沥青质沉积抑制剂和清楚剂的研究

$ % & % ’ 抑制剂加量与抑制率的关系 测定了抑制剂 + 8 6 9 "和 4 5 6 " 7 在不同加量时 对沥青质沉积的抑制率， 如表 3 所示。这两种抑制
剂对沥青质沉积的抑制率均随加量的增加而增大， 变化 规 律 大 体 相 同。抑 制 剂 + 8 6 9 "在加量为3 A ／ 抑制剂 4 ’ ) 时抑制率达到 9 " @， 5 6 " 7 在加量为 ( ／ = 3’ ) 时抑制率达到 % " " @。这两种抑制剂抑制 ( 沥青质沉积的效果都很好。
表( $ ／ 油砂混合物中沥青的溶解 % & ’对沥青粉 率与温度的关系 （用量) ／ *+ $ ,沥青）
温度 ／ 3 溶解率 ／ + ) # % & $ % ! # 1 ! $ / 1 # . / $ . / # / % $ .
! " ! " # 各种沥青质沉积清除剂溶解速率比较 采用) 分别测 $ , $ &节所述溶解速率测定方法，
因此， 需要针对目标油藏、 井下条件和原油沥青 质， 筛选适用的沥青质沉淀抑制剂和清除剂。
" 沥青质沉积抑制剂的评价和筛选
! " ! 抑制效果评价方法
! " ! " ! 实验原理和方法 在沥青质甲苯溶液中加入正庚烷使沥青质絮
凝， 溶液中沥青质浓度降低。在加入正庚烷前先加 入沥青质沉积抑制剂， 则溶液中沥青质浓度的降低 幅度减少。ห้องสมุดไป่ตู้据加入抑制剂前、 后溶液中沥青质浓 度的变化， 可以评价抑制剂抑制沥青质沉积的效果。
［ ］ " ! # 塞 。原油和沥青质产地、 组分和性质不同， 适
溶剂或分散剂， 一般使用的溶剂为芳香族化合物如 苯、 甲苯、 二甲苯等， 其中二甲苯的溶解效果最好， 适 当比例的混合溶剂处理效果更好。现场使用中出现 的问题有： 溶剂用量大， 处理效果维持时间短， 作业
［ ］ * ! G 频繁和环境污染等 。
用的沥青质沉积抑制剂也不同。目前国内有关原油 沥青质沉积方面的研究刚刚起步， 还没有沥青质沉 积抑制剂工业产品。 常用的清除沥青质沉积的方法是在油井中注入
； 修改日期： 。 " 收稿日期： ! ) ) # 9 ) # 9 " @ ! ) ) # 9 " ! 9 ! ) 作者简介： 赵凤兰 （ ） ， 女， 讲师， 石油大学 （华东） 油气井工程专业学士 （ ） 、 硕士 （ ） ， 石油大学 （北京） 油气井工程专业 （钻井 " : G ; K " : : G ! ) ) ) 液化学方向） 博士 （ ） ， 主要从事提高采收率和油田化学方面的科研工作， 通讯地址： （北 ! ) ) ; " ) ! ! ) ) 北京市昌平区石油大学 京） 提高采收率研究中心， 电话： ， ， ： ) " ) K @ ? ? " @ # * ; @ : G ; ; * * ! I 9 2 L , & M 1 L % & L < " ! ; " " ? ; ’ 8 2。
／ 油砂混合物制备 & % $ % & 沥青粉 将渤海 5 = 7 6 % 油田稠油油样与正庚烷按 % C A " 的体积比混合， 于7 ， 静置%/后过滤， 将 " D振荡3/ 沉淀物和滤纸一起烘干， 得到石油沥青， 其主要成分 是含有胶质的沥青质， 与井下沉积物成分相当， 用研 钵粉碎、 过% 破碎至 7 在 " " 目筛。油砂洗油， " 目， 在 % " " D烘干。将沥青粉和细砂按体积比% C *混合， ， 备用。 % * " D热处理3/
制剂在相同加量 （ ／ 下的抑制率， 结果如表 % 9’ )） ( 所示。可以看出， 在相同加量下， 所评价的<种抑制 剂中抑制沥青质沉积效果最好的是 4 ， 抑制率 5 6 " 7 高达* 效果最差的是油酸丁酯 （, ， 抑制率仅 3 @； 2） 为% 其 他 几 种 抑 制 剂 的 抑 制 率 相 差 不 多， 在 9 @， = " @左右。抑制剂 4 5 6 " 7 的主要有效成分为正电 聚醚多元醇， 含有多个羟基， 具有较强的正电性， 吸 附能力强于沥青质， 能优先吸附在岩石表面形成保 护层， 阻止沥青质的吸附和沉积。
表# 沥青质沉积抑制剂 ( ) * $ +和 , * + . 加量与抑制率的关系 （室温）
# % 加量 ／ ’ () 抑制率 ／ @+ 8 6 9 "
$ % & % $ 标准曲线 用: ; < * " %型紫外分光光度计在 = * "> ’ 波长
下测定不同浓度沥青质甲苯溶液的吸光度， 绘制沥 青质浓度!吸光度标准曲线， 如图 % 所示。曲线为 通过原点的直线， 可以根据测得的溶液吸光度确定 溶液中沥青质的浓度。
第3 %卷第A期
赵凤兰， 鄢捷年： 沥青质沉积抑制剂和清除剂研究 表! 各种抑制剂抑制沥青质沉积的效果 （加量$% ／ ， 室温） ’ &
抑制剂 + , . / ) 0 1 ／ ! " 3 9 = % 3 9 = % 抑制剂 , 2 4 5 6 " 7 + 8 6 9 "
= % %
本实验用抑制率 ! 表示抑制效果： （" ） ［ （# ! ! "# ／ 和 # 分别为空白的和加 #） #"］ " 。其中 # $ % " " " 入抑制剂的甲苯&正庚烷溶液中沥青质的质量浓度 （’ ／ ） ， 用吸光度法测定。 ) (
／ ! " % 9 * 3 3 9
$ % $ % & 主要实验试剂 收集了具有沥青质沉积抑制剂功能团结构的 *
种化学试剂， 分别为十二烷基苯磺酸钠 （+ ） 、 苯酚 , （. ） 、 木质素磺酸盐 （ ） 、 丙三醇 （ ） 和油酸丁酯 / ) 0 1 （, ） 。另外， 由冀东油田和中国石油勘探开发研究 2 院采油所获得3 种工业产品 4 ， 其主 5 6 " 7和 + 8 6 9 " 要成分分别为聚醚多元醇和烷基酚聚氧乙烯聚氧丙 烯醇醚。本实验还使用甲苯、 正庚烷等化学试剂。 ! " # 评价结果与分析
! " ! " % 温度的影响 分别 测 定 了 ) （室 温） 、 （渤 海 # 3 ! # 3、 1 # 3
和/ 4 5 & 1 ,油田平均地层温度） # 3 下清除剂 ( # , 的溶解率， 见表! 。可以看出， 对沥青的溶解率随温 度升高而增加， 而且增幅较大。当温度从 ) # 3 升至 / # 3时， ( # ,的溶解率从 % & $ % +增加至/ % $ . +。 由此推断， ( # ,在储层温度下的实际效果应好于室 温下的测定结果。
! " ! " $ 沥青质沉积清除剂溶解能力比较 表%为室温下几种清除剂对沥青质沉积的溶解
率。甲 苯 和 二 甲 苯 的 溶 解 率 分 别 为 . / $ , +和 明显高于其他几种清除剂， 溶解率测定结果 . ! $ . +， 与溶解速率测定结果一致。以混合苯 （甲苯与二甲 苯混合物） 为主要成分的 ( # ,和 ( # ) 两种清除剂 的清除效果较好， 溶解率分别为 % & $ % +和! # $ ! +。 柴油的溶解率低， 溶解速率也低。
第! "卷第#期 ! ) ) #年 " !月 ! *日
油
田
化
学
$ % & ’ ! " ( % ’ #
， ! *7 . 8 ! ) ) # + , & , . & / 0 1 . 2 , 3 4 5 6 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 文章编号： （ ） " ) ) ) 9 # ) : ! ! ) ) # ) # 9 ) ; " ) 9 ) ;
& % $ % ’ 溶解速率测定 在装有沥青油砂混合物 （ ） 的3 =( " 毫升标准试
管中加入% 混合均匀， 静置， 定 "’ ) 有机垢清除剂， 时测定上层溶剂中沥青质的浓度， 绘制沥青 （质） 浓
& , )
油
田
化
学
) # # !年
度!时间曲线， 表示清除剂的溶解速率。溶液中沥 青 （质） 浓度用吸光度法测定。 （溶解率） 测定 ! " # " $ 溶解能力 取沥青 ／ 油砂混合物 !" （其中沥青约为 # ） $ !" 放入% 分别加入 & #毫升烧杯中， #’ ( 各种沥青质 沉积清除剂， 静置) ， 测定烧杯中剩余混合物的质 !* 量， 求得清除剂溶解沥青的质量， 以溶解率 （ +） 表示 清除剂对沥青的溶解能力。 ! " ! 评价结果与分析
& % $ % $ 实验药品 沥青质沉积清除剂甲苯、 二甲苯、 柴油、 ) 6 " %和
， 其中甲苯和二甲苯为分析纯， ) 6 " 3 ) 6 " %和 ) 6 " 3由 辽河油田工程院提供， 其主要成分为甲苯和石油磺 酸盐。
$ % & % & 各种抑制剂效果比较 采用% ? 3 ? %节所述方法测定各种沥青质沉积抑
沥青质沉积抑制剂和清除剂研究
赵凤兰"，鄢捷年!
"
（ （北京） 提高采收率研究中心； （北京） 石油工程学院， 北京 昌平" ） " ’ 石油大学 ! ’ 石油大学 ) ! ! ) )
摘要： 根据溶液对; ／ 正庚烷 * )< 2 紫外光的相对吸收率测定加入抑制剂引起的渤海 = > ; ? 9 " 油田稠油沥青质甲苯 溶液中沥青质的浓度变化， 评价抑制剂对沥青质沉积的抑制率。加量为 @2 ／ B 时的室温抑制率， C > 9 ) ? 高达 A 油酸正丁酯为" 其余 （十二烷基苯磺酸钠、 木质素磺酸盐、 丙三醇、 ） 在; 抑制率随加量增 * ! D， @ D， 7 E 9 @ ) ) D 左右； ／ ／ 大而增大， 7 E 9 @ )在加量! #2 B 时达 @ ) D， C > 9 ) ? 在加量 ; !2 B 时达 " ) ) D。C > 9 ) ?和 7 E 9 @ ) 为工业品抑制 A A 剂， 分别含有正电性聚醚多元醇和烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚。在 ? 与去油 ) F 用正庚烷沉淀出含胶质的沥青质， 油砂粉混合， 模拟井下沥青质沉积物。在室温下， 甲苯和二甲苯在!1内可将其中的沥青质完全溶解； B 9 ) " 的室温 溶解率随用量增大而增大， 用量为! ／ （含胶质沥青质） 时达 @ 用量 G ／ （ ) )2 B ; ’ @ D， *2 B ! ) A A时溶解率随温度升高 而增大。在室温下甲苯和二甲苯的溶解率最高 （ ， ! @ ) F） G @ ’ " D和G # ’ G D） B 9 ) "和 B 9 ) !分别为 * ; ’ * D和# ) ’ # D。 除甲苯二甲苯混合物和分散剂外， 还含有降粘剂、 石油磺酸盐 （B ） 或盐酸、 B 9 ) "和 B 9 ) !为工业品有机垢清除剂， 9 ) " 乳化剂 （B ） 等， 综合性能良好。图!表*参G 。 9 ) ! 关键词：抑制剂； 清除剂； 沥青质沉积； 地层结垢； 应用性能； 评价方法
A
9
% 7
3 A
= 3 % " "
4 5 6 " 7
3 9 ? 7 = 7 7 ? 7 < 9 " ? 3 9 % 7 ? = % * % ? " 3 < 9 ? A " B 3 ? " "
3 有机垢清除剂的评价和筛选
# " ! 清除效果评价方法 本研究中采用溶解速率和溶解能力 （溶解率） 两 个参数评价清除剂的使用效率。此外， 还应考虑清 除剂的价格及有效期限等因素。
J ： 中图分类号： ： H I ! * @ H I ; * @ ’ *H I ; :
文献标识码： E
) 引言
原油中沥青质沉积是造成油气损害的主要原因 之一， 某些损害是永久性的、 不可逆的。在容易发生 沥青质沉积的油井， 可采取的预防措施主要是注入 化学抑制剂来保持沥青质的稳定性， 通常将这类化 学剂称为沥青质沉积抑制剂。这类抑制剂的主要作 用是通过某些其作用类似胶质的化学物质将沥青质 稳定在原油中， 使其处于平衡状态而不发生絮凝和 沉积； 某些沉积抑制剂则可优先吸附在岩石矿物表 面， 避免沥青质发生吸附、 絮凝而造成润湿反转和堵
定了甲苯、 二甲苯和柴油 （对比溶剂） 的溶解速率曲 线， 如图)所示。由于 ( # ,和 ( # ) 为溶剂与分散 剂复配物， 无法建立其标准曲线， 不能用该方法测定 其溶解速率。从图中可以看出， 甲苯和二甲苯的溶 解速率曲线非常接近， 溶解速率大大高于柴油， 大约 在# $ %*内溶解沥青质的量已接近饱和。从溶解速 率来看， 甲苯和二甲苯都是性能良好的沥青质沉积 清除剂。