降粘劑
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      減阻劑
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(一)復合納米超稠油水熱低溫催化裂解降粘劑MKT-1216系列
一、稠油的高粘機理
    由于稠油分子結構復雜,重質組分含量高,使得其粘度及凝固點較高,其開采迄今仍是世界難題。稠油的膠質、瀝青質分子含有可形成氫鍵的羧基、氨基、羥基等,膠質分子之間、瀝青質分子之間及二者相互之間有強烈的氫鍵作用。瀝青質分子的芳雜稠環平面相互重疊堆砌在一起并被極性基團之間的氫鍵所固定,形成瀝青質粒子。膠質分子以芳雜稠環平面在瀝青質粒子表面重疊堆砌,被氫鍵固定,形成瀝青質粒子的包覆層。這種粒子也可以通過氫鍵相互連接。這樣就造成了原油的高粘度。
二、降粘基本原理
    在注入蒸汽的同時,給予油層合適的催化劑及其它助劑,使稠油中的重質組分在水熱條件下實現催化裂解,反應中發生C-N鍵、C-O鍵、C-S鍵的斷裂,使其粘度降低從而易于采出。不可逆地降低了稠油的粘度,從而大大改善原油在地層孔隙的滲流作用及在集輸管道中的流動性,因而能顯著提高采收率和方便常溫條件下的集輸;輕質油小分子的生成有利于蒸汽壓升高,從而可增加油層能量,為后期采油創造極有利的條件。部分瀝青質、膠質轉化成小分子會使稠油品質得到提高。
三、技術說明
    MKT-1216系列復合納米超稠油水熱低溫催化裂解降粘助采藥劑是由耐高溫表面活性劑、分散劑、納米無機助劑、金屬氧化物催化劑經過復雜反應而合成。產品隨蒸汽伴注進入油層,在有一定水含量的情況下與稠油接觸,一般在140℃即開始發生催化裂解反應,達到稠油降粘、增產的目的。
    A:適用范圍
    適宜5000~200000mPa.s(50℃)超稠油的注蒸汽開采。
    B:解決方案
    根據每口井的油水不同,可采取不同的原料體系及合成技術:
    1、可在350℃內使用,可隨蒸汽伴注;
    2、也可先注入一部分蒸汽,再注入藥劑,然后用蒸汽推入油層深部;
    3、注入后可改善超稠油流動性;
    4、可降低熱蒸汽的注入壓力;
    5、超稠油降粘率可達90-95%,且溫度降低后粘度不可逆。
    6、在油層溫度降低過程中,始終在發生催化裂解反應;
    7、本藥劑使用后不影響原油品質。
    C :主要特點
    1、藥劑與油水的配伍性好。本藥劑可根據不同超稠油的粘度、原油組分、水的礦化度、分水時間的要求,采取不同的合成配方,滿足不同的需求,達到最佳的降粘、助采效果。
    2、溫度適應范圍寬。本藥劑的溫度適應范圍廣,耐高溫達350℃,針對高溫注蒸汽環境下的超稠油開采。
    3、使用劑量小。本藥劑的添加量小,降粘、增產效果好,性價比高;在0.2%~1.2%(以產液量計)加入量下,其降粘率可達到90-95%,不可逆。
    4、使用簡單。將藥劑按采出液為計算基準,隨蒸汽一起由油管注入油層,悶井反應后,粘度大幅度降低。
    5、藥劑環保。無污染,不會對環境、采油設備造成污染及損壞,無防爆要求,催化裂化后的原油無需破乳等處理,對集輸與煉制有很大的益處。
四、催化裂化機理


圖1-3 催化裂化實驗

圖4 重質組分的結構

圖5 水、氣相有機化合物的分子結構

圖6 水熱催化裂解作用模型

    由于反應溫度較低,提供的能量不足以撼動膠質、瀝青質的骨架結構,水熱催化裂解作用可以使得瀝青質和膠質中包裹的小分子被釋放出來;并使重質組分中部分支鏈發生裂解生成小分子;同時破壞了稠油超分子結構中的氫鍵和范德華力,使得稠油重質組分含量降低,輕質組分含量增加,粘度降低。
在整個水熱裂解催化過程中存在7種催化作用:斷裂、加氫、解聚、異構、開環、氧化、醇化、酯化和重聚作用。
1、斷裂作用
    這類作用只要發生在膠質瀝青質中芳香結構和大分子環烷烴的側鏈。

2、加氫作用
    這類作用主要發生在稠油中的不飽和基團和含雜原子基團。

 3、異構化作用
    這類作用主要發生在直鏈烷烴,環烷烴,膠質瀝青質中的芳香聚合體系以及大分子環烷烴的側鏈。


4、開環作用
    這類作用主要發生在環烷結構和芳香雜環結構。

5、氧化、醇化和酯化作用
    這類作用主要發生在膠質瀝青質中含S,O雜原子基團,以及飽和烴中的部分烷烴。

6、解聚作用
    這類作用主要發生在膠質瀝青質中的芳香聚合體系。

7、重聚作用
    稠油重質組分經過水熱裂解催化作用產生很多碎片,一部分較小碎片進入輕質組分,裂解氣體和反應水相中,剩余較大的、異構化程度較高的碎片重新集合成松散的大分子結構

五、效果評價
    1、在催化降粘劑的作用下,膠質瀝青質芳香度減小,飽和度增加,芳香縮合度減小,支鏈化程度增加,支鏈長度變短。這說明反應后,重質組分平均分子中飽和組分的比例增大,可能是由于加氫作用,也可能是由于芳香度較高的組分整體被剝離。支化程度變大,說明多環芳烴側鏈異構化程度增加,可能導致重聚后的締合結構比原有中的松散一些。    
    2、在催化降粘劑作用下,飽和烴中大分子的甾萜類物質減少,小分子的直鏈烴增多,是少量甾萜類物質開環以及側鏈斷裂,大量膠質瀝青質中吸附包裹的直鏈烴碎片進入飽和烴造成的。芳香烴中含有單環、雙環、三環的物質均增加,是由于膠質瀝青質的芳香碎片進入芳香烴造成的。
    3、經過水熱催化裂解反應后,氣體中含有大量的小分子的烷烴、烯烴、芳烴以及含氧、硫、氮化合物。

草古125井催化裂化實驗效果圖

(二)超級納米復合降粘劑1219系列
一、技術說明
    稠油是一種密度大、粘度高、流動性差的原油,瀝青質和膠質含量高,常規石油開采技術難于開采。
    我公司研制生產超級納米復合降粘劑是屬水基型特種降粘助采藥劑,由特種助劑復配而成。該藥劑在一定水含量的情況下與稠油接觸,能使油水界面張力下降,發生層析效應,使線性高分子原油被層析分離。納米無機助劑,通過進入油水界面,被瀝青質、膠質包圍后,具有潤濕作用,在液滴周圍形成剛性膜,以阻止液滴間的聚合,減少液滴間的碰撞頻率和聚結速度,提高混合液的穩定性;降低混合液與管壁間、混合液內部分子間的摩擦力,并且通過擴散與滲透層析作用使部分原油溶于體系中以達到稠油降粘、助采的目的。
二、產品型號:
     MKT-1219系列超級納米復合降粘劑。
三、產品說明:
    可解決50X104mPa.s以內稠油、特超稠油的開采
    (一)、井下的解決問題方案:
    (根據每口井的油水特性,可采取不同的原料體系及復配技術)
    1、改善流動性,減少阻力;
    2、解堵半徑的選擇(可根據客戶的要求);
    3、解堵作業所需的時間(可根據客戶的要求);
    4、大幅度的降低原油黏度,提高原油的流動性。
    5、如果近井孔道因膠質及瀝青質造成堵塞,可在解堵塞作業后,使用本公司的潤濕性反轉體系藥劑,可使孔道滲透效果更佳;
    6、巖心親水性增加。
    7、本藥劑使用后不影響原油品質。
    (二)、舉升過程中的解決問題方案:
    (根據每口井的油水特性,可采取不同的原料體系及復配技術)
    1、在油套環空中滴入本藥劑;
    2、滴入后即使稠油與水形成特種混合液,降低原油舉升過程中的阻力;
    3、降粘率可達99%以上;
    4、24小時內解決在舉升過程中由于膠質、瀝青質造成的阻力和結垢;
    5、本藥劑可在常溫下進行使用;
    6、本藥劑使用后不影響原油品質。
    7、本藥劑具有降粘與調剖雙重作用。
四、產品主要特點及與市場目前同類產品的區別及優勢
    1、藥劑與油水的配伍性好。
    本藥劑可根據不同稠油的粘度、原油組分、水的礦化度、分水時間的要求,采取不同的復配技術,滿足不同的需求,達到最佳的降粘、助采效果。
    2、溫度適應范圍寬。
    本藥劑的溫度適應范圍廣,可滿足高溫環境下的稠油開采。
    3、加入量小,降粘效果好。
    本藥劑的添加量小,降粘、助采效果好,性價比高;在0.1%~1.2%(以產液量計)加入量下,其降粘率可達到99%以上。
    4、使用簡單
    將本藥劑按采出液為計算基準,用一定量的水稀釋后,由油井的油套環空定量注入,即可在舉升過程中,與稠油形成特種混合液體系,使粘度大幅度降低。
    5、本藥劑屬環保型產品,無污染,不會對環境、采油設備造成污染及損壞。使用過程安全、環保。本藥劑為水基型,無防爆要求。對原油的后處理沒有影響,不需另外加入破乳劑,油水即可分離,使用方便。
理化指標

(三)油溶系列
特超稠油降粘劑MKT-5216-01系列
特超稠油降粘劑MKT-5216-02系列
特超稠油驅油劑MKT-5216-03系列
一、產品說明
    特超稠油降粘劑MKT-5216-01系列是由易溶于油的極性物質、高效互溶劑、高效滲透劑及油溶性劑構成,對原油中膠質、瀝青質和蠟質有著很強的清洗和溶解能力。
    特超稠油降粘劑MKT-5216-02系列是可耐300℃高溫的稠油降粘劑,可以用于蒸汽伴助工藝。
    特超稠油驅油劑MKT-5216-03系列是由多種易溶于油的極性物質、高效滲透劑及油溶性活性劑構成,可以配合蒸汽驅油和二氧化碳驅油。
二、產品特點及應用范圍
    本產品分子中含有極性基團側鏈和高碳烷基主鏈,其主碳鏈式降粘劑分子能溶于油中,側鏈的極性基團與膠質、瀝青質的極性基形成更強的氫鍵,滲透、分散進入膠質和瀝青質之間的片狀分子之間,部分拆散平面重疊形成的聚集體,形成片狀分子無規則團堆砌,使結構松散,并減少聚集體內包含的膠質、瀝青質分子數,降低原油的內聚力,起降粘驅油作用。
該藥劑在生產過程中用途廣泛,可起到一劑多用的效果:
    1.油層降粘:根據油藏儲量,蒸汽注入量計算藥劑的投入比例,用泵車從油罐或油套環空注入,然后注入蒸汽或熱水。本藥劑可作為吞吐開采稠油的前置液,提高驅替效率。
    2.井筒降粘:本藥劑從套管環空定期定量泵入,通過抽油泵的作用,使原油和藥劑得到充分的混合,達到降粘開采目的。
產品性能理化指標

三、降粘、清洗機理及優點
    稠油中所含蠟質易形成蠟晶,使原油的流動性降低,膠質及瀝青質是原油中分子量最大且極性最強的組分,具有烷基支鏈和含雜環的多環芳核和烷環芳核形成的復雜結構,含有大量的氧、氮、硫雜原子,分別以羥基、氨基、酯基、羧基等基團原子存在,可形成氫鍵,產生很強的內聚力,使多個膠質及瀝青質分子聚集成層狀堆積狀態,當原油分子間發生相對位移時,可產生很大的內摩擦力,從而表面出原油高粘度。
    本產品分子中含有極性基團側鏈和高碳烷基主鏈,其主碳鏈式降粘劑分子能溶于油中,側鏈的極性基團與膠質、瀝青質的極性基形成更強的氫鍵,滲透、分散進入膠質和瀝青質之間的片狀分子之間,部分拆散平面重疊形成的聚集體,形成片狀的分子無規則堆砌,使結構松散,并減少聚集體內包含的膠質、瀝青質分子數,降低原油的內聚力,起降粘作用。
四、產品的增產性能
    1.產品特有的分散降粘作用,促進增產。原油乳液因油中含有天然物質而穩定,這些物質通常含有極性基團如羧基或酚基,他們可能以一種溶液或一種膠態分散的形體存在,特別的影響是附著于末端。在此情形下,絕大數的微粒分散于油相中并在油水界面累積,在此界面上,在此界面上,它們并排排列,極性基團指向水中,所以最后形成了一種物理穩定的界面層,像微粒層或石蠟結晶體似的固定包。產品分子中含有極性基團側鏈和高碳烷基主鏈,其主碳鏈式降粘劑分子能溶于油中,其含有的極性基團跟原油膠質、瀝青質末端的極性基團形成氫鍵,分散于片狀分子之間,將累積的微粒形成更小的的微粒,達到降粘作用;
    2.產品能改善地層滲流條件,增大巖層的孔隙度,促進增產。在稠油井生產過程中,由于儲層近井帶滲流條件變差、地層能量不足以及膠質、瀝青質的累積性堆積、巖石碎屑、環境溫度變化等因素導致近井帶易結蠟結垢,引起油井產量下降或停產。對于此類問題,傳統的蒸汽吞吐技術能夠及時有效地解除井筒及近井帶所產生的有機物堵塞,但由于其并沒有從根本上改善儲層滲流條件,存在施工有效期短暫的問題。本產品能有效的改善目前稠油儲層有機物堵塞現狀。
五、產品實驗室評價
    1.產品分子中含有極性基團側鏈和高碳烷基主鏈,不含有機氯,不含強氧化劑及苯類同系物,是采用特殊工藝合成,閉口閃點能達到30℃上,應用安全,并且對人體無任何傷害。
    2.本產品分子中含有極性基團側鏈和高碳烷基主鏈,其主碳鏈式降粘分子能溶于油中,達到增產的目的。
    3.因不含有機氯,不含有強氧化劑,本產品不會對地下油層產生污染。

稠油降粘劑(水溶性)型號

稠油降粘劑(油溶性)型號

    注:由于油井降粘、套管滴注、蒸汽吞吐、驅油等藥劑的選擇及合成是一個復雜的過程,要與原油的膠質、瀝青質、蠟含量的不同,原油分子鏈長短組成及官能團含量組成不同做相應的調整,且與現場注入不同井液、井液礦化度、復雜的工藝、復雜的地質相結合,并且要參照油井的井史等多種資料。用戶選擇型號可與我公司進行交流,我公司具有30余年的生產研究經驗,具有完善的研究機構和實驗室,能夠幫您做出正確的選擇。
    試驗方法參照:Q/SH1020  1519—2013



包裝存放
    油溶性降粘劑:200L鐵桶包裝,或根據用戶要求包裝;本品儲存于陰涼通風處,防爆曬;產品保質期二年。
    水溶性降粘劑:200L塑料桶包裝,或根據用戶要求包裝;本品儲存于陰涼通風處,防爆曬;產品保質期一年。

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