稠油掺水溶性乳化降粘剂降粘试验

郭佳天，王为民，黄树凤，程海峰，张玮康

（辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001）

稠油掺水溶性乳化降粘剂降粘试验

郭佳天，王为民，黄树凤，程海峰，张玮康

（辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001）

稠油具有特殊的高粘度和高凝固点特性，在开发和应用的各个方面都遇到一些技术难题。针对目前超稠油加热降粘工艺存在能耗过高的问题，采用了掺活性水降粘工艺。为了保证油样具有代表性，分别在锦州采油厂联合站进站管线和 21#采油平台井口取样阀取稠油样品，进行了掺活性水降粘工艺试验，乳化降粘试验结果表明，稠油温度在40～80 ℃范围内，在30%含水率稠油中添加0.021%的LJ-2降粘剂降粘之后，稠油的降粘率可达到70%左右。采用掺活性水降粘技术可减少燃料费用和节约能耗。

锦州采油厂；稠油；乳化；降粘工艺

稠油掺活性水降粘输送研究,关键是寻找乳化降粘剂,要求管中油水混合液具有一定稳定性,能满足停输及意外事故对稳定性的要求,并且在输送末站易破乳脱水。同时,鉴于不同油品性质稠油乳化降粘时所需乳化降粘剂存在较大差异,因此对应于特定区块稠油必须进行适合于该区块油品性质的乳化降粘剂的筛选[3]。

1 乳化降粘剂的筛选

1.1 原料及主要仪器

实验材料：稠油样品、水溶性降粘剂[4]、油田产出水等。

实验仪器： RS－300流变仪、恒温水浴、比色瓶、高剪切分散乳化机、水分测定仪、移液管、天平、烧杯等。

1.2 试验方法

（1）乳化降粘剂的选择方式[5]:取适量的油和水，按一定比例混合（一般用油水比为 70︰30、75︰25），然后添加浓度为1%的乳化降粘剂，使降粘剂的含量为油水混合物的 0.25‰、0.50‰，混合后放在60 ℃左右的恒温水浴中,再用剪切乳化机剪切。每种比例的试样采用20 r/min的剪切3 min和40 r/min的剪切5 min 2种剪切方法进行剪切。

再把每个样品分两部分，一部分70 mL放入比色瓶，并放入 60 ℃恒温水浴中观察油水分离的情况，每10 min记录脱水分离量，从而分析样品的稳定性。另一部分30 mL放入流变仪中，进行样品表观粘度的测量，如此重复测量每种样品的数据，选出稳定性好、粘度低的样品及最优乳化降粘剂。

（2）混合空白油样粘度的测量

由于混合油样的粘度随温度变化很大，因此需要从低温到高温进行较细的测量。测量从 40 ℃到80 ℃，同时记录数据。

（3）实验结果

通过对收集的 22种水溶性乳化降粘剂进行的降粘试验[3]表明，LJ-2降粘剂降粘剂具有较好的降粘效果。

（4）对LJ-2乳化降粘剂的实验研究及分析

对 LJ-2乳化降粘剂与混合油样混合后进行粘度测量，其测量方法与混合油样测量方法相同。试验结果见表1。其粘温曲线见图1和图2。

从表1及图1、图2可以看出：在不加降粘剂时，50 ℃时的动力粘度为2 982 mPa·s，60 ℃时为 1 200 mPa·s，70 ℃时为 506 mPa·s，80 ℃时为240 mPa·s，而加0.021%的LJ-2稠油降粘剂后，50 ℃时的动力粘度突降到 830 mPa·s，降粘率为72.2%；60 ℃时为399 mPa·s，降粘率为66.7%；70 ℃时为281.4 mPa·s，降粘率为50%；80 ℃时为138 mPa·s，降粘率为42.5%。

图1 采联合站稠油粘温曲线Fig. 1 He viscosity-temperature curve of the heavy oil in the multi-purpose station

图2 锦采21#站含水稠油粘温曲线Fig. 2 He viscosity-temperature curve of the heavy oil in the 21# station

表1 RS-300流变仪测定降粘试验结果表Table 1 The result table of visbreaking test detected by Rheometre

另外 50-76#井的稠油 40 ℃时的动力粘度为 3 095 mPa·s，50 ℃时为1457 mPa·s，而加0.021%的LJ-2稠油降粘剂后，40 ℃时的动力粘度突降到710 mPa·s，降粘率为77.1%；50 ℃时为380 mPa·s，降粘率为76.1%。

从以上数据分析结果表明，在低温状态下的降粘效果比高温状态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较好一些[6]。

2 结 语

乳化降粘试验结果表明，在30%含水率高凝稠油中添加0.021%的LJ-2乳化降粘剂，使含水高凝稠油形成相对稳定的水包油型乳状液，进行了乳化降粘输送，提高了输送稠油的效率和经济效益。

[1] 刘国然.稠油乳化降粘技术[J].特种油气藏，1995，2（1）:57-59．

[2] 王晓宇，宋天民.稠油降粘方法研究现状[J].河北化工，2009，11（11）27-29．

[3] 尉小明,刘喜林,张建英，等.稠油乳化降黏开采用表面活性剂的筛选[J].日用化学工业，2002,32（4）:40-42．

[4] 宋迎来，李明辉．辽河油田地面化学剂应用现状及前景展望[J]．油田化学，1995，12(2):185-187.

[5] 尉小明，刘喜林，张建英，等．稠油降粘方法概述[J]．精细石油化工，2002．110(5)：45-48．

[6] 肖稳发，向兴金．稠油乳化降粘剂JNT一6的室内研究[N]．江汉石油学院学报，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当前，国内稠油的开采和输送主要采用的是热力降粘的方法，能耗大、成本较高 。为此，通过实验来证明采用乳化降粘的方式可以降低能耗，降低成本，提高经济效益[1]。乳化降粘就是在稠油中掺入数量和浓度一定的活性剂水溶液，这种活性剂水溶液的作用就是使稠油形成水包油型乳状液，减小流体与管壁的摩擦，降低表观粘度,减少稠油在管道中的流动阻力，提高了稠油的输送效率。此项技术在美国、加拿大等应用已较成熟，国内20世纪90年代，对辽河、胜利、大港等油田也进行了此项技术的试验，取得了初步的成果。乳化降粘输送是一种很好的输油方式[2]。

TE 345

A

1671-0460（2011）01-0048-02

2010-09-09

郭佳天（1984-），男，硕士研究生，辽宁葫芦岛人，2008年毕业于大庆石油学院建筑环境与设备工程专业，研究方向：稠油输送。E-mail：fstf611@163.com，电话：15041384716。