CN103422841B - 稠油降粘方法及稠油降粘剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及稠油降粘方法及稠油降粘剂，其中的方法包括：向稠油中加入含氰基的有机化合物，并将其分散在稠油中，以稠油的质量为基准，含氰基的有机化合物的用量为50～5000ppm。采用本发明提供的方法及降粘剂，可以明显降低稠油的粘度。

Description

稠油降粘方法及稠油降粘剂

技术领域

本发明涉及稠油降粘方法及稠油降粘剂。

背景技术

稠油是指油层温度下粘度大于50mPa.s的原油，依照粘度可将稠油进一步划分为普通稠油(50～10000mPa.s)、特稠油(10000～50000mPa.s)、超稠油(50000mPa.s以上)。在世界范围内，稠油储量与普通原油相当，我国稠油占原油储量的30％左右，是一种重要的战略资源。由于稠油中胶质和沥青质含量高，粘度大，流动性差，造成开采难度大、采收率较低。

掺稀降粘是一种广泛使用的稠油开采工艺。这种工艺以馏分油、稀原油或其它有机溶剂为稀释剂，注入井筒与稠油混合，使其粘度大幅降低、流动性提高，达到可开采的程度。根据现有研究，原油粘度通常在400mPa·s以下才能进行开采和输送。对于一些超稠油、特稠油，例如塔河稠油，其粘度大多在50000mPa·s以上，需要加入大量稀释剂才能达到正常生产所要求的粘度。稀释剂的用量是决定稠油开采经济性的一个重要指标。以降低稀释剂用量为目的的油溶性降粘剂的研制已广泛开展，但大多仅限于室内研究和现场试验阶段。工业生产要求油溶性降粘剂具有较高的替代效率，加入少量的降粘剂就可替代大量稀释剂，已有报道的油溶性降粘剂大都无法满足要求。

CN 101007939A也提出了溶剂油比例为50～90％的稠油降粘剂，同时含有苯类、杂环类和部分柴油。这种降粘剂仍属于稀释剂的范畴，加剂量大，降粘效率低，经济性较差。

CN 101245240A提出了用于稠油管道输送中的油溶性稠油降粘剂的制备方法。采用丙烯酸高级酯和具有羟基的甲基丙烯酸酯与十二烷基苯磺酸共混物引发聚合得到产品。将柴油和油溶性降粘剂按照质量比1.5∶8.5称量。柴油中油溶性高聚物的加量为200mg/L，50℃条件下对原油的降粘率达到98.2％。使稠油粘度从62133mPa.s降至1192mPa.s。其降粘机理是通过引入表面活性官能团以及极性基团增强蜡晶粒子相互间与沥青粒子相互间的排斥，提高其分散性和抗沉积性，从而改善低温流动性。该剂属于降凝剂类型，对于较低蜡含量的稠油没有效果。

CN 1754939A公开一种增溶性降粘剂，含双硫腙溶液7％～15％、四氯化碳9％～13％、过氧化氢7％～11％、二甲苯13％～15％以及水等，具有渗透速度高、渗透快的特点，在低温条件下的降粘率大于99％。该剂主要成分仍然是有机溶剂类稀释剂，降粘效率低，使用成本高。而且该剂中含有大量的四氯化碳，对下游原油加工工艺影响较大，容易造成炼油设备腐蚀，不允许大量使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种稠油降粘方法及稠油降粘剂，通过向稠油中加入少量的含氰基的有机化合物，可明显降低稠油的粘度。

一种稠油降粘方法，包括：向稠油中加入含氰基的有机化合物，并将其分散在稠油中，以稠油的质量为基准，含氰基的有机化合物的用量为50～5000ppm。

以稠油的质量为基准，含氰基的有机化合物的用量优选为100～2000ppm。

优选的情况下，先将含氰基的有机化合物分散在有机溶剂中，然后再将分散后的含氰基的有机化合物和有机溶剂加入到稠油中；以含氰基的有机化合物和有机溶剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.01％～50％，优选为0.5％～50％，更优选为0.5％～25％。

本发明的稠油降粘方法中，有机溶剂的作用是使含氰基的有机化合物更好地分散于稠油中，本发明对其没有特别的限制，只要在含氰基的有机化合物和有机溶剂的比例范围内，二者能完全互溶；并在含氰基的有机化合物和有机溶剂的混合用量范围内，能使其溶于稠油即可。

所述的有机溶剂可选自脂肪烃、芳香烃、酯、醚和酮中的一种或几种。所述的有机溶剂包括石油馏分中的一种或几种，如选自石脑油、汽油、煤油和柴油中的一种或几种。所述脂肪烃可以是正戊烷、正己烷、正壬烷和2-乙基己烷中的一种或几种，优选为石油醚(主要是戊烷和己烷的混合物)。所述芳香烃可以是甲苯、二甲苯和三甲苯中一种或几种。所述的酮可选自乙酮、丙酮、丁酮、环己酮和苯乙酮中的一种或几种。所述的醚可选自甲醚、乙醚、丙醚、丁醚和戊醚中的一种或几种。

所述的含氰基的有机化合物优选为氰基取代的烃，氰基可以是一个或多个。所述烃可以是脂肪烃，也可以是芳香烃，其碳数≤30，优选≤20；所述脂肪烃包括直链的、支链的和带环的脂肪烃，其既可以是饱和脂肪烃，也可以是不饱和的脂肪烃。

所述的含氰基的有机化合物优选为4-叔丁基苯乙腈、异丁腈、丙二睛、苯乙腈、邻甲苯腈、丁腈、丙腈、丙烯腈、3-羟基丙腈、2-氰基丁酸、己二腈、3-甲基戊腈和环丙腈中的一种或几种。

所述的含氰基的有机化合物还包括氰基取代的羧酸，所述羧酸的碳数≤30，优选≤20。

所述的含氰基的有机化合物还包括氰基取代的醇，所述醇的碳数≤30，优选≤20。

本发明还提供了一种稠油降粘剂，该降粘剂包括含氰基的有机化合物和有机溶剂，以降粘剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.01％～50％，有机溶剂的含量为50％～99.99％。

优选的情况下，以降粘剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.5％～50％，有机溶剂的含量为50％～99.5％。

更优选的情况下，以降粘剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.5％～25％，有机溶剂的含量为75％～99.5％。

本发明的稠油降粘剂既可以由含氰基的有机化合物和有机溶剂组成，也可以含有现有技术中的其他油溶性稠油降粘剂组分。

所述的含氰基的有机化合物优选为氰基取代的烃，氰基可以是一个或多个。所述烃可以是脂肪烃，也可以是芳香烃，其碳数为≤30，优选为2～20；所述脂肪烃包括直链的、支链的和带环的脂肪烃，其既可以是饱和脂肪烃，也可以是不饱和的脂肪烃。

所述的含氰基的有机化合物还包括氰基取代的羧酸，所述羧酸的碳数≤30，优选≤20。

所述的含氰基的有机化合物还包括氰基取代的醇，所述醇的碳数≤30，优选≤20。

所述的含氰基的有机化合物优选为4-叔丁基苯乙腈、异丁腈、丙二睛、苯乙腈、邻甲苯腈、丁腈、丙腈、丙烯腈、3-羟基丙腈、2-氰基丁酸、己二腈、3-甲基戊腈和环丙腈中的一种或几种。

本发明稠油降粘剂中，有机溶剂的作用是使含氰基的有机化合物更好地分散于稠油中，本发明对其没有特别的限制，只要在上述混合物中的含氰基的有机化合物含量范围内，能将含氰基的有机化合物溶解；并在针对稠油加入的含氰基的有机化合物用量范围内，能使上述其溶于稠油即可。

所述的有机溶剂可选自脂肪烃、芳香烃、酯、醚和酮中的一种或几种。所述的有机溶剂包括石油馏分中的一种或几种，如选自石脑油、汽油、煤油和柴油中的一种或几种。所述脂肪烃可以是正戊烷、正己烷、正壬烷和2-乙基己烷中的一种或几种，优选为石油醚(主要是戊烷和己烷的混合物)。所述芳香烃可以是甲苯、二甲苯和三甲苯中一种或几种。所述的酮可选自乙酮、丙酮、丁酮、环己酮和苯乙酮中的一种或几种。所述的醚可选自甲醚、乙醚、丙醚、丁醚和戊醚中的一种或几种。

本发明的稠油降粘方法和稠油降粘剂适用于稠油的降粘，特别适用于高沥青质稠油的降粘。

具体实施方式

实施例1

将85g煤油与15g丁腈混合，配制成降粘剂1#。取0.5g所配制降粘剂1#，加至100g50℃粘度为32000mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至23940mPa·s。

实施例2

将95g正己烷与5g乙腈混合，配制成降粘剂2#。取0.5g所配制降粘剂2#，加至100g50℃粘度为58640mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至46780mPa·s。

实施例3

将99g环己酮与1g丙腈混合，配制成降粘剂3#。取1.0g所配制降粘剂3#，加至100g50℃粘度为18260mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至15940mPa·s。

实施例4

将80g甲苯与20g分子式为CH₃(CH₂)₁₆CN的腈混合，配制成降粘剂4#。取0.5g所配制降粘剂4#，加至100g 50℃粘度为43360mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至34520mPa·s。

实施例5

将80g乙酸辛酯与20g癸腈混合，配制成降粘剂5#。取0.5g所配制降粘剂5#，加至100g 50℃粘度为26700mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至20500mPa·s。

实施例6

将80g戊醚与20g丙腈混合，配制成降粘剂6#。取0.5g所配制降粘剂6#，加至100g50℃粘度为10820mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至7660mPa·s。

对比例1～6

分别以煤油、正己烷、环己酮、甲苯、乙酸辛酯和戊醚取代实施例1～6中的降粘剂1#～6#，按同样的操作方法、加剂比例和稠油样品进行降粘实验，结果列于表1。

表1

Claims (26)

1.一种稠油降粘方法，包括：向稠油中加入含氰基的有机化合物，并将其分散在稠油中，以稠油的质量为基准，含氰基的有机化合物的用量为50～5000ppm；所述的含氰基的有机化合物为氰基取代的烃，所述烃的碳数≤30。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，以稠油的质量为基准，含氰基的有机化合物的用量为100～2000ppm。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，先将含氰基的有机化合物分散在有机溶剂中，以含氰基的有机化合物和有机溶剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.01％～50％；然后再将分散后的含氰基的有机化合物和有机溶剂加入到稠油中。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，以含氰基的有机化合物和有机溶剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.5％～50％。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，以含氰基的有机化合物和有机溶剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.5％～25％。

6.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自脂肪烃、芳香烃、酯、醚和酮中的一种或几种。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的脂肪烃选自正戊烷、正己烷、正壬烷和2-乙基己烷中的一种或几种。

8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的芳香烃选自甲苯、二甲苯和三甲苯中一种或几种。

9.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的酮选自乙酮、丙酮、丁酮、环己酮和苯乙酮中的一种或几种。

10.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的醚选自甲醚、乙醚、丙醚、丁醚和戊醚中的一种或几种。

11.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自石油馏分中的一种或几种。

12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自石脑油、汽油、煤油和柴油中的一种或几种。

13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烃的碳数≤20。

14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含氰基的有机化合物为4-叔丁基苯乙腈、异丁腈、丙二腈、苯乙腈、邻甲苯腈、丁腈、丙腈、丙烯腈、己二腈、3-甲基戊腈和环丙腈中的一种或几种。

15.一种稠油降粘剂，该降粘剂包括含氰基的有机化合物和有机溶剂，以降粘剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.01％～50％，有机溶剂的含量为50％～99.99％；所述的含氰基的有机化合物为氰基取代的烃，所述烃的碳数≤30。

16.按照权利要求15所述的降粘剂，其特征在于，以降粘剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.5％～50％，有机溶剂的含量为50％～99.5％。

17.按照权利要求16所述的降粘剂，其特征在于，以降粘剂的总质量为基准，含氰基的有机化合物的含量为0.5％～25％，有机溶剂的含量为75％～99.5％。

18.按照权利要求15所述的降粘剂，其特征在于，所述烃的碳数为2～20。

19.按照权利要求15所述的降粘剂，其特征在于，所述的含氰基的有机化合物为4-叔丁基苯乙腈、异丁腈、丙二腈、苯乙腈、邻甲苯腈、丁腈、丙腈、丙烯腈、己二腈、3-甲基戊腈和环丙腈中的一种或几种。

20.按照权利要求15所述的降粘剂，其特征在于，所述有机溶剂选自脂肪烃、芳香烃、酯、醚和酮中的一种或几种。

21.按照权利要求20所述的降粘剂，其特征在于，所述的脂肪烃选自正戊烷、正己烷、正壬烷和2-乙基己烷中的一种或几种。

22.按照权利要求20所述的降粘剂，其特征在于，所述的芳香烃选自甲苯、二甲苯和三甲苯中一种或几种。

23.按照权利要求20所述的降粘剂，其特征在于，所述的酮选自乙酮、丙酮、丁酮、环己酮和苯乙酮中的一种或几种。

24.按照权利要求20所述的降粘剂，其特征在于，所述的醚选自甲醚、乙醚、丙醚、丁醚和戊醚中的一种或几种。

25.按照权利要求15所述的降粘剂，其特征在于，所述的有机溶剂选自石油馏分中的一种或几种。

26.按照权利要求25所述的降粘剂，其特征在于，所述的有机溶剂为石脑油、汽油、煤油和柴油中的一种或几种。