稠油乳化降粘技术的关键PPT课件

.,1,第6章,稠油降粘,.,2,主要内容,稠油简介稠油的升温降粘法稠油稀释降粘法稠油的乳化降粘法稠油的氧化降粘法稠油的催化水热裂解降粘法,.,3,一、稠油简介,稠油是指在油层温度下脱气原油的粘度超过100mPas的原油。,1、什么是稠油？,三个要素,油层温度,脱气原油,粘度界限,温度和溶解气如何影响原油粘度？,.,4,为什么强调“脱气”原油？,油层中有溶解气，可以降低原油粘度。,稠油井井下取样非常困难，取样时往往会损失溶解气，而将油样恢复到相似状态困难、成本高。,.,5,一、稠油简介,2、稠油的特点,二个特点,粘度高,密度大,粘度从100mPas到几十万mPas,相对密度可超过1.0以上,.,6,稠油物性参数,采油技术手册，第八分册，P37,.,7,一、稠油简介,3、稠油为什么粘度大？,沥青质,胶质,一般把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃而溶于苯的物质称为沥青质，它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。,主要是因为稠油中胶质沥青质含量高造成的。,胶质是石油中分子量及极性均仅次于沥青质的大分子非烃化合物，具有很大的多分散性与沥青质和芳香烃之间并没有截然的界限。,.,8,3、稠油为什么粘度大？,沥青质,沥青质的结构层次,一般把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃而溶于苯的物质称为沥青质，它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。,主要是因为稠油中胶质沥青质含量高造成的。,单元薄片,似晶缔合体微粒,胶束,超分子,.,9,胶质沥青质单元片结构示意图,单元薄片,似晶缔合体微粒,胶束,超分子,稠环芳香环,环烷环,烷基链,杂原子,.,10,沥青质似晶缔合体结构示意图,单元薄片,似晶缔合体微粒,胶束,超分子,芳香盘,环烷环及烷基链,.,11,胶质沥青状组分超分子结构模型,单元薄片,似晶缔合体微粒,胶束,超分子,.,12,从稠油粘度与胶质沥青质含量的相关曲线可以看出：胶质沥青质含量越高，原油粘度越大（Fuel,87(13-14),2008,3065-3070）,.,13,稠油流动时，相对移动液层间的内摩擦力为：1、油质分子间2、胶质分子间3、沥青质分散相间4、油质分子和胶质分子间5、油质分子和沥青质分散相间6、胶质分子与沥青质分散相间,.,14,4、稠油粘度大对开发有何影响？,影响油层采收率,影响井筒举升,影响地面输送,影响三个环节,剥离难、易指进,抽油机负荷大、耗电量多，机械事故多,输送困难、麻烦,.,15,第2节稠油的升温降粘法,稠油粘温曲线,稠油的粘度受温度影响影响很大,结论,.,16,稠油的粘温曲线表明：稠油存在结构，稠油的粘度像聚合物溶液的粘度一样有结构粘度和牛顿粘度组成。结构粘度：结构的存在而产生的牛顿粘度：稠油固有的粘度,一、稠油粘度来源：,Andrade公式：,.,17,二、升温降粘法：,注蒸汽,电加热法,.,18,第3节稠油的稀释降粘法,经验公式：,煤油的加入可使稀释后的稠油粘度大幅降低由于稀油的加入增加了胶质、沥青质分散体之间的距离，减少了它们相互间的作用力，从而破坏了稠油的结构。,.,19,经验公式：,d稠油稀释后的粘度,l稀油的粘度,v稠油的粘度,X稀油与稠油的质量比,公式表明：稀油的粘度越低，稀油与稠油的质量比越大，稠油稀释后的粘度越低。,.,20,1、Richardson公式,乳状液粘度，mPas0分散介质粘度，mPas乳状液中分散相所占体积百分数，%k常数：0.74时，k为7.0，当0.74时，k为8.0；,第4节、稠油乳化降粘机理,.,21,Richardson公式,（1）乳状液粘度取决于分散介质粘度。,（2）乳状液粘度取决于分散相所占体积分数。,启示,.,22,50时稠油的粘度为2000mPaS，水的粘度为0.55mPaS。在表面活性剂的作用，将稠油乳化成水包油乳状液，求分散相质量分数分别为0.7和0.8时所形成乳状液的粘度。,练习：,（1）若=0.70,则k=7.0=0.55mPaS2.7187.00.7=73mPaS,（2）若=0.80，则k=8.0=0.55mPaS2.7188.00.80=3.3102mPaS,有何启示,.,23,3、稠油乳化降粘技术的关键,（1）必须形成水包油乳状液,油井产出液含水率大于10%,适应条件,两个关键,（2）产出液必须有一定含水率,.,24,4、稠油乳化降粘剂,主要成分是表面活性剂,聚氧乙烯壬基苯酚醚-10,十八酸钠,十二烷基苯磺酸钠,.,25,主要成分是表面活性剂,羧甲基聚氧乙烯壬基苯酚醚-10,聚氧乙烯壬基苯酚醚硫酸酯钠盐-10,聚氧乙烯壬基苯酚醚乙基磺酸钠-4,.,26,-烯烃磺酸盐,（1）非离子表面活性剂主要适应温度不高、粘度不大的普通稠油降粘。,（2）一些羧酸盐和磺酸盐表面活性剂具有较高的耐温、耐盐能力。,说明,.,27,说明,（3）表面活性剂在水溶液中的质量分数一般是0.02%0.5%。,（4）好的稠油降粘剂和表面活性剂的HLB值、油水界面张力没有对应关系。,.,28,-烯烃磺酸盐对几种稠油的界面张力,.,29,好的稠油降粘剂应达到的要求：,（1）流动分散；（2）静止分层,.,30,2、碱性物质也可以作为乳化降粘剂,NaOH、Na2CO3、复合碱、造纸黑液等,碱可以和原油中的石油酸反应，生成石油酸盐，起到乳化剂的作用。,（1）可用的碱性物质,（2）乳化降粘的机理,.,31,2、碱性物质也可以作为乳化降粘剂,说明,碱是发现最早的稠油降粘剂。,碱和外加的表面活性剂往往产生协同效应。,碱的降粘作用具有广谱性。,碱有最佳使用浓度，有时会形成油包水乳状液。,在碱的作用下形成的乳状液往往比较稳定。,.,32,在稠油中加