CN102161884A

CN102161884A - 含两性表面活性剂的稠油降粘剂制备及应用方法

Info

Publication number: CN102161884A
Application number: CN2011100358412A
Authority: CN
Inventors: 韩霞; 黄建滨; 张建; 王建华; 祝威; 李清方; 管善峰; 王田丽
Original assignee: Shengli Oilfield Shengli Engineering & Consulting Co Ltd
Current assignee: Shengli Oilfield Shengli Engineering & Consulting Co Ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-08-24

Abstract

一种含两性表面活性剂的稠油降粘剂制备方法，包括自阴阳体系的两性表面活性剂和含数个EO基团杂化的阴离子型磺酸盐表面活性剂，自阴阳体系的两性表面活性剂∶阴离子型磺酸盐表面活性剂＝30～100∶0～70，在常温常压条件下，在反应釜中搅拌均匀即得稠油降粘剂。所选择的阴离子型磺酸盐表面活性剂可促进自阴阳体系的两性表面活性剂形成乳化网络，还有两性表面活性剂不含有苯、萘等芳香环且耐高温、界面活性高、抗盐性能好，因此具有环保无毒、易于生物降解、高效的优点；同时加入一定量的阴离子表面活性剂即能形成乳化网络，既增加降粘效果又能减少降粘剂的投加量。

Description

含两性表面活性剂的稠油降粘剂制备及应用方法

一、技术领域

本发明涉及含有两性表面活性剂的降粘剂制备及应用方法，本发明用于降低油田稠油和超稠油的粘度，解决稠油开发和输送的问题。

二、背景技术

稠油在世界上许多国家已经逐渐成为原油产量的一个重要组成部分，地质储量约占总储量的20％。我国稠油资源分布十分广泛，已在12个盆地发现了70多个重质油田，预计资源量可达3×10¹⁰t以上，占石油总地质储量的28％。随着轻质油可采储量的减少以及石油开采技术的不断提高，开采稠油所占的比重将会不断增大。稠油具有特殊的高粘度和高凝固点特性，高含量的胶质和沥青质是造成稠油粘度高的主要原因。降低稠油黏度和改善稠油流动性是解决稠油开采、集输和炼制问题的关键。

油田稠油、超稠油的开采方式多年来采用掺稀油，及井筒电加热工艺。由于掺稀油成本较高以及可掺稀油逐年减少；而电加热技术存在电能消耗过高的问题，从而导致稠油采出成本大幅增加。近年来，利用降粘剂进行乳化降黏的技术，如碱水驱及表面活性剂驱等研究十分活跃。在地层条件下，降粘剂和稠油乳化形成水包油乳状液，大幅度降低稠油粘度，同时降粘剂可以润湿演示表面并降低油水界面张力，减少了稠油在地层中的流动阻力，大幅度提高稠油采收率。

作为稠油乳化降粘剂用的表面活性剂主要有非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂及非离子/阴离子表面活性剂等，然而两性表面活性剂则很少使用。非离子表面活性剂虽具有高抗盐性，尤其是抗多价阳离子的优点，但其不耐高温，稳定性差等缺点严重限制了在采油中的单独使用。另一方面，阴离子表面活性剂抗矿盐性差，特别是石油磺酸盐极易与高价阳离子形成沉淀物，而且临界胶束浓度高，易被黏土表面吸附等缺点在一定程度上限制了其广泛应用，而且常用的阴离子表面活性剂一般都含有芳环，特别是有的还含有稠环结构，环境毒性大、生物降解性差，对环境污染严重。因此，针对稠油开采和运输还迫切需要开发新型的降粘剂，使其既对环境友好、易生物降解、抗矿盐，同时能高效地大降低稠油和超稠油的粘度，进而环保、经济地提高稠油的采收率。

三、发明内容

本发明的发明目的是提供一种含两性表面活性剂的稠油降粘剂制备及应用方法，解决稠油开发和输送的问题。

本发明的技术方案通过以下方式实现：本发明包括自阴阳体系的两性表面活性剂和含数个EO基团杂化的阴离子型磺酸盐表面活性剂组成，自阴阳体系的两性表面活性剂∶阴离子型磺酸盐表面活性剂＝30～100∶0～70，在釜中搅拌均匀既得稠油降粘剂。其特点在于阴离子型磺酸盐表面活性剂可促进自阴阳体系的两性表面活性剂形成乳化网络，还有两性表面活性剂不含有苯、萘等芳香环且耐高温、界面活性高、抗盐性能好，因此具有环保无毒、易于生物降解、高效的优点；同时加入一定量的阴离子表面活性剂既能形成乳化网络，即增加降粘效果又能降低降粘剂的成本。另外，本发明还能实现稠油集输降粘后形成的乳状液进入处理站后，能快速破乳，不影响油水分离和脱水效果。

本发明的应用方法是：

1、降粘剂溶液的制备

将稠油降粘剂用油田水配成20～40％溶液，在40～60℃的条件下搅拌至表面活性剂全部溶解，得到稠油降粘剂总浓度20～40％的浓溶液。在使用前，再将该浓溶液用油田水稀释成表面活性剂总浓度0.2～0.5％的稀溶液。

2、降粘剂的使用

根据稠油的体积使用适量稀释后的降粘剂，使得混合后的油水比例在2-5∶5-8之间。混合的同时进行搅拌，温度保持在40～60℃。搅拌至混合液形成稳定的乳状液。

3、油水乳状液的脱水

将乳状液自然静置，在几小时内自然分层，取出上相即得到脱水后的原油。

本发明的特点：发明的稠油降粘剂在药剂量为0.3％时，具有很好的降粘效果，降粘率达到99.1％，且具有良好的脱水率，在静置两小时后脱水率达到80％以上；非离子表面活性剂C₁₂EO₁₀和油田常用的稠油降粘剂在同等条件下降粘效果有限，如果要达到本发明药剂的同等降粘效果，需要投加药剂量3％以上，油田常用的稠油降粘剂要达到本发明的药剂降粘效果，药剂费用显著增加；常用的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠在同等条件下会形成沉淀，不能降粘，阳离子表面活性剂十六烷基溴化三甲铵则不能使稠油和水形成微乳，没有降粘效果。

四、附图说明

无附图说明

五、具体实施方式

本发明包括自阴阳体系的两性表面活性剂和含数个EO基团杂化的阴离子型磺酸盐表面活性剂组成，自阴阳体系的两性表面活性剂∶阴离子型磺酸盐表面活性剂＝30～100∶0～70，在常温常压条件下，在反应釜中搅拌均匀既得稠油降粘剂。

实施例1：

稠油为胜利油田孤岛稠油，其粘度在50℃时为12.7Pas。配制稠油降粘剂水溶液所用的水均为油田水。稠油降粘剂水溶液总浓度为0.3％。将配置好的稠油降粘剂水溶液与孤岛稠油按照体积比3∶7混合，同时恒温50℃进行搅拌。搅拌10分钟后观察现象并测量粘度。

发明的稠油降粘剂以及对照组的降粘结果总结在表1中。结果表明发明的稠油降粘剂在药剂用量0.3％时，具有很好的降粘效果，降粘率达到99.1％，且具有良好的脱水率，在静置两小时后脱水率达到80％以上；非离子表面活性剂C₁₂EO₁₀和油田常用的稠油降粘剂在同等条件下降粘效果有限，如果要达到本发明药剂的同等降粘效果，需要投加药剂量3％以上，从而看出油田常用的稠油降粘剂要达到本发明的药剂降粘效果，药剂费用显著增加；常用的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠在同等条件下会形成沉淀，不能降粘，阳离子表面活性剂十六烷基溴化三甲铵则不能使稠油和水形成微乳，没有降粘效果。

由以上可以看出，本发明的稠油降粘剂能显著降低稠油粘度，同时具有良好的脱水率。本发明的稠油降粘剂环保、易生物降解、界面活性高、抗盐性能好，可以和多种阴离子表面活性剂复配，因此可以在油田推广使用。

表1不同表面活性剂对于胜利油田孤东稠油降粘效果

(试验条件：表面活性剂总浓度0.3％，温度50℃)

Claims

1.一种含两性表面活性剂的稠油降粘剂制备方法，包括自阴阳体系的两性表面活性剂和含数个EO基团杂化的阴离子型磺酸盐表面活性剂，自阴阳体系的两性表面活性剂∶阴离子型磺酸盐表面活性剂＝30～100∶0～70，在常温常压条件下，在反应釜中搅拌均匀既得稠油降粘剂。

2.一种含两性表面活性剂的稠油降粘剂应用方法，其特征在于：将权利要求1所述的含两性表面活性剂的的稠油降粘剂用油田水配成总浓度0.2～0.5％的稀溶液，将配置的稀溶液与稠油按2-5∶5-8比例，用加药装置加入到油套管环形空间，从油管采出进入稠油集输系统。