在2—4h内能保持一定采过程消耗大量的石油与天然气，成本较高。稠的稳定性。油化学降粘技术成本较低，但由于受开发技术、油2实验部分气层保护及稠油后续处理等方面的限制，没有得2．1试剂与仪器到推广应用。笔者利用地层条件，将磺化剂和氧试剂：新疆某油井稠油，密度为1．1038g／mL

3、化剂以乳状液形式注入地层稠油中，磺化剂与稠(20℃)，粘度8963mPa·s(5O℃)，胶质和沥青油中含活性苯环的大分子反应，在苯环上引入磺质含量为54．56％；含有苯环的磺酸盐HHJ—I，常酸基。磺酸基是强亲水基，从而改善稠油的流动温下溶于有机溶剂和水，HHJ一1中的磺酸基团性。氧化剂能使胶质、沥青质分子中的长碳链断能够在7O一80℃下与含有活性苯环的大分子发裂，同时还能氧化苯环上的侧链成酸，提高稠油的生取代反应，在大分子的苯环上引入磺酸基团；含活性。在乳状液中加入碱，与稠油中的石油酸及有一O—O一基团的有机强氧化剂YHJ一1，溶于氧化产物酸反应，生成表面活性物质，可进一步提有机溶剂和水

4、，能氧化有机长碳链。高稠油的活性。仪器：SYP3007B—lI型石油和合成液抗乳化1技术思路性能试验器，上海神开石油化工设备有限公司石稠油中的胶质和沥青质是影响其粘度的主要油仪器厂；NDJ一79型旋转粘度计，上海昌吉地质因素，改善胶质、沥青质的基团和微观结构，可达仪器有限公司；电热恒温水浴锅，北京大学科学仪到降低粘度的目的，采取的措施具体如下：器厂。(1)在井f~i70—120℃温度下，向稠油中注入2．2实验方法磺化液，在胶质和沥青质分子中的苯环上引人磺2．2．1粘度测定酸基团。磺酸基团是强水化基团，可改善大分子用NDJ一79型旋转粘度计测定稠油的粘的水溶性，降低粘度。度J。将待测样品倒人

5、测试容器至口端，插入转(2)向井筒中打入氧化剂，使胶质、沥青质分筒，将待测容器放在托架上，将转筒悬挂于仪器连子中的长碳链断裂，并氧化芳环侧链成酸，加入碱生成盐。收稿日期：2010—04—27。(3)向地层中注人碱，中和稠油中的石油酸，作者简介：陈大钧，教授，博士生导师，应用化学国家级特色生成表面活性物质。专业和省级重点学科建设负责人，主要从事复杂油气井完井、固井、油气井增产措施的化学工作液、材料、化学助剂和若磺化剂、氧化剂和碱直接以水溶液形式注施工工艺技术的研究开发。2010年7月陈大钧等．三元复合稠油化学降粘的室内研究15轴上，通恒温水浴30min后打开测试开关，待指针从图2可以看出，K

6、MnO，过硫酸铵和过硫酸稳定后读取读数。钾对稠油粘度影响较小，而H0：在井底温度下2．2．2乳状液稳定性测定会产生气体，形成微泡沫乳状液。过氧化苯甲酰用SYP3007B一Ⅱ型石油和合成液抗乳化性和YHJ一1具有强氧化性，能使大分子长碳链断能试验器测定乳状液的稳定性。将一定体积比的裂，有机物分子链缩短，还能氧化芳环侧链成酸，油水、表面活性剂和盐加人100mL量筒中，将量使稠油的水溶性增强。YHJ一1的氧化性强于过筒置于测试仪器恒温水浴中，测试仪器搅拌氧化苯甲酰，所以选择YHJ—l作为氧化剂。但5min，每隔30min记录乳状液体积，4h后停止由于氧化剂与大分子长碳链接触界面有限，反应记录。不

7、充分，因此磺化剂加量达到6％后，继续增加磺2．3结果及讨论化剂的用量，稠油粘度变化不大。2．3．1磺化剂筛选2-4常用磺化剂有浓HsO4，SO，，HSO3C1，1．8Na2SO3，NaHSO3，Na2SO4和NaHSO4等，考虑设备腐蚀、毒性及油层保护等因素，选择NaSO，碍1．2NaHSO3，Na2SO4，NaHSO4和HHJ一1为磺化剂。葵世磺化剂加量对稠油粘度的影响如图l所示。O．62．5O369l2152．O氧化