稠油摻水溶性乳化降粘劑降粘試驗

郭佳天，王為民，黃樹鳳，程海峰，張瑋康

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧 撫順 113001）

稠油摻水溶性乳化降粘劑降粘試驗

郭佳天，王為民，黃樹鳳，程海峰，張瑋康

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧 撫順 113001）

稠油具有特殊的高粘度和高凝固點特性，在開發(fā)和應(yīng)用的各個方面都遇到一些技術(shù)難題。針對目前超稠油加熱降粘工藝存在能耗過高的問題，采用了摻活性水降粘工藝。為了保證油樣具有代表性，分別在錦州采油廠聯(lián)合站進站管線和 21#采油平臺井口取樣閥取稠油樣品，進行了摻活性水降粘工藝試驗，乳化降粘試驗結(jié)果表明，稠油溫度在40～80 ℃范圍內(nèi)，在30%含水率稠油中添加0.021%的LJ-2降粘劑降粘之后，稠油的降粘率可達到70%左右。采用摻活性水降粘技術(shù)可減少燃料費用和節(jié)約能耗。

錦州采油廠；稠油；乳化；降粘工藝

稠油摻活性水降粘輸送研究,關(guān)鍵是尋找乳化降粘劑,要求管中油水混合液具有一定穩(wěn)定性,能滿足停輸及意外事故對穩(wěn)定性的要求,并且在輸送末站易破乳脫水。同時,鑒于不同油品性質(zhì)稠油乳化降粘時所需乳化降粘劑存在較大差異,因此對應(yīng)于特定區(qū)塊稠油必須進行適合于該區(qū)塊油品性質(zhì)的乳化降粘劑的篩選[3]。

1 乳化降粘劑的篩選

1.1 原料及主要儀器

實驗材料：稠油樣品、水溶性降粘劑[4]、油田產(chǎn)出水等。

實驗儀器： RS－300流變儀、恒溫水浴、比色瓶、高剪切分散乳化機、水分測定儀、移液管、天平、燒杯等。

1.2 試驗方法

（1）乳化降粘劑的選擇方式[5]:取適量的油和水，按一定比例混合（一般用油水比為 70︰30、75︰25），然后添加濃度為1%的乳化降粘劑，使降粘劑的含量為油水混合物的 0.25‰、0.50‰，混合后放在60 ℃左右的恒溫水浴中,再用剪切乳化機剪切。每種比例的試樣采用20 r/min的剪切3 min和40 r/min的剪切5 min 2種剪切方法進行剪切。

再把每個樣品分兩部分，一部分70 mL放入比色瓶，并放入 60 ℃恒溫水浴中觀察油水分離的情況，每10 min記錄脫水分離量，從而分析樣品的穩(wěn)定性。另一部分30 mL放入流變儀中，進行樣品表觀粘度的測量，如此重復(fù)測量每種樣品的數(shù)據(jù)，選出穩(wěn)定性好、粘度低的樣品及最優(yōu)乳化降粘劑。

（2）混合空白油樣粘度的測量

由于混合油樣的粘度隨溫度變化很大，因此需要從低溫到高溫進行較細的測量。測量從 40 ℃到80 ℃，同時記錄數(shù)據(jù)。

（3）實驗結(jié)果

通過對收集的 22種水溶性乳化降粘劑進行的降粘試驗[3]表明，LJ-2降粘劑降粘劑具有較好的降粘效果。

（4）對LJ-2乳化降粘劑的實驗研究及分析

對 LJ-2乳化降粘劑與混合油樣混合后進行粘度測量，其測量方法與混合油樣測量方法相同。試驗結(jié)果見表1。其粘溫曲線見圖1和圖2。

從表1及圖1、圖2可以看出：在不加降粘劑時，50 ℃時的動力粘度為2 982 mPa·s，60 ℃時為 1 200 mPa·s，70 ℃時為 506 mPa·s，80 ℃時為240 mPa·s，而加0.021%的LJ-2稠油降粘劑后，50 ℃時的動力粘度突降到 830 mPa·s，降粘率為72.2%；60 ℃時為399 mPa·s，降粘率為66.7%；70 ℃時為281.4 mPa·s，降粘率為50%；80 ℃時為138 mPa·s，降粘率為42.5%。

圖1 采聯(lián)合站稠油粘溫曲線Fig. 1 He viscosity-temperature curve of the heavy oil in the multi-purpose station

圖2 錦采21#站含水稠油粘溫曲線Fig. 2 He viscosity-temperature curve of the heavy oil in the 21# station

表1 RS-300流變儀測定降粘試驗結(jié)果表Table 1 The result table of visbreaking test detected by Rheometre

另外 50-76#井的稠油 40 ℃時的動力粘度為 3 095 mPa·s，50 ℃時為1457 mPa·s，而加0.021%的LJ-2稠油降粘劑后，40 ℃時的動力粘度突降到710 mPa·s，降粘率為77.1%；50 ℃時為380 mPa·s，降粘率為76.1%。

從以上數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，在低溫狀態(tài)下的降粘效果比高溫狀態(tài)下的降粘效果更好一些，低含水的稠油降粘效果比高含水的稠油降粘效果較好一些[6]。

2 結(jié) 語

乳化降粘試驗結(jié)果表明，在30%含水率高凝稠油中添加0.021%的LJ-2乳化降粘劑，使含水高凝稠油形成相對穩(wěn)定的水包油型乳狀液，進行了乳化降粘輸送，提高了輸送稠油的效率和經(jīng)濟效益。

[1] 劉國然.稠油乳化降粘技術(shù)[J].特種油氣藏，1995，2（1）:57-59．

[2] 王曉宇，宋天民.稠油降粘方法研究現(xiàn)狀[J].河北化工，2009，11（11）27-29．

[3] 尉小明,劉喜林,張建英，等.稠油乳化降黏開采用表面活性劑的篩選[J].日用化學(xué)工業(yè)，2002,32（4）:40-42．

[4] 宋迎來，李明輝．遼河油田地面化學(xué)劑應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望[J]．油田化學(xué)，1995，12(2):185-187.

[5] 尉小明，劉喜林，張建英，等．稠油降粘方法概述[J]．精細石油化工，2002．110(5)：45-48．

[6] 肖穩(wěn)發(fā)，向興金．稠油乳化降粘劑JNT一6的室內(nèi)研究[N]．江漢石油學(xué)院學(xué)報，1996，l8:69-71.

Viscosity Reduction Test of Water Soluble Emulsified Viscosity Reducer for Heavy Oil

GUO Jia-tian，WANG Wei-min，HUANG Shu-feng，CHENG Hai-feng，ZHANG Wei-kang
(Liaoning Shuhua University, Liaoning Fushun 113001，China)

The heavy oil has characteristics of special high viscosity and high freezing point,so there are some technical problems in development and application of the heavy oil. The viscosity reduction technology for the heavy oil with heating technique can result in higher energy loss．In this paper, taking the heavy oil from Jinzhou oil production plant as sample, viscosity reduction test of water soluble emulsified viscosity reducer for the heavy oil was carried out. The results show that when the heavy oil temperature is from 40 ℃ to 80 ℃ and moisture content is 30% ,dosage of LJ-2 viscosity reducer is 0.021%, viscosity reduction rate can reach to 70%.The viscosity reduction technology can reduce cost of oil production and save energy consumption greatly．

Jinzhou oil production factory； heavy oil；emulsify；viscosity reduction technology當前，國內(nèi)稠油的開采和輸送主要采用的是熱力降粘的方法，能耗大、成本較高 。為此，通過實驗來證明采用乳化降粘的方式可以降低能耗，降低成本，提高經(jīng)濟效益[1]。乳化降粘就是在稠油中摻入數(shù)量和濃度一定的活性劑水溶液，這種活性劑水溶液的作用就是使稠油形成水包油型乳狀液，減小流體與管壁的摩擦，降低表觀粘度,減少稠油在管道中的流動阻力，提高了稠油的輸送效率。此項技術(shù)在美國、加拿大等應(yīng)用已較成熟，國內(nèi)20世紀90年代，對遼河、勝利、大港等油田也進行了此項技術(shù)的試驗，取得了初步的成果。乳化降粘輸送是一種很好的輸油方式[2]。

TE 345

A

1671-0460（2011）01-0048-02

2010-09-09

郭佳天（1984-），男，碩士研究生，遼寧葫蘆島人，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)，研究方向：稠油輸送。E-mail：fstf611@163.com，電話：15041384716。