三元复合稠油化学降粘的室内研究

为２ 一 ％时， ％ ５ 该乳状液在２ ４ｈ — 内能保持一定
的稳 定性 。
２ 实验 部分 ２ １ 试剂 与仪器 ．
油化学降粘技术成本较低 ， 由于受开发技术、 但 油 气层保护及稠油后续处理等方面的限制， 没有得 到推广应用。笔者利用地层条件 ， 将磺化剂和氧 化剂 以乳状 液形 式 注 入地 层 稠 油 中 ， 化 剂 与稠 磺
油 中含活性 苯环 的大分 子 反 应 ， 在苯 环 上 引 入磺
试剂： 新疆 某油井 稠油 ， 度 为１１３８ｇｍ 密 ．０ ／ Ｌ （０℃） 粘 度 ８９３ｍ ａｓ ５ ２ ， ６ Ｐ ・（Ｏ℃ ） 胶 质 和 沥 青 ，
酸基。磺酸基是强亲水基 ， 从而改善稠油的流动 性。氧化剂能使胶质、 沥青质分子中的长碳链 断
钾对 稠 油 粘 度 影 响 较 小 ， Ｈ ０ 在 井 底 温 度 下 而 ： 会 产生 气体 ， 成 微 泡 沫 乳状 液 。过 氧化 苯 甲酰 形 和Ｙ Ｊ Ｈ 一１具 有 强 氧 化 性 ， 能使 大分 子 长 碳 链 断
用 Ｓ Ｐ０７ Ｙ ３０ Ｂ一Ⅱ型 石 油 和合 成 液 抗 乳化 性
２１ ０ ０年 ７月
陈大钧等． 三元复合稠油化学降粘 的室 内研究
１ ５
轴上 ， 通恒 温 水浴３ ｎ 打开 测 试开 关 ， 指针 ０ｍｉ后 待 稳定 后读 取读 数 。
２ ２ ２ 乳 状 液稳定 性 测定 ．．
从 图 ２可 以看 出 ， Ｍ Ｏ ， Ｋ ｎ 过硫 酸 铵和 过硫 酸
量均为４５ ， ．％ 表面活性剂加量为０５ ， ．％ 碱加量Ｏ２ ．％。在此条件下 ， 体系的降粘率为２％ 一 ６ ２ ３％。 关键词 稠油 磺化 氧化 乳化 碱 降粘率
国 内稠 油开 采主要采 用蒸 汽吞 吐 、 蒸汽 驱 、 火 驱等 热采技术 ， 以聚合 物驱 、 面 活性 剂驱 或多 辅 表 相 复合 驱 ¨ 。热 采 技 术 的应 用 使 油 井 的动 用 程 】
入 地层 ， 产生腐 蚀井 筒 、 害地层及 反应不 均匀 会 伤
等问题 ， 因此将磺化剂、 氧化剂和碱加入水包油乳
状 液 中 注人 地 层 。在 温 度 为８ ０—１０℃ 、 含 量 ２ 盐
度提高， 生产周期延长， 采收率达２ ％以上 ， ０ 但热
采过程 消耗 大 量 的石 油 与 天然 气 ， 成本 较 高 。稠
摘
要
研究 了磺化、 氧化稠油化学降粘方法 。根据稠油降粘剂评价标准 ， 确定实验条 件为 ： 反
应温度 ７ ０℃ ， 反应时 间 １５ｈ 测试 温度 ５ ． ， ０℃ ， 测试仪器 Ｎ Ｊ ７ Ｄ 一 ９型旋 转粘度计。考察 了磺化剂加
量、 氧化剂加量、 表面活性剂加量及碱加量对稠油粘度 的影 响。确定最佳配方为 ： 磺化剂 、 氧化 剂加
若磺化剂、 氧化剂和碱直接以水溶液形式 注
收稿 日期 ：００— ４— ７ ２１ ０ ２ 。 作者简介 ： 陈大钧 ， 教授 ， 博士生导师 ， 应用化学 国家级特 色 专业和省级重 点学科 建设 负责人 ， 主要从 事复杂 油气井 完 井、 固井、 油气井增产措施 的化学 工作液 、 料、 材 化学助剂 和 施工工艺技术的研究开发 。
生成盐 。
２ ２ １ 粘 度测定 ．．
用 Ｎ Ｊ一７ Ｄ ９型旋 转粘 度计 测 定稠 油 的粘 度 。将待测样品倒人测试容器 至口端， Ｊ 插入转 筒， 将待测容器放在托架上 ， 将转筒悬挂于仪器连
（） ３ 向地 层 中注人 碱 ， 和稠 油 中 的石 油酸 ， 中 生成表 面 活性物 质 。
石
１ ４
油
化
工
进
展
ＡＤＶ Ａ ＡＮＣ Ｓ Ｉ １Ｉ Ｅ Ｐ Ｔ ＯＣＨＥＭＩ ＡＬ Ｅ Ｎ ７Ｎ Ｅ Ｒ Ｃ Ｓ
第 ｌ 卷第 ７期 ｌ
三 元 复 合 稠 油 化 学 降 粘 的 室 内研 究
陈大钧 邓英江 张 颖 郭东旭 徐 浩然
（ 西南石油大学化学化 工学 院， 成都 ６ ００ ） １５０
质含量为５ ．６ ； ４５ ％ 含有苯环的磺酸盐 Ｈ Ｊ Ｉ常 Ｈ— ，
温下溶 于有 机 溶 剂 和 水 ， Ｊ ＨＨ 一１中 的磺 酸 基 团
裂， 同时还能氧化苯环上的侧链成酸 ， 提高稠油的
活性。在乳状液 中加入碱 ， 与稠油中的石油酸及 氧化 产物 酸反应 ， 生成表 面活性 物质 ， 可进 一步提
能试验器测定乳状液的稳定性。将一定体积比的 油水 、 表面活性剂和盐加人 １０ｍ 量筒 中， ０ Ｌ 将量 筒置 于 测 试 仪 器 恒 温 水 浴 中， 试 仪 器 搅 拌 测
５ｍｉ， 隔 ３ ｎ 录 乳 状 液 体 积 ， 后 停 止 ｎ每 ０ｍｉ记 ４ｈ
高稠 油 的活性 。 １ 技术 思路
能够在７ 一 ０℃下与含有活性苯环的大分子发 Ｏ ８ 生取反应 ， 在大分子的苯环上引入磺酸基团； 含
有一 Ｏ Ｏ 基 团的有 机强 氧化 剂 Ｙ Ｊ一１ 溶 于 — 一 Ｈ ， 有 机溶剂 和水 ， 能氧化 有机长碳 链 。
仪器 ：Ｙ ３０ Ｂ—ｌ型石 油 和合 成液 抗乳 化 Ｓ Ｐ ０７ Ｉ
性能试验器 ， 上海神开石油化工设备有 限公司石
油仪器厂 ； Ｄ 一 ９型旋转粘 度计 ， ＮＪ ７ 上海 昌吉地 质 仪 器有 限公 司 ； 电热恒 温水浴锅 ， 北京 大学科 学仪
器厂。
稠油中的胶质和沥青质是影响其粘度的主要 因素 ， 改善胶质、 沥青质 的基 团和微观结构 ， 可达 到 降低 粘度 的 目的 ， 采取 的措施 具体 如下 ：
（） １ 在井 ｆ７ ￣ ０—１０℃温度下 ， ｉ ２ 向稠 油 中注入
２ ２ 实验 方法 ．
磺化液 ， 在胶质和沥青质分子 中的苯环上引人磺 酸基团。磺酸基 团是强水化基团， 可改善大分子 的水溶性 ， 降低粘度。 （） ２ 向井筒中打入氧化剂 ， 使胶质、 沥青质分
子 中的长碳链 断 裂 ， 并氧 化芳环 侧链成 酸 ， 加入碱