高蜡原油管输用高效降凝剂的筛选及降凝降黏性能评价

高蜡原油管输用高效降凝剂的筛选及

降凝降黏性能评价

廖辉，唐善法，雷小洋，王晓杰，田磊，刘传宗

(长江大学石油工程学院，湖北武汉430100)

[摘要]针对我国中部某油田高含蜡(31．60％)、高凝点(37℃)、高黏度原油，考察了原油降凝剂Y G—l，Y G一2，Y G一3，Y G一4，Y G一5，Y G一6，B EM，E V A2503，E V A28／150，EV A2803的降凝降黏性能，筛选出对该原油具有较好适应性的降凝剂Y G一1，并考察降凝剂浓度、热处理温度及重复加热对Y G一1降凝降黏效果的影响。结果表明，热处理温度65℃时，Y G一1浓度50m g／L 下，原油凝点降低了15℃，原油黏度(30℃，50S。下测定)由l770．0m Pa S降至608．2m Pa s；重复加热对该原油低温流动性影响较小，降凝剂稳定性较好，能实现原油在当地地温下常温输送。

[关键词]高含蜡原油降凝剂筛选低温流动性常温输送

我国中部某油田原油胶质沥青质含量约为21．55％，含蜡量约31．60％，平均凝点37℃，属于典型的高含蜡、高凝点、高黏度的原油，其物性和流变性均较差。目前对此含蜡原油的管道输送，油田普遍采用加热法和添加化学降凝剂法…。添加化学降凝剂能有效避免加热法中停输后再启动旧1及管道加热能耗大口。4o等问题，并有效地阻止石蜡结晶，改善原油的流动性，是实现含蜡原油常温输送∞“J，降低管输能耗，解决高蜡原油开采与输送的有效途径"J。然而，原油降凝剂对原油性质具有较强的选择性坤1，且该油田管输原油对市售降凝剂感受性较差，管输能耗大，重复加热后黏温性能变差。因此，需选择一种或两种对该原油具有较好降凝降黏性能的降凝剂。对系列原油降凝剂进行筛选，确定了适应于该原油性质的降凝剂，并评价了其降凝降黏性能；同时也考察了热处理温度、降凝剂浓度及重复加热对其降凝降黏性能的影响。

1实验

1．1原料与仪器

煤油；降凝剂Y G一1，Y G一2，Y G一3，Y G一4，Y G一5，Y G一6，为侧链含较多酯基的聚合物，长江大学提供；降凝剂B EM，乙烯醋酸乙烯酯，改性乙烯醋酸乙烯酯，工业品；降凝剂EV A2503，EV A28／150，EV A2803等，工业品；降凝剂母液浓度为1g／L，溶剂为煤油。

油样：国内中部某油田原油，物理性质见表1。

FD T一0318石油产品凝点测定仪；M C R301型A N T O N PA A R流变仪，奥地利；H H一4型数显恒温水浴锅。

表1原油组分及物理性质

项目数值

"(沥青质+胶质)／％21．55

"(蜡)／％31．60

凝固点／℃37

黏度(30℃，18．7s。)／(m P a s)1612

查廑』l g：!翌：：21：!!1

1．2实验方法

1．2．1油样凝点的测定

根据G B／T5l o一1983《石油产品凝点测定法》，对实验原油和加降凝剂原油进行凝点测定。将原油加热至65℃，降凝剂浓度50m g／L，恒温0．5h后装样至仪器中，以0．5oC／m i n速率降温，直至将试管水平放置5s而液面无流动迹象时，对应的最高温度即为油样凝点。

1．2．2油样黏度的测定

将实验原油与加降凝剂原油在恒温水浴(水浴温度为65℃)中恒温至油温均匀后，装样至M C R301型A nt on Paar流变仪中，以0．5—1．0。C／rai n的速率降温，在不同剪切速率下测定

收稿日期：2013—04—26。

作者简介：廖辉，在读硕士研究生，主要从事油气田开采技术方面的科研工作。

基金项目：中国石油科技创新基金研究项目(2010D一5006—0211)。

22A D V A N C ES I N F I N E P E TR O C H EM I C A L S

其黏度和黏温曲线，评价原油的流动性能。

2结果与讨论

2．1降凝剂的筛选

将10种降凝剂分别加入20m L原油中，降凝剂浓度均为50m g／L，热处理温度为65℃，考察不同降凝剂对原油的降凝降黏效果，结果见表2。

表2不同类型降凝剂对原油的降凝降黏效果

从表2可知，上述10种降凝剂均具有一定的降凝降黏效果，且Y G系列降凝剂降凝降黏效果均优于其他4种市售降凝剂。因为原油中石蜡分子与Y G系列降凝剂中烷基链均较长，匹配性较好。50m g／L下，Y G—l降凝幅度达15．0oC，降黏效果较显著，30℃时黏度为608．2m P a s，Y G一5降黏效果稍优于Y G一1，但综合考虑，选择Y G一1为管输原油降凝剂。

2．2降凝剂浓度的筛选

2．2．1降凝剂浓度对降凝效果的影响

固定其他条件，考察Y G一1浓度对降凝效果的影响，结果见图l。

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爨10时，降凝剂的降凝降黏效果接近极限。浓度小于该值，降凝剂分子难以满足与蜡共晶或吸附的要求，浓度大于该值后，过量的降凝剂分子不再参与共晶或吸附作用，降凝效果不明显，使成本增加。因此，降凝剂浓度以50m g／L为宜。

2．2．2降凝剂浓度对原油黏度的影响

剪切速率为50s～，不同温度下，考察加降凝剂原油与原油在不同降黏剂浓度下的黏温曲线，结果如图2。

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图2加降凝剂原油与原油在不同

降黏剂浓度下的黏温曲线

从图2看出，在一定降凝剂浓度范围内，增加其浓度，降黏效果大大提高，但进一步增加浓度并不能明显降低原油在固定温度下的输送黏度。30℃时50m g／L Y G一1降凝剂的降黏率为65．64％，75m g／L降凝剂的降黏率为67．04％，100m g／L降凝剂的降黏率为68．30％。说明降凝剂浓度只要足以隔开蜡晶，使其不能形成网状结构即可；浓度过高，降凝效果并不明显，经济可行性上也存在一定问题。因此，综合考虑，确定50m g／L为该原油管输最佳降凝剂浓度。

2．3热处理温度对降凝降黏效果的影响

加降凝剂原油经热处理才具有较好的降凝降黏效果。降凝剂浓度为50m g／L，并恒温处理30m i n，测定其凝点和30℃、50s一下的黏度，结果见表3。

表3热处理温度对凝点和黏度的影响

由表3看出，随着热处理温度升高，原油凝点和黏度均呈下降趋势，表明热处理温度升高对加降凝剂原油的降凝降黏效果具有增强作用。但当