高凝油油保所

1、四、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)二、高凝油油藏開采工藝五、下一步工作安排一、概況三、降凝劑研究進(jìn)展匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 通常把凝固點(diǎn)在40以上，含蠟量高的原油叫高凝油。遼寧省的沈陽油田是我國(guó)最大的高凝油田，其原油的最高凝固點(diǎn)達(dá)67。上海世博石油館上海世博石油館一、概況遼河油田 遼河油田擁有3億噸高凝油地質(zhì)儲(chǔ)量，遼河靜安堡油田沈84塊沙三段原油含蠟37.7%-36.7%，原油凝固點(diǎn)43-48.9。國(guó)外典型高凝油田類別類別美國(guó)美國(guó)印度尼西亞印度尼西亞馬來西亞馬來西亞油田名稱油田名稱阿塔蒙油田阿塔蒙油田爪哇島油田爪哇島油田PenaraPenara油田油田埋深（米）埋深（米）2700-39002700-39001341-1

2、5001800-21001800-2100含蠟量（含蠟量（% %）505024.8 24.8 1010凝固點(diǎn)（凝固點(diǎn)（）464648484747勝利油田典型高凝油藏是王家崗油田：含蠟量平均29.8%，凝固點(diǎn)平均40.5。國(guó)內(nèi)其它高凝油田勝利油田1、高凝油在近井地帶發(fā)生堵塞；2、在井筒流動(dòng)過程中形成堵塞，影響單井產(chǎn)能；3、在集輸管線中形成堵塞；4、分離器中發(fā)生沉積。高凝油開采中存在的問題一、概況油田油田含蠟量（含蠟量（%）凝固點(diǎn)凝固點(diǎn)()河南魏崗油田河南魏崗油田4858大港小集油田大港小集油田2640大慶榆樹林油田大慶榆樹林油田3843原油組成直鏈?zhǔn)灒汉扛?，析蠟溫度高。石蠟沉積影響因素支鏈?zhǔn)?/p>

3、蠟：延緩結(jié)晶成核。芳香烴：石蠟的溶劑，延緩沉積。環(huán)烷烴：破壞成核和生長(zhǎng)過程。重質(zhì)組分：含量越多，體系越易析蠟。溫度析蠟點(diǎn)：開始出現(xiàn)粒徑在1微米以上的蠟 晶體時(shí)的溫度。凝固點(diǎn)：發(fā)生沉積并且開始固結(jié)堵塞流 動(dòng)通道的溫度點(diǎn)。傾點(diǎn)：結(jié)晶形成網(wǎng)狀物，原油失去液體 性質(zhì)，象彈性固體時(shí)的溫度點(diǎn)。壓力石油開采過程過中，隨壓力的下降，輕質(zhì)組分揮發(fā)，促進(jìn)蠟的析出。 當(dāng)流體溫度高于析蠟溫度時(shí)（44），在此溫度條件下未發(fā)生光折射現(xiàn)象。當(dāng)流體冷卻到析蠟溫度時(shí)（42）亮點(diǎn)開始出現(xiàn)，在流體冷卻到0時(shí)成像變得更為明亮。交叉極化顯微鏡交叉極化顯微鏡析蠟溫度（析蠟溫度（WATWAT）一、概況四、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)二、高凝油油藏開采工藝五

4、、下一步工作安排一、概況三、降凝劑研究進(jìn)展匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱1.1.地層熱化學(xué)降凝技術(shù)3.微生物降凝技術(shù)2.2.無線電高頻降凝技術(shù)4.注入熱流體降凝技術(shù)地 層 降凝 技術(shù)地層熱化學(xué)降凝技術(shù)A + B=反應(yīng)物 + 熱量技術(shù)特點(diǎn)：利用水基放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的大量熱，提高近井地帶溫度，溶解或分散蠟結(jié)晶物；熱化學(xué)反應(yīng)通過將蠟晶的形態(tài)從晶體向無定形態(tài)改變，從而限制蠟晶的長(zhǎng)大。 該油田采用酸化胺類物質(zhì)進(jìn)行熱化學(xué)處理，產(chǎn)生的熱大約能將基液溫度提高至192，而碳數(shù)16的蠟沉積物的溶解溫度是88-93。該技術(shù)在Penara油田沿海從式井的應(yīng)用大約提高采收率22%。馬來西亞群島沿海Penara油田二、高凝油油藏開采工藝

5、無線電高頻降凝技術(shù) 技術(shù)原理：應(yīng)用一種發(fā)射設(shè)備發(fā)射無線電頻率，通過改變蠟晶分子原子核和電子的自旋狀態(tài)及氫鍵結(jié)合程度，影響蠟晶顆粒聚集和生成、改變成網(wǎng)結(jié)構(gòu)，最終降低凝固點(diǎn)，改善高凝油流動(dòng)特性。射頻處理后的蠟晶偏振光剖面圖（中空透明）未處理的蠟晶偏振光剖面圖 射頻改變碳鏈分布，使得碳鏈分布加寬：高碳數(shù)碳鏈減少（C# 27 to C# 39），低碳數(shù)碳鏈增加（C# 7 to C# 21）。應(yīng)用實(shí)例微生物降凝技術(shù) 細(xì)菌通過破壞蠟分子鏈上碳原子間的化學(xué)鍵而部分消化掉蠟沉積物，從而使沉積物變得可再流動(dòng)； 細(xì)菌產(chǎn)生可進(jìn)一步促進(jìn)蠟降解的生物表活劑； 這些細(xì)菌具有極強(qiáng)的活性，可有效降低C15-C20石蠟組分比例

6、，可大幅降低原油粘度、傾點(diǎn)。Sarir原油氣相色譜分析(經(jīng)孤立培養(yǎng)細(xì)菌5%(v/v)處理)Libya 東部Sarir油田進(jìn)行應(yīng)用二、高凝油油藏開采工藝1. 熱化學(xué)降凝技術(shù)3. 機(jī)械防蠟降凝技術(shù)2. 低壓電阻加熱降凝技術(shù)4. 磁防蠟降凝技術(shù)5.聲波防蠟降凝技術(shù)井筒降凝技術(shù)低壓電阻加熱降凝技術(shù) 美國(guó)Extractol公司研制的低壓電阻加熱油管防蠟技術(shù)，采出的原油在油管中的溫度保持在凝固點(diǎn)以上。 該工藝特點(diǎn)：油管與套管的隔離是靠在油管接箍和每根油管上安裝快速固定特制絕緣體來實(shí)現(xiàn)。油管錨設(shè)置的深度根據(jù)井溫梯度和原油始凝點(diǎn)決定。地面控制采出油的溫度，在油田試驗(yàn)中，采出油的地面溫度達(dá)到60以上。井筒熱化學(xué)

7、降凝技術(shù)化學(xué)液注入油管帽 原理和地層熱化學(xué)溶液處理技術(shù)相同二、高凝油油藏開采工藝井筒機(jī)械防蠟降凝技術(shù) 俄羅斯石油股份有限公司研制了一種新型刮蠟器-拉刀刮蠟器該刮蠟器的工作原理是切削刃將蠟沉積表面切削成溝槽，蠟屑由液流或氣流帶走。 拉刀刮蠟器 加拿大的Para-Tech公司開發(fā)研制了一種可用于井下和地面防蠟的短節(jié)工具Enercat 防蠟器，該工具主要是由中心管、鋁合金外套組成，在中心管與鋁合金套間的夾層內(nèi)充填有石英及半貴重金屬填料。目前已在世界上20多個(gè)產(chǎn)油國(guó)應(yīng)用。井筒機(jī)械防蠟降凝技術(shù)井筒磁防蠟降凝技術(shù) 俄羅斯生產(chǎn)的 型磁防蠟器，原理是磁場(chǎng)產(chǎn)生膠體效應(yīng)與氫鍵異變效應(yīng)。磁防蠟器呈圓桶狀，長(zhǎng)度為45

8、0mm和350mm，直徑為60mm和42mm，質(zhì)量為5kg3kg，固定在油管中，也可以懸掛在鋼絲上，與機(jī)械刮蠟器一起工作。 在俄羅斯的羅斯塔申和扎伊金油田進(jìn)行了應(yīng)用，安裝之前清蠟周期為37天，安裝后清蠟周期為3035天。 處理前處理后二、高凝油油藏開采工藝四、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)二、高凝油油藏開采工藝五、下一步工作安排一、概況三、降凝劑研究進(jìn)展匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱國(guó)內(nèi)外降凝劑研究的發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)30年代20世紀(jì)50年代20世紀(jì)60年代縮聚型均聚型共聚型20世紀(jì)80年代復(fù)配型三、降凝劑研究進(jìn)展20世紀(jì)30年代至50年代: 1931年Davis合成了人類最早用的降凝劑；由氯化石蠟和酚的縮合物60年代到80年代

9、: 相繼研制出適應(yīng)于不同產(chǎn)地原油性質(zhì)的降凝劑，并用在原油長(zhǎng)輸管道上 80年代以后: 著重于對(duì)原有產(chǎn)品進(jìn)行改性或復(fù)配，以擴(kuò)大對(duì)原油的適應(yīng)面，使之能適用于各種高蠟原油 50年代至60年代: 一方面繼續(xù)開發(fā)新型降凝劑，另一方面采用共聚等手段對(duì)已有的降凝劑進(jìn)行改性 縮聚物、均聚物、共聚物和復(fù)配幾個(gè)階段6、共聚型降凝劑 由于原油中石蠟、膠質(zhì)含量不等，其分子結(jié)構(gòu)和大小各異，目前國(guó)外降凝劑效果較好的有以下幾種：1、表面活性劑類降凝劑3、丙烯酸酯類降凝劑2、馬來酸酐醇解/胺解降凝劑5、聚兩性電解質(zhì)降凝劑4、EVA型降凝劑 Blackmon等人研究發(fā)現(xiàn)，獨(dú)特的線型磺酸鹽降凝劑能降低高凝油的凝點(diǎn)，非極性烴尾結(jié)構(gòu)對(duì)

10、降凝效果至關(guān)重要。表面活性劑降凝劑磺酸鹽線性磺酸鹽洗滌劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)線型降凝劑對(duì)Shell60AL油進(jìn)行處理，可使原油凝點(diǎn)下降30，比分支型磺酸鹽對(duì)原油的降凝幅度高出27以上。 Hafiz等采用單、二、三油酸酯與6-三乙醇胺進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到了三種新型晶體改性表面活性劑。 6-三乙醇胺單油酸酯（E1T6） 6-三乙醇胺二油酸酯（E2T6） 6-三乙醇胺三油酸酯（E3T6） 三種樣品對(duì)1#（umbarkca20）、2#（umbarkca14 ）和埃及的含蠟原油均有降凝效果；低分子量的E1T6對(duì)1#原油降凝效果最好，而高分子量的E3T6對(duì)2#原油降凝效果最好，在1000ppm條件下，分別將1#、2#

11、原油凝固點(diǎn)降低12和18。表面活性劑類降凝劑油酸酯合成路線： + 氯化鋁催化劑石蠟用氯氣進(jìn)行氯化 +130-150 9-11h +130-150 5-7h烷基萘丁二酰亞胺 產(chǎn)品NA-2對(duì)氣體和燃料油的降凝效果最好，將凝點(diǎn)降低15，比工業(yè)烷基化萘的降凝幅度高出 3 Mohamed等人合成一種多功能的添加劑烷基萘丁二酰亞胺NA-1（分子量3200）NA-2（分子量9200）NA-3（分子量6700）馬來酸酐醇解/胺解 三、降凝劑研究進(jìn)展馬來酸酐醇解/胺解 Soni等采用懸浮聚合的方法合成了四種帶有脂肪類雙酯或芳香環(huán)鏈的新梳形馬來酸酐共聚物?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)圖18OA-18 BAUn-18（懸鏈上引入芳香結(jié)

12、構(gòu)） 合成路線： +乙烯基酯（或芐酯） +馬來酸酐共聚物 梳形聚合酯硬脂醇馬來酸酐醇解/胺解 Kosamaba（印度坎貝盆地） 18-ABA (懸鏈上引入兩個(gè)芳香結(jié)構(gòu)、 C18鏈上引入脂肪類結(jié)構(gòu)) 18-MBA （用甲基丙烯酸代替丙烯酸）化學(xué)結(jié)構(gòu)圖將其應(yīng)用于Kosamba高蠟原油，在加劑量為500 mg/kg 條件下，18-ABA和18MBA分別使原油的凝點(diǎn)降低21和18。 酸酐共聚物烷基丙烯酸與N-十六烷基馬來酰亞胺的共聚物馬來酸酐醇解/胺解 Srushti Deshmukh等針對(duì)印度Nada原油合成了五種流動(dòng)改性劑。合成路線： 馬來酸酐 烷基丙烯酸酯 酸酐共聚物烷基丙烯酸酯 丙烯酸 乙醇

13、三、降凝劑研究進(jìn)展馬來酸酐醇解/胺解 印度Nada原油：凝固點(diǎn)30、蠟含量27.83%、瀝青質(zhì)含量0.28% 所有添加劑都具有較好的降凝效果，其中添加劑A-14效果最好，在1000ppm時(shí)對(duì)Nada原油的降凝幅度達(dá)到27，A-18效果次之；合成的降凝劑具有蠟晶分散和流動(dòng)改性的雙重作用。 Chanda等合成了具有一系列分子量的聚烷丙烯酸酯（PBA）降凝劑，并針對(duì)印度高含蠟Dikom和Kathaluni原油進(jìn)行了降凝效果評(píng)價(jià)。丙烯酸酯類降凝劑 低分子量的PBA的降凝效果最好，對(duì)DK原油和KH原油的降凝幅度達(dá)到15 ，但沒有將原油粘度降低到有利的流動(dòng)狀態(tài)，特別是對(duì)于DK原油。丙烯酸酯類降凝劑 Raf

14、ael A. Soldi等人通過甲基丙烯酸甲酯（MMA）的酯化反應(yīng)合成了烷基丙烯酸甲酯單體（其中帶有C14,C16和C18脂肪醇），再與MMA按摩爾比3:7,5:5,7:3進(jìn)行聚合，得到甲基丙烯酸酯共聚物。MMA和烷基丙烯酸甲酯化學(xué)結(jié)構(gòu)式十八烷基丙烯酸甲酯與MMA按摩爾比70:30聚合后的共聚物（50ppm）對(duì)原油的降凝效果最好，降凝幅度達(dá)22三、降凝劑研究進(jìn)展丙烯酸酯類降凝劑 Rafael A. Soldi等人合成了烷氧基-己基丙烯酸酯聚合物，并評(píng)價(jià)了其對(duì)印度高含蠟Bombay High原油的降凝效果合成路線：Step1 Step2 7-烷氧基丙烯酸酯的合成7-烷氧基丙烯酸酯+十二烷基丙烯酸

15、酯烷氧基-己基丙烯酸酯聚合物 聚合 添加聚合物（150ppm）后，原油的凝點(diǎn)降幅最高達(dá)18EVA型降凝劑 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）是最常用的含蠟原油降凝劑，具有結(jié)晶性能的乙烯鏈段與蠟晶共晶，發(fā)揮降凝作用。 Jafari Behbahani Taraneh等人研究了不同分子量的EVA對(duì)伊朗五種不同含蠟原油的粘度和凝固的影響。5#原油 低分子量的EVA32 效果高分子量的EVA80降凝幅度18 降凝幅度281#原油三、降凝劑研究進(jìn)展 Machado等人研究了EVA中不同醋酸乙烯酯含量（20,30,40,80）、EVA分子量等對(duì)巴西原油粘度、凝固點(diǎn)、相行為的影響。Albacora2EVA20

16、、EVA30、EVA40（500ppm）降凝幅度26以上Albacora1、 BadejoEVA30降凝效果最好降凝幅度分別為20、43 EVA型降凝劑三、降凝劑研究進(jìn)展EVA型降凝劑 Castro等人采用一種半連續(xù)反應(yīng)裝置合成低分子量和高分子量的苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（SVA），將其作為流動(dòng)改性劑添加到墨西哥原油中進(jìn)行研究，并與商品化 EVA 類降凝劑進(jìn)行了對(duì)比。 與高分子量的SVA相比，低分子量的SVA降凝效果更好。商業(yè)化EVA降凝效果很好，但對(duì)降低原油粘度的貢獻(xiàn)有限。聚兩性電解質(zhì)（含氮類聚合物）合成路線：乙酰乙酸乙酯+十八胺 （甲基）丙烯酸+自由基聚合生成 疏水改性聚合單體 疏水兩親性

17、聚合物 Didukh等報(bào)道了一種新型疏水改性聚甜菜堿型降凝劑 將其分別在DMF、鄰二甲苯和正己烷中進(jìn)行膠束化，對(duì)Kumkol-Akshabulak混合油進(jìn)行處理，添加量在100 mg/kg 時(shí)，用正己烷膠束化的產(chǎn)物降凝效果最佳，可使原油凝點(diǎn)下降18聚兩性電解質(zhì)（含氮類聚合物）共聚型降凝劑 Ana Erceg Kuzmic等人采用具有不同長(zhǎng)度烷基鏈的烷基丙烯酸酯與苯乙烯（St）、丙烯酸（AA）、1-乙烯-2-吡咯烷酮（1V2P ）進(jìn)行聚合反應(yīng)，合成了多種二元共聚物或三元共聚物 丙烯酸酯-AA化學(xué)結(jié)構(gòu)式A：丙烯酸酯-St-AAB：丙烯酸酯-AA-1V2PC：丙烯酸酯-St-1V2P 含有丙烯酸酯R

18、av 20.74（烷基鏈長(zhǎng)度）的共聚物和三元共聚物（與其他添加劑的成分和摩爾分?jǐn)?shù)大小無關(guān) ）對(duì)于克羅地亞油田的原油來說都是最好的降凝劑 。 Al-Sabagh等人制備了四種梳狀苯乙烯-馬來酸酐共聚物，并作為埃及Qarun含蠟原油的降凝劑和流動(dòng)改性劑對(duì)其進(jìn)行了性能研究。合成路線： 在相同條件下，具有長(zhǎng)分支鏈的PPD4其降低凝固點(diǎn)值最大，即從27降到-3，而短分支鏈的PPD1降低凝固點(diǎn)值最小，即從27降到6；顯然，降凝劑的降凝效果隨著烷基鏈長(zhǎng)度的增加而增加 。共聚型降凝劑共聚型降凝劑 El-Ghazawy等人通過使用不同組分的烷基丙烯酸酯與馬來酸酐反應(yīng)合成三元共聚物，并探討了其對(duì)Khalda和Os

19、ories原油（埃及）的降凝效果。（DCA-ODA）/MAKhaldaOsories 效果最好的降凝劑是摩爾比為90 :10的三元共聚物;（DCA-ODA）/MA降凝效果優(yōu)于（DCA-HDA）/MA；針對(duì)Khalda原油，添加劑濃度為250ppm降凝效果最好三、降凝劑研究進(jìn)展降凝劑的合成趨勢(shì)目前，國(guó)外開發(fā)的降凝劑，從化學(xué)類型看主要以二元三元共聚物為主。從化學(xué)結(jié)構(gòu)看，主要是具有一定分子量及分子量分布的梳狀分子或魚骨分子。降凝劑的改性方法配骨接枝換枝復(fù)配降凝劑的分子設(shè)計(jì)及構(gòu)造中，選擇具有極性基團(tuán)的單體與具有非極性基團(tuán)的單體，通過特殊的化學(xué)反應(yīng)，得到一種聚合物型降凝劑方法利用共聚物分子鏈上游離極性官

20、能團(tuán)與特定的有機(jī)功能化合物反應(yīng)，在共聚物分子鏈上引入一定分子量、具有特殊功能的側(cè)鏈，局部改變共聚物分子結(jié)構(gòu)降凝劑分子中，應(yīng)用酯交換反應(yīng)改變共聚物的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)而得到一種新型的降凝劑的方法利用多種降凝劑的協(xié)同作用，將結(jié)構(gòu)不同的降凝劑按一定的比例混合，使其具有更廣泛的適應(yīng)性。這種方法是目前降凝劑研制方面應(yīng)用最多的方法三、降凝劑研究進(jìn)展四、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)二、高凝油油藏開采工藝五、下一步工作安排一、概況三、降凝劑研究進(jìn)展人員組成現(xiàn)有在職職工28名；其中高級(jí)職稱8人，中級(jí)職稱14人，高中級(jí)職稱占總?cè)藬?shù)的80%；博士研究生3人，碩士研究生13人，本科生10人，本科以上占總?cè)藬?shù)的93%。 。先進(jìn)的儀器設(shè)備(包括軟硬

21、件)研究隊(duì)伍人才培養(yǎng)對(duì)外開放(學(xué)術(shù)交流)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室接受樣品、執(zhí)行分析任務(wù)并提供數(shù)據(jù)和結(jié)果的地方主要配套工藝技術(shù)系列 整體區(qū)塊油氣層保護(hù)技術(shù) 屏蔽暫堵技術(shù) 油水井系列解堵技術(shù) 油層保護(hù)系列化學(xué)劑研制 低滲透油藏增注技術(shù) 油層損害診斷與評(píng)價(jià)技術(shù) 產(chǎn)品開發(fā)實(shí)驗(yàn)室u 合成裝置u 高溫高壓頁巖膨脹儀u 超級(jí)恒溫水浴u ES系列電子天平u 表界面張力儀主要功能是進(jìn)行油層保護(hù)相關(guān)化學(xué)產(chǎn)品的開發(fā)SVT-20界面張力測(cè)量?jī)x 高溫高壓頁巖膨脹儀 DW高溫高壓動(dòng)態(tài)污染儀 TDY巖心流動(dòng)梯度儀 巖心模擬評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室模擬注采過程中巖心通過流體的能力模擬油藏溫度和壓力下的滲流實(shí)驗(yàn)u 孔隙度儀u 巖心流動(dòng)梯度儀u

22、高溫高壓動(dòng)態(tài)污染儀u 智能氣體滲透率儀u 電位滴定儀u 高溫高壓入井液評(píng)價(jià)儀u 激光粒度儀u 高溫高壓濾失儀化學(xué)劑性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室各種入井液及地層流體的性質(zhì)分析及相關(guān)化學(xué)添加劑產(chǎn)品性能的檢測(cè).激光粒度儀西南石油大學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 CMM-B型高溫高壓巖心多參數(shù)測(cè)量?jī)x CMM-150/70A型高溫高壓三軸巖心多參數(shù)測(cè)量?jī)x CWCTFlow-型高溫高壓流動(dòng)儀 CWCTInject型高溫注水儀 MCD-B型高溫高壓多點(diǎn)長(zhǎng)巖心實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 西南石油大學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室西南石油大學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 快速測(cè)量孔隙度、滲透率、飽和度、可動(dòng)流體、潤(rùn)濕性，等巖石物性參數(shù)。從全直徑巖心到鉆井巖屑均可測(cè)試，適合多種巖性。應(yīng)用范圍廣、效果好RPS-830-M核磁成像系統(tǒng)核磁共振成像測(cè)試巖心微觀機(jī)理傷害孔隙結(jié)構(gòu)油藏滲流機(jī)理CT-測(cè)試系統(tǒng)DSA100HP高溫高壓潤(rùn)濕性及界面張力測(cè)量?jī)x最大工作壓力Pma