重油输送过程流动性改进方法概述

重油输送过程流动性改进方法概述
作者：靳浩邵小伟
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第05期
摘要：随着重油输送量逐渐增加，重油输送过程出现了易结蜡、粘度高、流动性差、管输阻力大等问题。

目前常用的重油流动性改进方法包括以加热法、掺稀法为代表的物理法，以添加降粘剂、降凝剂、减阻剂为代表的添加剂法和采用热加工过程的改质法。

为了促进重油输送过程流动性改进技术的发展，综述了不同种类重油流动性改进方法的机理和优缺点，并对不同的方法进行对比，最后展望了重油流动性改进的发展方向。

关键词：重油输送；流动性
1 重油简介
世界已探明重油可采储量远比常规石油可采储量丰富。

近年来，随着全球石油资源劣质化趋势不断加剧，重油已经成为委内瑞拉、加拿大、俄罗斯等国家原油输出的主要支柱。

但是重油具有粘度大、流动性差等缺点，这为开采、输送和后续加工过程带来很大困难。

因此降低重油粘度，改进重油流动性，实现其低成本开采和输送是重油大规模加工利用需解决的首要问题。

2 前重油流动性改进方法
目前重油流动性改进方法大致有三种：一种是物理法，常用的有加热法和掺稀法等；第二种是添加剂法，例如向重油中添加油溶性降粘剂、减阻剂、降凝剂、表面活性剂等；第三种是通过加氢或者脱碳工艺的改质降粘。

2.1 加热法
由于重油遇到温度降低，粘度会急剧降低，甚至有蜡的系数，大大影响重油的稠度，导致重油运输间断性停止输送的时候，管道内部残留重油会凝结在管壁内部，从而影响管线的正常运行，二加热法是在输油管线加上蒸汽伴管，用提高温度的方法降低粘度。

2.1.1 机理
因为重油粘度对温度极其敏感，适当提高温度可大幅度降低重油粘度。

随着温度升高，重油粘度显著下降。

加热法因其效果显著获得广泛应用。

2.1.2 存在问题
加热过程能耗很高，约有1%的原油被用做热源，在寒冷地区则更多，同时需要建设加热站，投资较大，此外，还存在加热管腐蚀、管道结焦等问题，可能会导致停工和其他安全隐患。

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2.2 油溶性降粘剂
2.2.1 机理
降粘剂分子由高碳数烷基主链和带有极性基团的侧链组成。

主碳链可以增加油溶性，侧链极性基团具有很强的氢键形成能力和渗透分散作用，很容易插入到胶质和沥青质的分子之间，与胶质、沥青质分子形成更强的缔合氢键，拆散平面重叠堆积的聚集体，降低聚集体结构有序程度，从而降低粘度。

2.2.2 种类
油溶性降粘剂主要分为不饱和单体的均聚物和共聚物。

均聚物包括聚丙烯酸酯类和聚丙烯高碳醇类等；共聚物包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、烷基苯乙烯-丙烯酸高级酯共聚物、苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸高级酯聚合物等。

2.2.3 存在问题
降粘剂存在很强的选择性，适用范围窄，机理研究不透彻，如何解决降粘剂适用范围的问题至关重要。

生产成本高，对于成本低、效果好的降粘剂的开发也需要进一步探索。

2.3 表面活性剂（乳化降粘）
2.3.1 机理
由于油品中含有天然的乳化剂（包括胶质、沥青质、环烷酸等），当原油含水之后容易形成油包水（W/O）型乳状液，使原油粘度急剧增加。

当加入表面活性剂之后，油品从W/O乳状液转变成O/W型乳状液，乳状液的粘度只与水溶液和管壁的摩擦有关，因而大幅度降低重油粘度。

2.3.2 优点
工艺成熟简单，成本低，降粘效果好，具有良好前景。

2.3.3 存在问题
后续处理涉及到破乳过程，如果处理不当重油会重新聚集；同时需消耗大量水资源，增加脱水成本。

3 重油解堵技术措施
3.1 酸化解堵
应用酸液的化学溶蚀作用，将堵塞物酸化，溶解重油油藏的堵塞物，也可以结合压裂技术措施的应用，达到更好的解堵效果。

通过酸液的作用，疏通流体的流通路径，恢复或者提高油井的产量，满足重油开发的产能需要。

砂岩储层的酸化解堵技术措施，解堵用酸液，优选为土酸，为盐酸和氢氟酸的混合液，通过酸液溶解岩石颗粒之间的胶结物，溶解颗粒堵塞物，提高储层的渗透性，能够解除硅质矿物的堵塞，同时解除钙质、铁质的堵塞，恢复井下储层的渗透性，实现解堵的效果。

3.2 重油稀化降粘解堵
应用重油稀化降粘的方式解除重油井的堵塞状态，选择最佳的稀释剂，通过药剂注入到储层内，解堵并清洗地层，提高储层的渗透能力，满足重油解堵的技术要求。

4 结束语
随着世界原油重质化趋势加剧，重油流动性改进技术需求相当迫切。

建议加大关注和支持力度，在重油流动技术改进方面围绕以下研究内容进行：①对重油高粘度的机理和流变特性开展深入研究，为研制新型流动改进剂提供理论帮助；②降粘、降凝和减阻协同进行，利用多种剂的复合效应，改善对不同类型重油的适应能力，使其拥有更高效和广阔的使用范围；③开发绿色环保、对原油性质影响小的流动性改进剂。

参考文献：
[1]倪泽南，杨帆，于隽晨，蔡耀荣，施岩.委内瑞拉重油降粘新工艺[J].应用化工，2016，45（03）：525-527+537.
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