沥青质的控制讲述.doc

沥青质的控制 发表于2008年的一篇文章中从荧光衰减和去极化动力学时间测量得出先前的结论即沥青具有大陆结构是错误的，因此沥青质没有单一的稠环内核架构。从另一个权利要求书中说道沥青质的分子量都是双峰的，一峰大约在兆道尔顿单位左右，另一峰的范围大约在5000Da。但是，以后的文章纠纷这些结果，并得出结论认为，沥青质分子量是单峰，分子量低至750-1000Da，正好符合大陆模式。本文收集的证据是非常全面的，正在得到来自世 图4-1 代表“大陆”说法沥青质分子结构的一般分子量 图4-2 代表“群岛”沥青质分子的结构 界各地的许多团体的四个分子扩散技术和七个质谱技术支持。举一个例子：沥青质质谱记录有两步激光质谱（L2MS），其中解吸电离并没有等离子产生已去藕，因此，群岛结构的沥青质现在看来不太可能存在。另一激光解吸电离质谱分析研究表明，可溶性较低的沥青质样品与更可溶组分和整个沥青质相比具有较高平均分子量。纳滤研究表明沥青质纳米聚集体和nanoaggregate基团比膜的30纳米公称孔径还小。 在油藏的高压条件下，沥青质在原油中作为单独分子或至多作为纳米聚集体存在。极性树脂用作表面活性剂，稳定溶液中的沥青质已被人们认可了70年左右。然而，通过测定沥青质重力梯度和由高Q超声波和核磁共振扩散测量的证据表明，树脂与油藏中的沥青质毫无联系。然而，已表明控制原油中沥青质聚集体（胶束）的稳定性两个关键的参数是芳烃达到饱和的比例，以及树脂（软沥青）与沥青质的比例。当这些比例降低，沥青质的单体或聚集体将絮凝并形成可以沉积在系统中的较大聚集体。已知的是，一些单体表面统计（将在后面讨论）设计出的人造树脂或树脂增强剂能够保持沥青质分散。因此，这可能是因为沥青质或聚集体小的缘故，它不会在溶液中沉淀，它仅在更高的聚集数的时候与树脂相互作用，而不会在油藏中相互作用。通过改变简单阴离子或阳离子表面活性剂的浓度从0.01到1毫摩尔，有可能扭转和控制沥青质的ζ电位的符号，这表明在沥青质表面上的静电和疏水性相互作用的存在。当压力在油生产期间下降，但仍高于泡点时，随着油密度的减小，体积被轻质组分（C6-）占据比重质组分（低压缩组分C7+和含芳烃）占据得快。因此，随油极性的降低，沥青质可能开始相关联，并最终絮凝。这往往发生在整个射孔井下且可以在系统中包括处理设施的任何地方发生。因此，生产过程中最小化压降是控制沥青质沉积的一种方式。最近一篇关于石油沥青质溶解，涉及到生产和炼油的温度变化，压力条件和组成的评论已经出版。 沥青的自我连接是许多讨论的话题。最初石油沥青质聚集体（或胶束）的大小显示为沥青质的约20埃或8-10分子。其他描述最初沥青聚集体为多分散扁圆柱体或松散、非球形、那样的分散颗粒。聚集体的大小是依赖于溶剂极性。然而，在与树脂或合成的分散剂和抑制剂的混合物中，这些聚集体不一定进一步聚集沉积在管壁。事实上，宏观沥青质颗粒可以以肉眼可见的形式存在，但可能会不会出现沉积。虽然沥青质沉积通常被认为是不可逆的，但是有相反的证据表明沥青质絮凝已被证明是可逆的，这说明增加一些树脂或分散剂对絮凝沥青质可以防止其沉积。在另一项研究中，沉淀的沥青质可以通过化学品的处理被再次有效地稳定。这可能在减少沥青质的挑战中，特别是在原油上部生产设施有着潜在的实用性。一直以来有着从原油中分离活性树脂和用其来帮助分散沥青质的方法的声称。 有人表明该沥青质分子的聚集体主要由稠合芳环系统能力之间的平衡所支配。通过π键堆叠来减少溶解度，和通过烷基堆叠的空间破坏来增加溶解度。另一个沥青质分子极性部分之间的重要相互作用就是发生在酸 - 碱（电子给体 - 受体）和氢键的相互作用。一项研究并获得了存在被甲基包围的点的沥青质固体的沉积对于沥青质单体来说更符合“大陆”模式这样的结论。胶束模型沥青提出，解释了许多实验的测定。该模型考虑烷基部分环绕存在与芳香族为内芯中。在另一项研究中，沥青质的至少存在可溶部分，以形成附聚不溶微粒具有高度多孔性聚集体。分子动力学模拟已被用于探测侧链长度在沥青质聚集模型上的影响。我们发现聚集随着烷基侧链长度的增加而削弱。 沥青质控制方法审查已经出版。推荐已用于沥青质控制的非化学技术包括如下： ●避免混合某种原油流体，原油原料的混合是一种常见沥青质沉淀的原因。 ●在AFE（沥青质形成薄膜） 之外操作， ●使用高流速消弱沉积。 超声辐射也被报道是有助于井筒沥青质的清洗，通过陶瓷膜的方法从原油分离沥青质已被证明是可行的。 生产操作中控制沥青质有两种化学方法，这将在本章中进行讨论： ●用分散剂和抑制剂来预防（连续或分皮注入，挤压处理，在压裂过程中填放支撑剂） ●用沥青质溶解器等补救措施（或溶剂脱沥青油） 一个最近宣布的化学的方法是一个使用相对渗透率调节剂（RPM），以防后续的沥青质沉积（见第2章