稠油降粘方法比較概述

摘 要：綜述了目前稠油的降粘方法，對乳化降粘、摻稀油降粘、加熱降粘、加堿降粘、加表面活性劑降粘、稠油催化降粘和油溶性降粘劑降粘的優缺點進行比較，重點介紹了油溶性降粘劑降粘，指出了以后降粘劑的發展趨勢。

關鍵詞：稠油；降粘劑；稠油改質；表面活性劑

目前全球的石油形勢比較緊張，原油期貨價格已經突破每桶130美元，據專業人員估計原油期貨價格將會出現緩慢上漲的趨勢，最終將達到每桶140-150美元。這無疑將加大對油氣資源的開采，目前我國已開發的油田大多數都已處于高含水和高采出程度階段，東部多數老油田綜合含水高達85%以上，可采儲量開采程度達到70%以上。而我國的稠油儲量很大，主要分布在遼河、新疆、勝利、南陽、大港、吉林和華北等油田，稠油的地質儲量約占總儲量的17%。稠油中膠質、瀝青質和石蠟含量較高，黏度很大，流動性差， 因而其開采和集輸難度很大，需進行加熱或稀釋處理。

由于常規開采稠油的高成本和政治方面的原因，在開采時都會首選開采較輕的原油。然而在當今的形勢下，稠油資源將成為21世紀的主要能源。為了經濟合理的開采稠油資源，必須采取一些物理或化學方法對稠油進行改質或改性處理，降低黏度，提高流動性，從而提高采收率。本文對稠油降粘的方法，研究現狀和趨勢進行了綜述。

1 稠油粘度

含正構烷烴多的原油凝固點高，含膠質、瀝青質多的原油粘度高。稠油粘度高的實質是其本身分子在體系各種力的相互作用下所形成的復雜大分子結構[8]。稠油中的膠質、瀝青質是一種天然的乳化劑，使油水在采出及運輸過程中形成穩定的乳狀液。

2 降粘的方法

2.1 乳化降粘

由于其特殊的表面活性把油包水型乳狀液變為水包油型乳狀液，含水稠油中加入降粘劑后起到反相乳化劑的作用，從而達到降粘的目的。

2.2 摻稀油降粘

輕油摻入到稠油后可起到降凝降粘的作用；所摻的輕油相對密度和粘度越小，降凝降粘效果也越好；混合溫度越低，降粘效果越好；低溫下摻入輕油后可改變稠油流型，使其從屈服假塑性或假塑性轉變為牛頓流體[4]。

2.3 加熱降粘

隨著溫度的升高，原油粘度呈明顯下降的趨勢。

2.4 加堿降粘

原油中含有一些酸性物質，如脂肪酸、環烷酸，焦質酸和瀝青酸，這些酸性物質是潛在的表面活性物質，可被堿活化，形成水包油型乳狀液，可大幅度降粘[3]。

2.5 加表面活性劑降粘

乳化降粘，即在表面活性劑作用下使W/O乳狀液反相成為O/W型乳狀液而降粘；破乳降粘，即表面活性劑使W/O乳狀液破乳而生成游離水，根據游離水量和流速形成“水套油心”、“懸浮油”、“水漂油”而降粘[5]；吸附降粘，是將表面活性劑水溶液注入油井，破壞油管或抽油桿表面的稠油膜，使表面潤濕性反轉為親水性，形成連續的水膜，減小抽油過程中原油流動的阻力[1][3]。

2.6 稠油催化降粘

在蒸汽驅或蒸汽吞吐過程中，油層溫度可達150-300℃時，加入催化劑VOSO4，NiSO4，Alcl3，Fecl3等，可使稠油中膠質、瀝青質在硫鍵處斷裂產生理想的降粘效果[4]。

2.7 油溶性降粘劑降粘

通過拆散瀝青質膠質所形成的空間網狀結構和石蠟結晶所形成的結構來達到降粘的目的[9]。

3 方法的優缺點

乳化降粘中乳狀液破乳效果的好壞受原油物性、乳狀液類型、破乳劑、破乳濕度、分離設備的內部結構，脫出油水的質量控制等因素。增加破乳的難度和各方面的投資。在摻稀油降粘中，由于現在原油的價格昂貴，使用該方法在經濟上不合適，而且將采出的稀油脫水處理在回注將會增加開采成本。在加熱降粘中，消耗大量的能量用于加熱。加減降粘的方法很不穩定，并且存在對管線的腐蝕作用，還處在研究階段。加表面活性劑降粘的機理與乳化降粘類似，雖可在一定程度上解決稠油的降粘問題，但開采時需加入大量的水，并且要求所形成的乳狀液必須具有一定的穩定性，導致采出的稠油破乳脫水難度增加，處理量加大。

稠油催化降粘和油溶性降粘劑降粘是較好的方法。前者可在進行蒸汽吞吐和蒸汽驅中使用，后者的使用范圍更廣。稠油中加入油溶性降粘劑雖不能降低體系中金屬雜原子或瀝青質、膠質的濃度，但能改變瀝青質、膠質大分子為小分子，從而降粘。油溶性降粘劑分子與膠質、瀝青質的相互作用；降粘劑分子的溶劑化作用；降粘劑分子的溶解作用；降粘劑分子與蠟晶的作用。針對膠質、瀝青質呈堆積狀態，在高溫或溶劑作用下堆積層隙“疏松”的特點，使降粘劑分子“滲入”膠質或瀝青質分子層之間，起到降低稠油粘度的作用[7]。還有一種油溶性降粘劑是在原油酯型分子骨架上引入具有極性或表面活性的側鏈，利用極性基團和表面活性劑基團的空間效應和降低固液界面張力的能力提高對蠟晶、膠質、瀝青質的分散作用[2]。

4 發展趨勢

油溶性降粘劑類型有縮合物型，不飽和單體的均聚物或共聚物，高分子表面活性劑型。還有一種在研究中的新方法，即在降粘劑分子中引入強親水基團的烷基磺酸鹽基團可破壞膠質、瀝青質分子間的氫鍵，破壞天然乳化液節面膜的強度，解散膠質、瀝青質的聚集體，達到降粘之目的。

在伴蒸汽注入高效稠油降粘劑可以降低油水界面張力，減少井筒舉升阻力，提高注氣生產的經濟效益，是多輪次吞吐后期提高采收率的有效途徑。降粘劑可以提高注氣壓力，提高注氣質量，降低原油粘度，有利于回采，延長熱采周期，提高周期產量[6]。

降粘劑將向具有良好的耐溫、抗鹽性能以及較低的界面張力的方向發展。

參考文獻

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