CN101735788A - 一种原油降凝剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种原油降凝剂,它是由甲基萘组成。所述甲基萘是:1-甲基萘、“混合甲基萘”中的任意一种或1-甲基萘与“混合甲基萘”任意比例混合的混合物;或者所述甲基萘是2-甲基萘常温常压下溶解于1-甲基萘或“混合甲基萘”形成的混合物、或者是2-甲基萘常温常压下溶解于1-甲基萘和“混合甲基萘”之间任意比例混合的溶液形成的混合物,且2-甲基萘在混合物中的最高含量不超过其常温常压下在该溶液中的饱和浓度。本发明能够大幅降低不同油田的原油凝点,能够广泛用于解决不同油田采油、集输、储运各阶段的原油降凝问题,能够降低原油降凝成本,且具有毒副作用小,安全性高,生产简单,成本低,适用性强和推广应用容易等有益效果。

Description

一种原油降凝剂
技术领域
本发明涉及原油化学降凝领域,尤其是涉及一种原油降凝剂。
背景技术
中国石油大学出版社2000年7月第1版第1次印刷的《油田化学》第252页第2-4行曾述:“为了改善长距离管道输送原油的流动状况,原油凝点的降低(降凝)和原油管输阻力的减小(减阻)是原油集输中两个重要问题。在解决这些问题时,化学方法仍是得力的方法”;该《油田化学》第255页倒数第4-11行曾述:“化学降凝法是指在原油中加降凝剂的降凝法。能降低原油凝点的化学剂叫原油降凝剂。在化学降凝剂中主要用两种类型的原油降凝剂:一种是表面活性剂型原油降凝剂如石油磺酸盐和聚氧乙烯烷基胺,它们是通过在蜡晶表面吸附的机理,使蜡不易形成遍及整个体系的网络结构而起降凝作用。另一种是聚合物型原油降凝剂,他们在主链和(或)支链上都有可与蜡分子共同结晶(共晶)的非极性部分,也有使蜡晶晶型产生扭曲的极性部分。”但是上述两类降凝剂均存在不同的缺陷。
1、“表面活性剂型原油降凝剂”存在如下缺陷:
1)该类原油降凝剂都属于表面活性剂,都需要通过复杂有机反应才能完成,因此公开资料和市场价格表明:该类原油降凝剂制造成本和市售价格均较高;进而导致原油降凝成本较高。
2)该类原油降凝剂“是通过在蜡晶表面吸附的机理”“而起降凝作用”,实质是依靠其在蜡晶表面的表面活性起作用,因此必然和其他表面活性剂的表面作用一样具有一种特定的溶液特性:如中国石油大学出版社2006年8月第4次印刷的《采油化学》第12页倒数第2-4行所述,“随着活性剂在水中浓度的增加,表面张力先是下降很快,然后逐渐减少,最后基本不变。其他活性剂溶液的表面张力随浓度的变化也有类似的情形。”亦即,无论表面活性剂(又简称活性剂)是水溶液还是油溶液,均存在该《采油化学》第14页倒数第2行所述的“临界胶束浓度”,如该《采油化学》第14页倒数第13-16行所述,“从该浓度开始,再增加活性剂的浓度,活性剂分子将主要分布在溶液内部而不是分布在吸附层,所以对表面张力的影响大大减少。”因此,“表面活性剂型原油降凝剂”受表面活性机理制约,存在一个作用极限缺陷:当原油降凝剂在蜡晶表面吸附布满(饱和)后即达到了“临界胶束浓度”,再继续增加“表面活性剂型原油降凝剂”并不能进一步提高其降凝能力和效果,因此难以通过提高浓度的方法进一步提高其降凝效果,其降凝能力与效果存在一个极大值。
3)同其他表面活性剂一样,该类原油降凝剂也包括了水溶性和油溶性两大类;当原油含水较低时,油为连续相,水为分散相,如果该类原油降凝剂是水溶性的,将无法在油相的蜡晶表面正常吸附,难以产生降凝作用。
4)由于“表面活性剂型原油降凝剂”存在上述缺陷,“表面活性剂型原油降凝剂”降低原油凝点的能力有限,不能满足更高要求的降凝需要。
以辽河油田静35块西部的高凝原油为例。
已有公开资料表明:静35块西部的原油凝点为50℃,含蜡量35%,析蜡点(即析蜡温度,下同)为54℃。
为了使该原油能在45℃以下仍保持流动性,就需要将其凝点降低5℃以上;然而,实验表明:用“表面活性剂型原油降凝剂如石油磺酸盐和聚氧乙烯烷基胺”不能实现该目的,具体如下:
中国石油大学出版社2006年8月第4次印刷的《采油化学》第31页倒数第3行曾述,“烷基磺酸钠可以用石油馏分做原料制得。”其第32页第7-11行曾述,“虽然C12~C18烷基磺酸钠有很好的水溶性,甚至连它的钙盐和镁盐的水溶性也很好,因而可用于含Ca 2+、Mg 2+的水中而不像脂肪酸钠那样产生沉淀。但是,随着烷基碳原子数增加,烷基磺酸钠的水溶性减小,而相应的油溶性增加。例如当分子量超过380,即烷基碳原子数超过20时,烷基磺酸钠就开始变成亲油的活性剂。因而可以用于配制油包水乳状液。”其第32页倒数第7-9行曾述,“除烷基磺酸钠外,还有烷基磺酸钾、烷基磺酸铵和烷基磺酸铵钠等烷基磺酸盐。由于它们都是烷基磺酸的一价金属盐,所以它们的性质都与烷基磺酸钠相近。”
该《采油化学》第32页倒数第6行曾述,“烷基苯磺酸钠也可以用石油馏分做原料制得。”其第33页第8-10行曾述,“烷基苯磺酸钠与相应的烷基磺酸钠(例如十二烷基苯磺酸钠与十六烷基磺酸钠)的性质和用途大体是相同的。”
由此可知,十二烷基苯磺酸钠与十六烷基磺酸钠均属于石油磺酸盐范畴。
试验表明:将十二烷基苯磺酸钠常温下溶于水制成饱和水溶液,用该饱和水溶液降低静35块西部含水5%的高凝原油凝点,加药浓度为0.5%时,该高凝原油凝点没有明显降低;加药浓度为5%时,该高凝原油凝点仍观察不到明显降低
因此,该类“表面活性剂型原油降凝剂“不能满足辽河油田静35块西部高凝原油的降凝需要。
因此,尽管该类降凝剂已经在国内原油化学降凝中作为降凝剂大规模应用,但国内一直在积极寻求替代品。
2、“聚合物型原油降凝剂”存在如下缺陷:
1)该类原油降凝剂都属于聚合物,都需要通过复杂有机反应才能完成,因此公开资料和市场价格表明:该类原油降凝剂制造成本和市售价格均较高;进而导致原油降凝成本较高。
2)由中国石油大学出版社2000年7月第1版第1次印刷的《油田化学》第259页倒数第6-8行所述“由于当聚合物型原油降凝剂中的非极性部分有与蜡相近的平均碳数时降凝剂效果最好,因此在多蜡原油的降凝剂中,除可选择不同的聚合物外,还应优化聚合物中非极性部分的平均碳数”可知,该类原油降凝剂存在重大的作用机理(共晶机理)缺陷:该类降凝剂非极性部分碳数需要与原油中的蜡分子平均碳数近似才能有效发挥降凝作用,即该类降凝剂对原油中的蜡分子平均碳数具有极强的选择性和针对性(或单一性);由于原油是一种非常复杂的天然有机物质,国内原油的组成受地域、成因等复杂因素影响,不同油田、不同区块原油中的蜡分子平均碳数差异巨大,甚至同一区块不同油井的原油组成也不相同;因此根据某油田或某区块原油的蜡分子平均碳数研制生产的该类降凝剂用于该油田或该区块原油降凝效果良好,但用于其他油田或区块原油的降凝可能效果极差甚至无效;因此直到目前,没有公开资料表明该类降凝剂的某种具体商品能够普遍适用于国内不同油田、不同区块原油的降凝需要;如果针对国内每种组成差异较大的原油都进行该类降凝剂的研制、试验工作,不仅要耗费巨大的人力物力,而且会导致其商品种类繁多,导致每种商品都难以大规模应用;如果利用已有的该类商品降凝剂对不同组成的原油进行降凝,不仅筛选试验工作量极大,而且可能无法从该类降凝剂已有商品中找到所需要的有效商品;如果利用该类降凝剂已有商品进行复配,则因为其自身作用机理的重大缺陷,不仅很难利用协同效应配置出有效复配物,而且其配制、筛选工作量同样因为各种原油组成的巨大差异而极其繁重。
因此,尽管该类降凝剂早已经问世几十年,作用机理早已经阐述明了,但其应用范围却极其有限,国内一直在积极寻求替代品。
公开资料表明:该类降凝剂目前主要用于原油组成相对稳定的原油(或混合原油)外输管线降凝输送,而在原油组成差异变化很大的油田内部管线、站点等集输系统一直难以推广应用,在油层渗流、油井井筒等采油方面更是难以推广应用。
专利申请号为200610170673.7的文献公开了“一种用于热力采油工艺的高效降凝剂”,能够有效降低原油凝点。但该文献存在如下的缺陷:
1)由该发明公开文献可知,该发明采用了“所述油类是:柴油、溶剂油、重芳烃燃料油或塑料、橡胶裂解油;所述塑料、橡胶裂解油的闭口闪点大于40℃;”等商品作为有效组分,而由GB 13690-92规定可知,凡闭口闪点小于等于65℃的有机液体均为易燃易爆危险化学品;从而导致该发明所述的“高效降凝剂”危险性较大,安全性较差,在储运、使用中存在重大安全隐患。
2)该发明采用了所述“芳烃含量超过5%的液体石油产品、常温下为液态的石油树脂或常温下为颗粒状态的烃类自然聚集体中的一种或者是它们之间两种或两种以上任意比例混配的混合物”等商品作为有效组分,由公开资料可知:芳烃含量超过5%的液体石油产品包含了苯、甲苯等单环芳烃,而苯的闭口闪点为-11℃,甲苯闭口闪点为4.4℃,均属于GB 13690-92规定的“低闪点液体”易燃易爆危险化学品范畴,危险性极大,从而导致该发明所述的“高效降凝剂”在储运、使用中存在重大安全隐患。
3)GB/T18612-2001表明:有机氯对炼制设施具有腐蚀性,因此有关标准严格规定了加入原油的各种化学剂的有机氯含量,如中国石油化工股份有限公司西北油田分公司企业标准(Q/SHXB0051-2009)《油溶性降粘剂室内试验评价方法》(试行)明确规定油溶性降粘剂的有机氯含量不得超过200mg/L;由于该发明采用了“所述油类是:柴油、溶剂油、重芳烃燃料油或塑料、橡胶裂解油;”和“所述烃类溶剂是:混合烯烃、混合环烯烃、混合芳香烯烃、混合重质苯或石油树脂生产工艺形成的釜底残留物;”等商品作为有效组分,导致该发明所述的“高效降凝剂”有机氯含量很高;
室内检测表明:商品类重芳烃燃料油或塑料、橡胶裂解油中的有机氯含量最低达5000mg/L,最高超过30000mg/L;商品类混合重质苯或石油树脂生产工艺形成的釜底残留物的有机氯含量超过6000mg/L。
4)该发明采用了所述“水溶性阴离子表面活性剂、水溶性非离子表面活性剂、油溶性阴离子表面活性剂或油溶性非离子表面活性剂的一种或者是它们之间两种或两种以上任意比例混配的混合物”、“在主链和/或支链上分别有与石蜡分子共晶的非极性部分和使蜡晶晶型扭曲的极性部分的油溶或水溶性聚合物的一种或者是它们之间两种或两种以上任意比例混配的混合物”等商品作为其所述的“高效降凝剂”有效组分;而公开资料和市场售价表明这些商品类“表面活性剂”、“聚合物”制造成本与价格均较高,从而导致该发明所述“高效降凝剂”生产成本和售价较高,进而导致原油降凝成本较高。
5)公开资料表明:单环芳烃分子中只含一个苯环,如苯、甲苯、二甲苯等,均有毒性;重质苯是苯的同系的混合液,因此也称为混合苯,具有麻醉性和毒性,暴露于空气中很容易扩散,人和动物吸入或皮肤接触大量重质苯进入体内,会引起急性和慢性苯中毒,对神经系统有损害,长期接触可致多种疾病;而该发明采用了所述“芳烃含量超过5%的液体石油产品”、“混合重质苯”、“重芳烃燃料油”等含大量单环芳烃的商品作为其所述的“高效降凝剂”有效组分,从而导致其所述的“高效降凝剂”毒性较大,会严重侵害操作工的身体健康。
因此,尽管该类降凝剂已经在国内原油化学降凝中作为降凝剂大规模应用,但一直在积极寻求替代品。
总之,目前的降凝剂大都有一定的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种原油降凝剂。该降凝剂能够大幅降低不同油田的原油凝点,能够广泛用于解决不同油田采油、集输、储运各阶段的原油降凝问题,能够降低原油降凝成本,且具有毒副作用小,安全性高,生产简单,成本低,适用性强和推广应用容易等优点。
为解决上述技术问题,本发明一种原油降凝剂,它是包括甲基萘。
所述甲基萘是:1-甲基萘、“混合甲基萘”中的任意一种或1-甲基萘与“混合甲基萘”任意比例混合的混合物,其基本特征是常温常压下呈液态。
所述甲基萘也可以是2-甲基萘常温常压下溶解于1-甲基萘或“混合甲基萘”形成的混合物、或者是2-甲基萘常温常压下溶解于1-甲基萘和“混合甲基萘”之间任意比例混合的溶液形成的混合物,且2-甲基萘在混合溶液中的最高含量不超过其常温常压下在该溶液中的饱和浓度。为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定2-甲基萘在该混合溶液中的最大浓度或含量.
本发明中“1-甲基萘”的基本特征是:公开资料表明,本发明中“1-甲基萘”又称为α-甲基萘,分子式C11H10,常温常压下呈液态,熔点-22℃,不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,在空气中实际能达到的浓度未产生急性中毒效应;试验表明,其在常温常压下与“混合甲基萘”互溶,能溶解2-甲基萘,与2-甲基萘、“混合甲基萘”、原油不产生化学反应;试验表明,其能够溶于原油中;属于商品,能够从市场上采购。
本发明中“2-甲基萘”的基本特征是:公开资料表明,本发明中“2-甲基萘”又称为β-甲基萘,分子式C11H10;常温常压下为白色至浅黄色单斜晶体或熔融状固体,熔点34.6℃;不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,在空气中实际能达到的浓度未产生急性中毒效应;试验表明,其在常温常压下能溶于1-甲基萘、“混合甲基萘”,能溶于温度超过其熔点的热原油,与1-甲基萘、“混合甲基萘”、原油不产生化学反应;属于商品,能够从市场上采购。
本发明中“混合甲基萘”的基本特征是:本发明中“混合甲基萘”通常简称(俗称)甲基萘,是以2-甲基萘、1-甲基萘为主的有机混合物,其2-甲基萘、1-甲基萘含量与具体商品型号有关;常温常压下为油状液体,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚,在空气中实际能达到的浓度未产生急性中毒效应;国内目前没有制定统一产品标准,其产品型号、质量指标等随各生产企业的企业标准不同而有所不同,一般市售商品“混合甲基萘”中的2-甲基萘、1-甲基萘总含量≥50%,熔点低于-5℃;试验表明,“混合甲基萘”常温常压下与1-甲基萘互溶,能溶解2-甲基萘,与2-甲基萘、1-甲基萘、原油不产生化学反应;试验表明,“混合甲基萘”能够溶于原油中,属于商品,且商品型号众多,能够从市场上采购。
本发明所述“1-甲基萘”、“2-甲基萘”或“混合甲基萘”中的有机氯含量可以大于50mg/L,但其有机氯含量仍应符合有关国家标准、或行业标准、或企业标准规定与要求。为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定本发明所述“1-甲基萘”、“2-甲基萘”或“混合甲基萘”的具体有机氯含量、最高有机氯含量。
实验表明:本发明的原油降凝剂能够大幅降低国内不同油田、不同区块、不同油井的原油凝点,对原油含水、组成、蜡分子碳数等均无要求,即使加药浓度达到10%仍不存在降凝极限值,能够满足更高要求的降凝需要(参见试验结果表1-表7的试验数据)。
开采试验表明:所述降凝剂能够有效开采析蜡型高凝油藏,在油层中的降凝效果极其显著,经济效益极其显著(参见开采试验结果的试验数据)。
进一步地,为了避免资源、能源浪费,大幅降低所述降凝剂成本,鉴于“混合甲基萘”主要是由1-甲基萘和2-甲基萘构成的事实,和其能够进一步作为生产1-甲基萘和2-甲基萘的事实,本发明所述甲基萘优选“混合甲基萘”。因为1-甲基萘和2-甲基萘一般是由“混合甲基萘”提炼的,因此“混合甲基萘”的售价比1-甲基萘和2-甲基萘都低,目前公开的数据是“混合甲基萘”的售价约为1-甲基萘的30%左右。
进一步地,为了防止所述的降凝剂在低于商品“混合甲基萘”熔点-5℃的环境中产生晶体、固形物或凝固,所述的降凝剂中也可以添加特种有机溶剂。
所述的特种有机溶剂是指二醇衍生物。
所述的二醇衍生物是乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚中的任意一种或者是它们之间任意两种或两种以上任意比例混配的混合物。
所述的特种有机溶剂中的任意一种均属于商品或能够从市场上采购。
所述的特种有机溶剂基本特征是:低毒或微毒,常温常压下呈液态,凝固点低于-22℃;试验表明其在常温常压下均与1-甲基萘、混合甲基萘互溶,均溶于原油,均能够溶解2-甲基萘;常温常压下任意两种或两种以上任意比例任意混合时均无化学反应;常温常压下任意一种或者任意两种或两种以上任意比例任意混合后均不与1-甲基萘、2-甲基萘、混合甲基萘或原油产生化学反应。所添加的特种有机溶剂应能保证所述的降凝剂在低于商品“混合甲基萘”熔点-5℃的环境中始终是液态,不产生晶体、固形物或凝固。为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所添加的特种有机溶剂在所述降凝剂中的最小浓度。
所添加的特种有机溶剂应能保证所述的降凝剂闭口闪点大于65℃,并符合有关国家标准、或行业标准、或企业标准规定与要求。为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够优选、确定所添加的特种有机溶剂具体种类和具体商品,并通过现有方法能够确定所添加的特种有机溶剂在所述降凝剂中的最大浓度、最佳浓度、有效使用浓度范围。
进一步地,为了更好的利用所述降凝剂,将所述降凝剂更均匀地加入含水原油中,节省所述的降凝剂用量,可以用现有方法将所述的降凝剂、水和商品乳化剂混合成降凝剂乳化液,将该降凝剂乳化液代替所述降凝剂使用;为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述降凝剂与水的混合比例;所述的水可以是外来清水,也可以是来自含水原油的含油污水;所添加的商品乳化剂是指市售的阴离子型或非离子型商品乳化剂的任意一种或任意两种或两种以上任意比例混合而不产生化学反应的混合物,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所添加的商品乳化剂在该乳化液中的有效浓度范围、最佳浓度。
为了防止所述降凝剂乳化液在低于0℃的环境中产生晶体、固形物或结冰,可以用现有保温方法或伴热保温方法(或加热保温方法)保持所述降凝剂乳化液温度高于水的冰点;作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述降凝剂乳化液需要保持的温度。
室内试验效果:
一、甲基萘降低辽河油田静35块高凝油降凝的室内实验效果见表1、表2和表3:
表1、静35-32-41井(静35块东部井)高凝油油样混合甲基萘降凝试验
Figure G2009102417403D0000091
表2、静35-30-38井(静35块中部井)高凝油油样1-甲基萘降凝试验
Figure G2009102417403D0000092
表3、静35-31-31井(静35块西部井)高凝油油样混合甲基萘降凝试验
Figure G2009102417403D0000093
结果分析
1、公开资料表明:静35块隶属于辽河油田,属于高凝油藏,具体分为东、中、西部3个部分;其中,西部原油凝点最高,平均50℃,含蜡量35%,(50℃)原油粘度22mpa.S,析蜡温度54℃;东部原油凝点最低,平均37℃,含蜡量24%,(50℃)原油粘度360mpa.S,析蜡温度42℃。
2、公开资料属于平均值,与该实验的具体油井油样有区别,原始数据有偏差是正常的。
3、由表1~表3可知:1-甲基萘、混合甲基萘能有效降低辽河油田静35块各个部分不同油井高凝油油样的凝点,加药浓度与降凝效果正相关,在试验浓度内不存在极限值。
二、1-甲基萘降低胜利油田原油降凝的室内实验效果见表4:
表4、胜利油田原油油样1-甲基萘降凝试验
Figure G2009102417403D0000101
结果分析
(1)由表4可知,将本发明所述1-甲基萘加入胜利油田原油油样中,能大幅降低析蜡点和析蜡点时的原油粘度,原油降凝后流动性良好。
(2)由表4可知,加药浓度与降凝效果正相关,在试验浓度内不存在极限值。
三、混合甲基萘降低富拉尔基油田原油降凝的室内实验效果见表5:
表5、富拉尔基油田原油油样混合甲基萘降凝试验
Figure G2009102417403D0000102
结果分析
(1)由表5可知,将本发明所述混合甲基萘加入富拉尔基油田原油油样中,能大幅降低析蜡点和析蜡点时的原油粘度,原油降凝后流动性良好。
(2)由表5可知,加药浓度与降凝效果正相关,在试验浓度内不存在极限值。
开采实验效果
一、混合甲基萘在辽河油田静35-31-41井的开采实验效果
辽河油田资料表明:静35-31-41井属于静35块东部的油井,该东部原油凝点最低,平均37℃,含蜡量24%,(50℃)原油粘度360mpa.S,析蜡温度42℃,属于高凝稠油;
实际检测表明:静35-31-41井凝点40℃,析蜡点42℃,析蜡点42℃处的原油粘度80000mpa.S,(50℃)原油粘度1300mpa.S,实测关井温度为43.27℃,开井温度为39.87℃;开井温度比关井温度低的原因是原油由油层深部流向油井时,因为油层压力降低,天然气和轻烃成分在油井附近汽化吸热。因此,该井原油的原始状态并不析蜡,也不凝固,在关井不生产时油层中、油井井底的原油也不会析蜡、凝固;但如果开井生产,因为天然气和轻烃成分不断汽化吸热,导致油层、井底温度降低至原油凝点、析蜡点之下,原油就会析蜡、凝固。
辽河油田资料表明:该井于1994年5月16日建成投产,因产液量低、含水高关井;2006年10月补层作业后开井,初期日产液1-2吨/日,至2007年6月25日累计采油100吨,产液400吨;该井进行降凝开采试验前采用隔2天开井采油12小时的方法,实测平均日产液0.7吨/日,日产油0.4吨/日。
该井于2007年6月27日用本发明混合甲基萘进行降凝开采试验,向油井中加入了本发明所述的混合甲基萘15吨。
实际试验检测表明:该井加入本发明所述的混合甲基萘后的生产初期,油井产出原油40℃原油粘度为160mPa,凝点13℃,其40℃原油粘度不到辽河油田资料所述50℃原始粘度的50%,不到实际室内试验检测的50℃原始粘度的13%,其50℃的原油粘度为30mPa,不到辽河油田资料所述50℃原始粘度的9%;油井加入本发明所述的混合甲基萘后生产6个月时的实际油样40℃原油粘度为280mPa,凝点18℃,其40℃原油粘度不到辽河油田资料所述50℃原始粘度的78%,不到实际室内试验检测的50℃原始粘度的22%,其50℃的原油粘度为150mPa,不到辽河油田资料所述50℃原始粘度的42%;油井加入本发明所述的混合甲基萘后生产12个月时的实际油样40℃原油粘度为490mPa,凝点24℃,虽然其40℃原油粘度超过辽河油田资料所述的50℃原始粘度,但仍然不到实际室内试验检测的50℃原始粘度的38%,其50℃的原油粘度为260mPa,仍不到辽河油田资料所述50℃原始粘度的78%;降凝效果极其显著。
该开采降凝试验结果表明:静35-31-41井采用本发明所述的混合甲基萘降凝后,有效降凝时间超过了13个月;平均产液量由降凝前的0.7吨/天增加至6.2吨/日,产油量由降凝前的0.4吨/日增加至1.9吨/日;降凝开采期间累计生产原油416吨,净增产原油258吨;降凝开采效果极其显著,能够使该油井连续生产,不再间隔开井,有效解决了该井自建成以来一直无法正常采油的问题,经济效益极其显著。
二、1-甲基萘在辽河油田静35-30-38井的开采实验效果
辽河油田资料表明:静35-30-38井属于静35块中部的油井;
实际检测表明:静35-30-38井凝点47℃,析蜡点50℃,析蜡点50℃的原油粘度3800mpa.S,油层原始温度根据辽河油田公开的静35块地温计算公式计算表明为51.81℃;因此,该井原油的原始状态并不析蜡,也不凝固,在关井不生产时油层中、油井井底的原油也不会析蜡、凝固;但如果开井生产,因为天然气和轻烃成分不断汽化吸热,导致油层、井底温度降低至原油凝点、析蜡点之下,原油就会析蜡、凝固。
辽河油田资料表明:该井于1995年1月建成投产,初期日产液15.5吨/日,日产油13.6吨/日;生产初期油井产液量、产油量即急速下滑;2009年7月25-30日实际测量表明:该井间出,平均间隔时间超过12小时,平均日产液0.6吨/日,日产油0.2-0.3吨/日。
该井于2009年8月24日向油井中加入了本发明所述的1-甲基萘15吨,用本发明1-甲基萘进行降凝开采试验,2009年8月28日开井生产。
实际试验检测表明如表6:
表6静35-30-38井1-甲基萘降凝开采试验数据:
  日期   50℃粘度mPa.S   45℃粘度mPa.S   40℃粘度mPa.S   凝点,℃
  9.10   11   13   21   25
  10.20   18   62   80   35
  11.30   35   255   凝固   40
由表6可知:1-甲基萘的降凝效果极其显著。
该开采降凝试验结果表明:截止2009年11月30日,静35-30-38井采用本发明所述的1-甲基萘降凝后,有效降凝时间已经超过了3个月;平均产液量由降凝前的0.6吨/天增加至7吨/日,产油量由降凝前的0.2-0.3吨/日增加至3.5吨/日;截止2009年11月30日已经累计降凝开采原油315吨以上,净增产原油280吨以上;至2009年11月30日,该井降凝开采仍然有效,日产油量为1.8吨/日;降凝开采效果极其显著,能够使该油井连续生产,有效解决了该井产油量低、效益差的问题,经济效益极其显著。
三、混合甲基萘在辽河油田静35-31-31井的开采实验效果
辽河油田资料表明:静35-31-31井属于静35块西部的油井;
实际检测表明:静35-31-31井凝点50℃,析蜡点55℃,析蜡点55℃的原油粘度11000mpa.S,油层原始温度根据辽河油田公开的静35块地温计算公式计算表明为57.6℃;因此,该井原油的原始状态并不析蜡,也不凝固,在关井不生产时油层中、油井井底的原油也不会析蜡、凝固;但如果开井生产,因为天然气和轻烃成分不断汽化吸热,导致油层、井底温度降低至原油凝点、析蜡点之下,原油就会析蜡、凝固。
辽河油田资料表明:该井1995年7月投产,初期日产液28.5吨/日,日产油27.9吨/日;生产初期油井产液量、产油量即急速下滑,2009年7月25-30日实际测量表明:该井间出,平均间隔时间超过6小时,平均日产液1.3吨/日,日产油0.2吨/日。
该井于2009年9月12日向油井中加入了本发明所述的混合甲基萘15吨,用本发明混合甲基萘进行降凝开采试验,2009年9月17日开井生产。
实际试验检测表明如表7:
表7静35-31-31井混合甲基萘降凝开采试验数据:
  日期   50℃粘度mPa.S   45℃粘度mPa.S   40℃粘度mPa.S   凝点,℃
  10.7   41   260   1580   35
  10.27   58   500   2100   35
  11.27   120   2260   凝固   40
由表7可知:混合甲基萘的降凝效果极其显著。
该开采降凝试验结果表明:截止2009年11月30日,静35-31-31井采用本发明所述的混合甲基萘降凝后,有效降凝时间已经超过了2个月;平均产液量由降凝前的1.3吨/天增加至11吨/日,产油量由降凝前的0.2吨/日增加至2.3吨/日;截止2009年11月30日已经累计降凝开采原油160吨以上,净增产原油140吨以上;至2009年11月30日,该井降凝开采仍然有效,日产油量为1.5吨/日;降凝开采效果极其显著,能够使该油井连续生产,有效解决了该井产油量低、效益差的问题,经济效益极其显著。
四、混合甲基萘在富拉尔基油田的开采实验效果
公开资料表明:富拉尔基油田位于齐齐哈尔市,原油析蜡点23℃,凝固点18℃,平均油层埋深480米,油层原始温度23℃,23℃粘度9000mPa.S,属于低温浅层析蜡型油藏,原油在油层中的原始状态已经析蜡,原油在油层环境中的流动性极差;该油田自六十年代探明以来一直用蒸汽吞吐采油工艺进行试验开发,平均注汽1100吨,累计产油不足100吨,平均采油成本超过了所产原油的经济价值,导致该油田一直没有工业开发价值,自探明几十年来数次上马又下马,一直无法得到有效开发。
2008年7月-2009年4月,将本发明所述混合甲基萘用于富拉尔基油田降凝开采试验,首次在该油田实现了所采原油的经济价值大于采油成本的工业开采目标,首次使该油田具备了工业开发价值和经济价值。
以D6-1井为例。
该井隶属于富拉尔基油田710区块,2007年9月建成后,向油层注入350℃高温蒸汽1100吨,理论计算表明为此需要烧掉燃料油66吨,实际用燃料油70吨;注汽后正常采油生产2个月,累计产液量300吨,累计开采原油47吨,所产原油不足以抵消注蒸汽所消耗燃烧的燃料油,因此用注汽热采工艺没有任何经济价值,该井遂停止用蒸汽吞吐热力采油工艺生产方式,关井闲置;
2008年7月,该井用本发明所述混合甲基萘10吨进行降凝开采试验,正常生产10个月,累计产液量800吨,累计开采原油480吨,经济效益极其显著。
该井2008年11月20日实测井口所产原油,23℃原油粘度由9000mP.s降至160mP.s,析蜡点由18℃降至12℃,凝点由18℃降至9℃,降凝效果极其显著。
本发明能够大幅降低不同油田的原油凝点,能够广泛用于解决不同油田采油、集输、储运各阶段的原油降凝问题,能够降低原油降凝成本,且具有毒副作用小,安全性高,生产简单,成本低,适用性强和推广应用容易等有益效果。
具体实施方式
实施例1
一种原油降凝剂,它是由1-甲基萘组成。本实施例的降凝剂的实验效果见表2、4和6。
实施例2
一种原油降凝剂,它是由2-甲基萘常温常压下溶解于1-甲基萘、“混合甲基萘”或它们之间任意比例混合形成的混合溶液,且2-甲基萘在该混合溶液中的最高含量不超过其常温常压下在该溶液中的饱和浓度。为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定2-甲基萘在该混合溶液中的最大浓度或含量。
实施例3
一种原油降凝剂,它是由“混合甲基萘”组成。本实施例的降凝实验效果见表1、3、5和7。
2009年的公开市售价格表明:“混合甲基萘”的含税市售价格不到同期十二烷基苯磺酸钠含税市售价格的30%,不到聚丙烯酸酯含税市售价格的40%;
由中国石油大学出版社2000年7月第1版第1次印刷的《油田化学》第255页倒数3-4行可知:聚丙烯酸酯属于一种典型的聚合物型原油降凝剂。
实施例4
一种原油降凝剂,它是由“混合甲基萘”和乙二醇丁醚混合组成。
所添加的乙二醇丁醚应能保证所述的降凝剂在低于商品“混合甲基萘”熔点-5℃的环境中始终是液态,不产生晶体、固形物或凝固。为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所添加的特种有机溶剂在所述降凝剂中的最小浓度。
实施例5
一种原油降凝剂,它是由“混合甲基萘”和二乙二醇丁醚混合组成。
所添加的二乙二醇丁醚应能保证所述的降凝剂在低于商品“混合甲基萘”熔点-5℃的环境中始终是液态,不产生晶体、固形物或凝固。为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所添加的特种有机溶剂在所述降凝剂中的最小浓度。
实施例6
所添加的二乙二醇乙醚应能保证所述的降凝剂在低于商品“混合甲基萘”熔点-5℃的环境中始终是液态,不产生晶体、固形物或凝固。为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所添加的特种有机溶剂在所述降凝剂中的最小浓度。
实施例7
一种原油降凝剂,它是由1-甲基萘、水和阴离子型乳化剂混合组成,形成降凝剂乳化液;并用加热保温方法保持其温度在0℃以上。
为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述1-甲基萘、水和阴离子乳化剂的混合比例。
实施例8
一种原油降凝剂,它是由混合甲基萘、来自含水原油的含油污水和非离子型乳化剂混合组成,形成降凝剂乳化液;并用伴热保温方法保持其温度在0℃以上。
为达到前述目标,作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述混合甲基萘、水和非离子乳化剂的混合比例。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种原油降凝剂,其特征在于:它包括甲基萘。
2.根据权利要求1所述的原油降凝剂,其特征在于:所述甲基萘是“混合甲基萘”。
3.根据权利要求1所述的原油降凝剂,其特征在于:所述甲基萘是:1-甲基萘或1-甲基萘与“混合甲基萘”任意比例混合的混合物。
4.根据权利要求1所述的原油降凝剂,其特征在于:所述甲基萘是2-甲基萘常温常压下溶解于1-甲基萘或“混合甲基萘”形成的混合物、或者是2-甲基萘常温常压下溶解于1-甲基萘和“混合甲基萘”之间任意比例混合的溶液形成的混合物,且2-甲基萘在混合物中的最高含量不超过其常温常压下在该溶液中的饱和浓度。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的原油降凝剂,其特征在于:所述原油降凝剂中还包括特种有机溶剂。
6.根据权利要求5所述的原油降凝剂,其特征在于:所述的特种有机溶剂是二醇衍生物。
7.根据权利要求6所述的原油降凝剂,其特征在于:所述的二醇衍生物是乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚中的任意一种或者是它们之间任意两种或两种以上任意比例混配的混合物。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的原油降凝剂,其特征在于:所述原油降凝剂中还包括水和乳化剂。
9.根据权利要求8所述的原油降凝剂,其特征在于:所述的水是外来清水或来自含水原油的含油污水;所乳化剂是阴离子型或非离子型乳化剂中的任意一种或任意两种或两种以上任意比例混合而不产生化学反应的混合物。
10.根据权利要求8所述的原油降凝剂,其特征在于:所述原油降凝剂用伴热保温方法或加热保温方法保持温度高于水的冰点。
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