收藏本站
《华东理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

河南高凝原油和特稠油降凝降粘研究

吴本芳  
【摘要】:随着对石油需求的不断增长,大量的石油被开采了出来。易开采输送的常规石油资源越来越少,高凝高粘等非常规石油资源的开发利用已经成为21世纪的重要能源项目之一。 分析原油组成与其流动性发现,原油凝点高不仅与其蜡含量高有关,而且还与其中石蜡的碳链长度有关;原油粘度大不仅与其胶质含量高有关,而且还与其中石蜡的支化度高有关。 针对河南油田高凝油蜡含量高,凝点高达50℃以上,对市售降凝剂感受性差的现状,本文展开开发新型高效降凝剂的降凝研究。合成和表征新型聚合物型降凝剂和大分子型降凝降粘剂,考察其降凝性能。在0.01%加剂量及90℃热处理温度条件下,合成聚合物SMA-a1、LMZ-10和SMA-1分别使河南高凝油14#的凝点降低6℃、7℃和8℃,都比市售降凝效果好的聚合物DTA的降凝幅度5℃有所提高。表明本试验合成的聚合物较市售聚合物降凝剂的降凝效果好,为合成新型高效的聚合物降凝剂打下基础。研究发现聚合物的降凝性能与其相对分子质量有关。当大分子的组成结构与原油中石蜡的碳链分布特征具有匹配性时才显出好的降凝效果。分析蜡晶显微照片表明,经降凝剂处理后的石蜡所析出蜡晶尺寸变大,有序性增强。蜡晶变大使单位原油体积内蜡晶数目减少,蜡晶不易相互联结,因而原油的凝胶化温度降低,凝点降低。进一步验证了降凝剂通过改变蜡晶积聚状态而降凝的机理。 针对河南油田特稠油实际开采中,存在现有降黏剂耐高温性能差,在蒸汽吞吐、蒸汽驱高温条件下易分解丧失降黏性能从而严重影响原油采收率的现状,本文展开耐高温高效降黏剂的开发研究。开发的降粘剂SF耐高温性能强,可耐高温260℃-300℃;降粘效果显著,当SF复配剂在特稠油乳状液中含量为400ppm-2200ppm时,可使河南特稠油1#25℃黏度由202.7 Pa.s降至其乳状液黏度162.1 mPa.s以下,达到了现场应用常温(25℃)粘度低于200mPa.s的降粘要求,25℃降粘率高达99.92%以上,且操作条件在一定范围内变化对降粘效果影响不大,具有加剂量少、降粘效果显著及操作条件范围较宽的优势。实施了SF的工业试生产及其在河南油田的现场应用。对河南油田T4-2123井添加SF降粘后,与未加剂降粘的第1-5轮次注蒸汽吞吐的生产相比,采出液含水由73.6%降到23.6%,下降50%;油汽比由0.029提高到0.391,增加0.362,大幅度提高了采出程度,周期生产效果好。同时与添加其它降粘剂降粘的第6轮次注蒸汽吞吐的采出液含水43.4%相比,也显示出可大幅度降低采出液含水率,提高采出程度,达到较好的生产效果的优势。现场应用的降粘结果表明,降粘剂SF对T4-2123井特稠原油降粘效果最好,50℃降粘率达到88.7%,较其它两种市场竞争降粘剂A(73.6%)和B(75.6%)的降粘率都高,而且SF形成的特稠油乳液在室温下静置4小时以上,粘度回复不大,表明SF不仅能够显著降低特稠油粘度,且稳定性也较好,达到了现场应用的要求。分析原油乳状液的显微照片表明,未加SF的原油乳状液呈W/O型,大多数液滴呈W/O型小液滴,仅有少量的O/W型大液滴;加入SF后的原油乳状液呈O/W型,液珠的分散相为油,连续相为水。由此可推断乳化降粘机理为,降粘剂分子分布于油水界面中,从而形成了相对稳定的低黏度油水乳状液,获得稠油特稠油降粘效果。 油溶性降粘剂降粘技术能够克服乳化降粘技术的缺点,是一种很有前途的方法。低含水稠油特稠油的开采及脱水特稠油的管输,都需要采用油溶性降粘剂,然而国内外关于油溶性降粘剂的研究和应用却很少。为此,本文展开针对河南脱水特稠油添加油溶性降粘剂的降粘研究。合成和表征了新型聚合物型及大分子型油性降粘剂。合成的大分子型油性降粘剂FM-18、UP-16和EY-18,在50℃-70℃较高温区都较市售降粘性能好的聚合物型流动性改进剂EVA的降粘效果好,在6000ppm加剂量条件下,FM-18、UP-16和EY-18对河南脱水特稠油2#50℃的降粘率84.1%、79.6%和85.6%都明显高于EVA的58.7%。这与聚合物EVA相对分子量高在较高温区因自身分子体积的溶胀缠绕对原油产生增粘负作用有关。研究表明,开发大分子油性降粘剂具有可提高较高温区(50℃-70℃)降粘率的优势,为添加油性降粘剂使其在实际有效输送温区50℃-70℃内维持高效降粘以实现远输脱水特稠油开辟了新途径。通过红外、DSC、原子力显微图象及透射电镜图象等分析表明,加入油性降粘剂后的胶质结构特征发生了明显的变化,初步验证了油溶性降粘剂可通过改性胶质而降粘的机理设想。采用温度和剪切速率两个影响因素建立了河南脱水特稠油2#全温区(80℃-38℃)和较高温区(80℃-50℃)内的神经网络预测模型,能较准确地预测管输原油的黏度值,相对误差分别为0.177和0.293。对加热降粘管输脱水特稠油及加剂降粘管输脱水特稠油都具有一定的推广应用价值。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE869

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨锦宗,张淑芬;表面活性剂的复配及其工业应用[J];日用化学工业;1999年02期
2 刘永建,钟立国,范洪富,刘喜林;稠油的水热裂解反应及其降粘机理[J];大庆石油学院学报;2002年03期
3 牟建海;原油降凝剂的研究进展[J];化工科技市场;2001年10期
4 刘同春;原油降凝剂的开发与应用[J];化工进展;1991年04期
5 李颖,周俊虎;BP神经网络在优化配煤预测模型中的研究[J];煤炭转化;2002年02期
6 尉小明,刘喜林,王卫东,徐凤廷;稠油降粘方法概述[J];精细石油化工;2002年05期
7 汤建华,徐立群,潘浪胜,陈灏;原油降凝剂的研制与初步应用试验[J];精细石油化工;2001年05期
8 李干佐,徐军;表面活性剂在油田中的应用及其作用原理[J];精细石油化工进展;2004年02期
9 苏高利,邓芳萍;论基于MATLAB语言的BP神经网络的改进算法[J];科技通报;2003年02期
10 李明,赵大壮;含蜡原油加热处理后粘度和析蜡点研究[J];石油商技;1998年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 洪建勇,包成林,路小峰,李锦昕,关中原,徐海红,李春漫;东临管输原油降凝剂的研制及改性效果评价[J];油气储运;2000年06期
2 宋昭峥,赵密福,葛际江,张贵才,蒋庆哲;聚丙烯酸酯降凝剂对蜡晶形态和电性质的影响[J];石油学报(石油加工);2004年02期
3 王彪,张怀斌,张付生,董丽坚,谢慧专;一种新型原油降凝剂的研究[J];石油学报;1998年02期
4 谷俊标,申龙涉,黄东维,穆文俊;稠油降粘技术在采油工艺上的应用[J];辽宁化工;2003年10期
5 张峥,严正泽,吕涯,翁惠新,宫伟军,徐文清;新型柴油低温流动改进剂的研究[J];华东理工大学学报;2002年01期
6 丁伟,周长利,仇念海,张荣明;苯乙烯-丙烯酸十八酯共聚物(PSOA)的降凝效果研究[J];大庆石油学院学报;1995年03期
7 王建成,傅绍斌;稠油集输降粘方法概述[J];安徽化工;2005年02期
8 李燕琴;一种生态旅游者的识别与细分方法——以北京市百花山自然保护区为例[J];北京大学学报(自然科学版);2005年06期
9 张贵才,孙铭勤,葛际江,宋昭峥;原油降凝剂及其影响因素[J];承德石油高等专科学校学报;2005年01期
10 陈永红,高志康,陈登峰;洗碗机用液体洗涤剂的研制[J];日用化学工业;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 张新委;;小洼油田蒸汽驱高温长效隔热技术研究应用[A];中国新时期思想理论宝库——第三届中国杰出管理者年会成果汇编[C];2007年
2 王俊松;钱飞飞;张兴会;谷兆麟;吴真;;基于BP神经网络的温度传感器动态建模及自适应标定[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
3 王俊松;田库;刘玉敏;张兴会;李建国;刘玉亮;;基于RBF神经网络的肿瘤组织热传导过程建模及软测量[A];第25届中国控制会议论文集(上册)[C];2006年
4 叶斌;陶德华;;轻度氢化植物油的摩擦化学特性[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年
5 周建伟;李术元;;油砂沥青热水抽提机理和沥青粘度性质研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
6 卢时林;张锦晖;张义顺;白山;孙兴革;胡岩;;称重式稠油单井计量方法[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
7 孙斌;周云龙;洪文鹏;;几种改进BP算法在气液两相流流型识别中的比较[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦冰;稠油乳化降粘剂结构与性能关系的研究[D];石油化工科学研究院;2001年
2 冯异勇;石蜡沉积及清除数值模拟研究[D];西南石油学院;2002年
3 朱建喜;HDTMA~+柱撑蒙脱石层间域内有机离子的排列、演化模式及构型变化[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2003年
4 崔学民;乳胶体系水基流延工艺及其叠层制备陶瓷材料的研究[D];中国建筑材料科学研究院;2003年
5 王玉斗;热/化学综合作用对油藏多相流影响研究[D];南京理工大学;2002年
6 张金利;EVA型聚合物分子设计、合成与应用研究[D];天津大学;2003年
7 詹自力;纳米In_2O_3气敏性能及其气敏机理研究[D];郑州大学;2003年
8 李庆余;铝电解用惰性可润湿性TiB_2复合阴极涂层的研制与工业应用[D];中南大学;2003年
9 杨力远;预分解窑煅烧过程计算机模拟[D];武汉理工大学;2004年
10 贺成才;液—液两相水平管流的层流流动规律研究[D];西南石油学院;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 西晓丽;大庆柴油冷滤性能改进剂的研制[D];大庆石油学院;2005年
2 王立影;稠油的电加热开采理论及方法研究[D];大连理工大学;2005年
3 滕琳琳;神经网络PID控制器在热网流量调节中的应用[D];大连理工大学;2005年
4 张斌;嵌入式飞行数据传感系统及其神经网络算法的研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 闫红梅;基于BP神经网络的图像压缩算法研究[D];西安科技大学;2005年
6 何葆芳;淀粉基药用纳米载体的制备及应用基础研究[D];合肥工业大学;2003年
7 莫馗;苯甲酸液相催化氧化合成苯酚的工艺优化研究[D];湖南大学;2001年
8 薛艳;高分子表面活性剂分子量的MALDI质谱测定方法研究[D];石油化工科学研究院;2001年
9 周勇;聚苯乙烯磺酸盐的合成及水泥浆减阻性能的研究[D];石油化工科学研究院;2000年
10 许晓慧;蛋黄卵磷脂的提取及卵磷脂的纯化工艺研究[D];西北大学;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张志华,朱章森,李儒兵;几种修正的自适应神经网络学习算法及其应用[J];地球科学-中国地质大学学报;1998年02期
2 陈守余,周梅春;数据开采的BP神经网络方法及其应用[J];地球科学-中国地质大学学报;1998年02期
3 丁伟,周长利,仇念海,张荣明;苯乙烯-丙烯酸十八酯共聚物(PSOA)的降凝效果研究[J];大庆石油学院学报;1995年03期
4 张劲军;易凝高粘原油管输技术及其发展[J];中国工程科学;2002年06期
5 唐旭东,刘伟,吕广;原油改性输送技术的现状及发展[J];广东化工;1998年03期
6 张维邦,冯克,李卓美;聚甲基丙烯酸酯类的合成及其对油品的降凝作用[J];高分子材料科学与工程;1987年04期
7 张维邦,曾晖扬,李卓美;聚丙烯酸酯类的合成、表征及其对油品的降凝作用[J];高分子材料科学与工程;1989年05期
8 刘同春;原油降凝剂的开发与应用[J];化工进展;1991年04期
9 张金利,武传杰,李韡,王一平,梁瑛;降凝剂分子设计的研究进展[J];化工进展;2002年04期
10 牟建海;原油破乳机理研究与破乳剂的发展[J];化工科技市场;2002年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁发书,李建波,任洪明,肖超;稠油降粘剂的室内研究[J];石油与天然气化工;2001年02期
2 赵庆辉,刘其成,刘志惠,郑南方,李成琴;超稠油耐高温乳化降粘剂优选实验研究[J];特种油气藏;2001年03期
3 范洪富;钻井液降粘剂HKSF的室内研究[J];石油与天然气化工;1995年02期
4 孙淑荣,倪士民,韩新永;高效稠油降粘剂应用研究[J];化工时刊;1999年12期
5 姚丹姝,商出岫;原油降粘剂X-JN的研制[J];黄金学报;2000年01期
6 李葵英,冯云凤,杜兰香,万立新,黄新平;预膜减阻降粘剂用于稠油开采[J];油气田地面工程;2004年05期
7 李善祥,李燕生,于建生,韩有清;无铬降粘剂GHm的研究与应用(Ⅰ)[J];石油与天然气化工;1995年04期
8 孙举,王中华,李旭东,张辉;合成条件对AMPS/AA共聚物钻井液降粘剂降粘性能的影响[J];石油与天然气化工;1996年02期
9 徐燕莉;两性离子降粘剂AMTA性能研究[J];北京化工大学学报;1999年01期
10 宋斗贵,朱桂林,曹嫣镔,唐培忠,王秋霞;高效稠油降粘剂的性能评价及现场应用[J];西南石油学院学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 司江涛;杨峰;吴国斌;秦桂云;谢先华;;东辛稠油开发配套技术[A];胜利南区稠油开采技术交流会论文集[C];2008年
2 刘慧英;;塔河稠油化学降粘采出液的特性分析[A];山东石油学会稠油特稠油地面集输与处理技术研讨会论文集[C];2009年
3 孙宝国;邓子刚;王清;;优化稠油脱水处理工艺[A];山东石油学会稠油特稠油地面集输与处理技术研讨会论文集[C];2009年
4 羊初珍;;面120区沙四段薄互层稠油开采配套工艺[A];江汉油田难采储量开发技术研讨会论文集(一)[C];2007年
5 贾兆军;武继辉;黄振武;刘琳波;;单113块超稠油开采技术研究及应用[A];胜利南区稠油开采技术交流会论文集[C];2008年
6 田小存;赵利军;韩吉顺;;空心杆掺水乳化降粘工艺在稠油开采中的应用[A];胜利油田北部油区特高含水期提高采收率技术研讨会论文汇编[C];2005年
7 李建军;陶志国;刘希先;;疏松砂岩稠油油藏油井动态“一井一策”管理办法[A];第四届胜利油田北部油区疏松砂岩油藏开发技术研讨会论文集[C];2008年
8 王清;李广庭;;草桥稠油脱水工艺研究[A];山东石油学会油气储运系统节能降耗技术交流会论文集[C];2008年
9 陈战有;周文英;张利军;姚庆伦;韦永继;;聚碳酸酯二醇聚氨酯弹性体的制备[A];中国聚氨酯工业协会第十五次年会论文集[C];2010年
10 黄春;马涛;管素红;;解堵综合配套技术在孤东油田的应用[A];胜利油田北部油区特高含水期提高采收率技术研讨会论文汇编[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李章军;把人生价值最大化[N];人民日报;2007年
2 记者 郑惠华 通讯员 路遥东 杨士科;一优三育 打造“硅谷”[N];河北经济日报;2006年
3 本报记者 王金法通讯员 张海波;“热门”工艺何以遭“冷落”[N];中国石化报;2008年
4 记者张鑫;“邯郸制造” 又有新突破[N];邯郸日报;2011年
5 记者 袁英;辽海集团做大做强机械化工产业[N];盘锦日报;2007年
6 首席记者 吕红丽;兴隆工业园的资本转向[N];盘锦日报;2007年
7 记者 郝凌峰 通讯员 赵银芳 张进生;永年县经济半壁江山靠民企[N];中国乡镇企业报;2003年
8 方正博雅纳米工程研究中心主任 李正孝;今天,我们该怎么看待纳米[N];光明日报;2002年
9 首席记者 刘海鹰;瑞达研发参与国际招标[N];盘锦日报;2008年
10 记者 艾秀廷 王巍;硅谷化工公司演绎发展“加速度”[N];河北日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 吴本芳;河南高凝原油和特稠油降凝降粘研究[D];华东理工大学;2011年
2 王元庆;低温稠油水热裂解催化降粘研究[D];中国地质大学;2010年
3 李朝霞;塔河油田奥陶系油藏机械采油优化理论研究与应用[D];中国地质大学(北京);2009年
4 王富华;抗高温高密度水基钻井液作用机理及性能研究[D];中国石油大学;2009年
5 冷一欣;聚天冬氨酸的合成与应用研究[D];南京工业大学;2005年
6 吴旭;磺酸盐两亲无规聚合物的制备及其聚集行为研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谭井山;稠油降粘剂的制备研究[D];大庆石油学院;2010年
2 王景洲;一种新型泥浆降粘剂的开发与应用[D];东北石油大学;2012年
3 耿毅;塔河油田TK1073井稠油降粘剂的合成及评价[D];中国石油大学;2011年
4 张民;钻井液用降粘剂的合成与评价[D];中国石油大学;2010年
5 张小亮;稠油油溶性降粘剂ESA的合成及评价[D];中国石油大学;2010年
6 吕小博;稠油油溶性降粘聚合物的合成及其降粘剂降粘性能研究[D];山东大学;2012年
7 王述银;克拉玛依油田三区块稠油降粘剂开发与机理研究[D];西南石油学院;2003年
8 王剑峰;阿拉新稠油油藏降粘剂驱油物理模拟研究[D];大庆石油学院;2007年
9 许娟;新型抗高温高密度水基钻井液体系研究[D];西南石油学院;2004年
10 金波;辽河油田杜84块超稠油抗高温降粘剂的研制及现场实施方案设计[D];大庆石油学院;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026