第六章稠油降粘.ppt

临盘低渗透油田项目报告 * 第6章 稠油乳化降粘开采 2014年12月 中国石油大学（华东） 葛际江 主要内容 稠油简介 稠油乳化降粘的机理 稠油乳化降粘剂 稠油乳化降粘的工艺 其他稠油降粘方法简介 一、稠油简介 稠油是指粘度高、相对密度大的油。 1、什么是稠油？ 稠油 粘度/(mPa?s) 相对密度 普通稠油 100~1×104 0.9200 特稠油 1×104~5×104 0.9500 超稠油 5×104~10×104 0.9800 特超稠油 10×104 1.0000 稠油的分类 一、稠油简介 2 稠油为什么粘度大？ 沥青质 胶 质 一般把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃（正庚烷、正戊烷）而溶于苯的物质称为沥青质，它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。 主要是因为稠油中胶质沥青质含量高造成的。 胶质是石油中分子量及极性均仅次于沥青质的大分子非烃化合物，具有很大的多分散性．与沥青质和芳香烃之间并没有截然的界限。 图6-1 一个相对分子质量为2606的沥青质分子模型 一、稠油简介 图6-2 一个相对分子质量为6134的沥青质分子模型 一、稠油简介 胶质沥青质单元片结构示意图 单元薄片 似晶缔合体微粒 胶 束 超分子 稠环芳 香环 环烷环 烷基链 杂原子 一、稠油简介 2 稠油为什么粘度大？ 沥青质似晶缔合体结构示意图 芳香盘 环烷环及烷基链 单元薄片 似晶缔合体微粒 胶 束 超分子 2 稠油为什么粘度大？ 一、稠油简介 胶质沥青状组分超分子结构模型 胶束 微粒 侧链束 单元薄片 似晶缔合体微粒 胶 束 超分子 2 稠油为什么粘度大？ 一、稠油简介 由于胶质分子的特殊结构和沥青质分子的特殊分散相结构，使他们在相互移动时需要克服氢键和分子纠缠所产生的内摩擦力，因此高含胶质和沥青质的稠油必然有较高的粘度。 2 稠油为什么粘度大？ 一、稠油简介 二、稠油的升温降粘法 机理： 温度升高，胶质分子间、沥青质分散相间、胶质分子与沥青质分散相间通过氢键和分子纠缠而产生结构的作用力减弱，稠油的结构被破坏。 三、稠油的稀释降粘法 机理： 稀油的加入增加了胶质、沥青质分散体之间的距离，减小了它们之间的相互作用力，从而使稠油结构生产一定程度的破坏。 四、稠油的乳化降粘法 在表面活性剂作用下，将稠油乳化成水包油乳状液，粘度可以大大降低。 1、乳化降粘的机理 Richardson公式 μ——乳状液粘度，mPa·s μ0——分散介质粘度，mPa·s Φ——乳状液中分散相所占体积百分数，% k ——常数： Φ≤ 0.74时，k为 7.0， 当φ0.74时，k为 8.0； Richardson公式 50℃时稠油的粘度为2000mPa·S，水的粘度为0.55mPa·S。在表面活性剂的作用，将稠油乳化成水包油乳状液，求分散相质量分数分别为0.7和0.8时所形成乳状液的粘度。 练习： （1）若Φ=0.70,则k=7.0 μ=0.55mPa·S× 2.7187.0× 0.7=73 mPa·S （2）若Φ=0.80，则k=8.0 μ=0.55mPa·S× 2.7188.0× 0.80=3.3×102 mPa·S 四、稠油的乳化降粘法 Richardson公式 50℃时稠油的粘度为2000mPa·S，水的粘度为0.55mPa·S。在表面活性剂的作用，将稠油乳化成水包油乳状液，求分散相质量分数分别为0.7和0.8时所形成乳状液的粘度。 练习： （1）若Φ=0.70,则k=7.0,μ=73 mPa·S 降粘率=（2000-73）/2000=96.35% （2）若Φ=0.80，则k=8.0,μ=3.3×102 mPa·S 降粘率=（2000-330）/2000=83.5% 有何启示 四、稠油的乳化降粘法 2 稠油乳化降粘技术的关键 （1）必须形成水包油乳状液 油井产出液含水率大于10% 适应条件 两个关键 （2）产出液必须有一定含水率 四、稠油的乳化降粘法 五、其他降粘方法 （1）稠油的氧化降粘法 （2）稠油的催化水热裂解降粘法 非主流方法，仅供研究而已。