一種乳化超稠油的水基降粘劑及其製備方法與流程
2023-06-06 22:17:21
本發明涉及一種用於提高採收率的降低超稠油粘度的水基降粘劑，以及該降粘劑的製備方法，屬於石油開採
技術領域：
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背景技術：
：稠油根據粘度及相對密度可分為普通稠油、特稠油和超稠油，其中超稠油粘度在50000mpa·s以上，相對密度大於0.98(130api)。根據現有研究，原油粘度通常在400mpa·s以下才能進行開採和輸送。目前國內外在稠油開採中常用的降粘方法有：摻稀油法、加熱法、稠油改質降粘及化學藥劑降粘法。摻稀油降粘存在稀油短缺及價格昂貴等不利因素；加熱降粘則要消耗大量的熱能，存在著較高的能量損耗和經濟損失；改質降粘適用範圍較窄；化學降粘包括油溶性和水溶性降粘技術，油溶性降粘技術的作用機理尚明確，選擇性強，難以開發出適用範圍廣的降粘劑，而且只是削弱了蠟晶、膠質瀝青質層狀重疊堆積結構的穩固性，並未完全「拆散」聚集體，因而降粘能力有限，但水溶性降粘技術使用範圍相對較寬(包括油層開採、井筒降粘、管道輸送等領域)，同時工藝簡單，成本較低，易於實現。目前國內外稠油降粘技術的應用實例較多，例如中國專利文獻cn103032056b公開的一種使用摻稀原油降粘的方法，雖然降粘前塔河油田th12329井50℃粘度為1800000mpa·s，降粘後井口稠油50℃粘度在800mpa·s以下，但是摻稀比達到0.73:1，鑑於稠油與稀油在價格等方面存在的差異，此摻稀油降粘存在經濟方面的損失。cn101845298b公開的一種使用微生物降粘的方法，缺點是對結構複雜的膠質和瀝青質處理難度較大，且在高溫和高鹽的地層環境下容易失活。美國專利文獻us9453157報導了一種用甘油磷脂、植物油、稀釋劑(煤油、柴油、芳香族溶劑、輕質原油、石腦油和汽油)和助劑(醇類)作為稠油降粘劑的方法，缺點是輕質原油消耗量大，高達40wt％。us20010042911報導了一種稠油降粘劑，雖然主劑濃度為0.5wt％時，可將普通稠油的粘度降到200mpa·s左右，但並不適合含瀝青質、膠質量較高的超稠油降粘。技術實現要素：本發明針對現有降粘劑存在的不足，提供一種成本低、安全、降粘效果好的乳化超稠油的水基降粘劑，同時提供一種該降粘劑過程簡單的製備方法。本發明的乳化超稠油的水基降粘劑，以100重量份計，包含如下組分，表面活性劑0.7-4份，油相0-10份，餘量為水相。所述表面活性劑包含超兩親分子乳化劑和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，二者質量比為1:4-4:1，優選1:1。所述超兩親分子乳化劑為中國專利文獻cn105542149a公開的《具有響應性的超兩親分子乳化劑、乳狀液及其製備方法》中的超兩親分子乳化劑。所述油相為甲苯、二甲苯、混苯、柴油、石蠟油或氣制油。所述水相可以是水，或者是濃度不大於30g/l的nacl溶液，或者是濃度不大於2g/l的cacl2溶液，或者是nacl和cacl2的混合溶液，該混合溶液中nacl的濃度不大於30g/l，cacl2的濃度不大於2g/l。上述水基降粘劑的製備方法是：以100重量份計，稱取表面活性劑0.7-4份，油相0-10份，餘量為水相，室溫下攪拌混合均勻，即形成乳化超稠油的水基降粘劑。攪拌轉速為以200-500轉/分鐘，攪拌時間15-30分鐘。本發明製備的乳化超稠油的水基降粘劑利用表面活性劑的復配產生的協同增效作用大大提高了整體的表面活性，能顯著降低油水界面張力，所以在一定溫度下經過攪拌，表面活性劑吸附於油珠周圍，形成混合界面膜，防止油珠重新聚並，大大減弱了分子內摩擦力，形成了o/w型乳狀液，使得超稠油粘度降低幅度高達99.99％；並且本水基降粘劑不含鹼，特別適用於鹼敏地層乳化降粘。本發明的水基降粘劑具有成本低、安全和製備簡單等特點，能夠有效提高超稠油採收率。附圖說明圖1是本發明中製備的水基降粘劑的樣品示意圖。圖2是50℃稠油樣品示意圖。圖3是本發明超稠油乳化降粘效果示意圖。具體實施方式實施例1以100重量份計，分別稱取如下組分，超兩親分子乳化劑2份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉2份，石蠟油10份，去離子水86份。依次放入反應器中混合均勻，室溫下以300轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，即可形成水基降粘劑。乳化降粘效果測試：(1)將超稠油在50℃的恆溫水浴中恆溫1小時，攪拌去除其中的游離水和氣泡，測定超稠油在50℃的初始粘度μ0；(2)在燒杯中加入超稠油和水基降粘劑，二者質量比固定為2:1，放入80℃的恆溫水浴中，恆溫1小時，調節轉速為500轉/分，在恆溫條件下攪拌20分鐘，製備稠油乳液，測定稠油乳液在50℃時的粘度μ。(3)降粘率按照下式計算：結果如下表所示：稠油樣品粘度(mpa·s)2429091稠油乳液粘度(mpa·s)57.6降粘率(％)99.99實施例2以100重量份計，分別稱取如下組分，超兩親分子乳化劑0.14份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.56份，甲苯2份，濃度20g/l的nacl溶液(水溶液)97.3份。依次放入反應器中混合均勻，室溫下以200轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，即可形成水基降粘劑。按照實施例1的方法考察水基降粘劑的降粘效果，數據如下：稠油樣品粘度(mpa·s)959530稠油乳液粘度(mpa·s)53.9降粘率(％)99.99實施例3以100重量份計，分別稱取如下組分，超兩親分子乳化劑1.6份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.4份，柴油3份，nacl和cacl2的混合溶液95份，混合溶液中nacl含量30g/l，cacl2含量2g/l。依次放入反應器中混合均勻，室溫下以500轉/分鐘的轉速攪拌15分鐘，即可形成水基降粘劑。按照實施例1的方法考察水基降粘劑的降粘效果，數據如下：稠油樣品粘度(mpa·s)959530稠油乳液粘度(mpa·s)82.2降粘率(％)99.99實施例4以100重量份計，分別稱取如下組分，超兩親分子乳化劑2份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1份，混苯2份，nacl和cacl2的混合溶液97份，混合溶液中nacl含量15g/l，cacl2含量1g/l。依次放入反應器中混合均勻，室溫下以400轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，即可形成水基降粘劑。按照實施例1的方法考察水基降粘劑的降粘效果，數據如下：稠油樣品粘度(mpa·s)959530稠油乳液粘度(mpa·s)74降粘率(％)99.99實施例5以100重量份計，分別稱取如下組分，超兩親分子乳化劑1份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉2份，氣制油7份，濃度為0.5g/l的cacl2溶液90份。依次放入反應器中混合均勻，室溫下以300轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，即可形成水基降粘劑。按照實施例1的方法考察水基降粘劑的降粘效果，數據如下：稠油樣品粘度(mpa·s)2429091稠油乳液粘度(mpa·s)107.4降粘率(％)99.99實施例6以100重量份計，分別稱取如下組分，超兩親分子1.5份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1.5份，二甲苯5份，井水93份。依次放入反應器中混合均勻，室溫下以400轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，即可形成水基降粘劑。按照實施例1的方法考察水基降粘劑的降粘效果，數據如下：稠油樣品粘度(mpa·s)2429091稠油乳液粘度(mpa·s)83.4降粘率(％)99.99實施例7以100重量份計，分別稱取如下組分，超兩親分子乳化劑0.5份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.5份，自來水99份，不加油相。依次放入反應器中混合均勻，室溫下以300轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，即可形成水基降粘劑。乳化降粘效果測試：(1)將超稠油在50℃的恆溫水浴中恆溫1小時，攪拌去除其中的游離水和氣泡，測定超稠油在50℃的初始粘度μ0；(2)在燒杯中加入超稠油和水基降粘劑，二者質量比固定為7:3，放入50℃的恆溫水浴中，恆溫1小時，調節轉速為500轉/分，在恆溫條件下攪拌20分鐘，製備稠油乳液，測定稠油乳液在50℃時的粘度μ。(3)降粘率按照下式計算：結果如下表所示：稠油樣品粘度(mpa·s)343845稠油乳液粘度(mpa·s)15.4降粘率(％)99.99實施例8以100重量份計，分別稱取如下組分，超兩親分子乳化劑0.5份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.5份，濃度為5g/l的nacl溶液93份，不加油相。依次放入反應器中混合均勻，室溫下以400轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，即可形成水基降粘劑。按照實施例7的方法考察水基降粘劑的降粘效果，數據如下：稠油樣品粘度(mpa·s)376554稠油乳液粘度(mpa·s)17.5降粘率(％)99.99當前第1頁12