胜利原油脱水后胶质沥青质结构参数研究

自胜利油田集输站选取6种原油,在实验室内脱盐脱水,并测定了脱水后原油物理性质、元素组成、化学组成、结构组成。研究结果表明:6种胜利原油中孤岛原油沥青质、硫含量最高,性质最差;其次是孤东原油,其酸值、残炭最高;而纯梁原油、郝现联原油的蜡质量分数高,都超过20%,密度小,20℃下低于0.9 g/cm^(3),其加工性能比较接近。孤岛原油的胶质和沥青质的分子量、芳碳率、总环数、芳香环数在6种原油中数值最大,说明孤岛原油性质最差,脱水脱盐难度最大,其次是海洋原油与孤东原油,而纯梁原油、郝现联原油、集输原油的胶质和沥青质的含量比较低,说明这3种原油性质优良,脱水脱盐难度小。

胜利油田化学剂对原油金属含量影响分析

选取胜利油田开采的现河原油、海洋原油和孤岛原油3种原油为研究对象,采用原子吸收光谱仪测定原油中的金属含量及油田化学剂中的钙含量,考察采油化学剂、集输化学剂对原油中主要金属含量的影响。结果表明:胜利原油金属主要以钙、镍为主;采油化学剂与集输化学剂不会影响原油镍含量,不同集输化学剂对原油中镍、钒含量没有影响,说明原油中镍、钒含量不受脱水/盐条件及采油化学剂的影响,这可能与其存在形态有关;采油化学剂与集输化学剂的加入对钙的存在形态影响较大,影响程度与原油酸值呈正比。表面活性剂类油田化学剂会促进水中钙向原油组分中转移,其中钙以环烷酸钙的形式存在。

复合驱油体系与胜利原油间的动态界面张力特性

本文系统研究了不同离子强度和碱浓度条件下胜利原油 碱水体系的动态界面张力特性 ,考察了复合驱体系各组分对界面张力的影响。发现胜利原油与碱水间的界面张力在适宜的离子强度和碱浓度条件下达到最低 ,碱与表面活性剂之间在降低界面张力方面存在明显的协同效应 ,而表面活性剂与聚合物之间不存在明显的协同效应。

胜利原油酸性组分的结构与界面活性

通过在硅胶中加入特殊添加剂的TLC方法 ,对胜利原油的总酸组分按照化学结构和相对分子质量进行了高效的分离。用红外、核磁、元素分析、相对分子质量测定、酸值等方法对各组分的结构进行了表征。测定了它们的动态界面张力并研究了化学结构与界面活性之间的关系。结果表明 ,酸性组分的族组成与它们的相对分子质量密切相关 ,并在界面张力中起决定作用。在总酸组分的相对分子质量较低的组分 (Mn<5 0 0 )中 ,酸的侧链以脂肪烃为主 ,表现了较强的界面活性。相对分子质量较高的组分 (Mn>5 0 0 ) ,表现了较弱的界面活性。

胜利原油对半滑舌鳎肝脏超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性的影响

在室内模拟条件下,研究了不同暴露浓度和不同作用时间下胜利原油对半滑舌鳎幼鱼肝脏超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性的影响,以探讨其用于石油污染的生物标志物的可行性。结果表明,从时间-效应关系分析,半滑舌鳎幼鱼肝脏SOD和CAT活性随时间总体呈现升高-降低-升高的趋势,并且随着暴露浓度的增加,出现高值的时间提前。从剂量-效应关系分析,半滑舌鳎幼鱼肝脏SOD和CAT活性总体呈现低浓度诱导,高浓度抑制的过程。污染物对生物体的毒性效应存在一定的阈值,在这个阈值内机体未发生中毒反应,污染胁迫解除后也能较快地恢复到正常水平。在本实验中,石油污染对半滑舌鳎幼鱼肝脏CAT活性影响的阈值在0.2~0.4 mg/L之间,而对SOD活性影响的阈值在1.6~3.2 mg/L之间。在此阈值以上,表明石油污染导致机体产生活性氧的速度超过机体抗氧化防御系统的清除能力,损伤作用占主导地位,使机体发生毒性效应。半滑舌鳎幼鱼肝脏CAT活性对石油污染的响应相对于SOD更加敏感,所以更能反映出环境中氧化污染的胁迫,有望成为石油类污染的生物标志物。

胜利原油各组分对界面膜扩张流变性的影响

采取经典的四组分分离方法(SARA)将胜利原油分离得到饱和分、芳香分、胶质和沥青质,利用醇碱萃取法得到酸性组分。通过滴外形分析方法系统研究了上述5类原油组分及稀释原油的界面扩张流变性质,考察了振荡频率和各组分质量分数的影响。结果表明,各类活性组分及稀释原油表现出与表面活性剂类似的界面扩张行为,扩张模量均随振荡频率增大而增大,随质量分数的增加先增大后减小;相角随振荡频率增大而降低,随质量分数增大而增加。各组分模拟油及稀释原油形成的界面膜均表现出较强的弹性行为,且按其界面行为可以分为3组:稀释原油和饱和分、酸性组分和胶质、芳香分和沥青质。模量最大值对应的质量分数高低顺序为稀释原油和饱和分、酸性组分和胶质、芳香分和沥青质。沥青质扩张模量的最大值在25mN/m左右,略高于稀释原油和其它活性组分。

胜利原油对褐牙鲆仔稚鱼的急性毒性和幼鱼碱性磷酸酶的影响

实验研究了胜利原油污染物对褐牙鲆仔稚鱼的急性毒性和对肝脏碱性磷酸酶(AKP)的影响。实验结果表明,胜利原油为低毒性污染物,其对褐牙鲆仔鱼的毒性主要是通过使水体与空气的交换量减少而导致鱼类窒息死亡,仔鱼中毒表现为乏力、身体失去平衡、打旋和下沉死亡;而稚鱼主要中毒表现为身体特别是尾部出现糜烂,最终导致死亡。胜利原油对褐牙鲆仔鱼的96hLC50为1.194～4.15mg/L,对稚鱼的96hLC50为7.87～11.86mg/L。低浓度的胜利原油对实验牙鲆的肝脏碱性磷酸酶活性有诱导作用,随着浓度的升高对其活性影响越大。碱性磷酸酶活性随着曝油时间的延长先升高然后降低到一个相对稳定的数值。

复配原油破乳剂研究

实验测定了滨州化工厂生产的 15种商品破乳剂对胜利滨南一矿含水 (6 0 % )稠油的脱水效果。除去脱水率不高或原本为复配剂的共 5种 ,将其余 10种单一组分破乳剂一对一等量复配 ,组成 45个二元复配物 ,测定了它们对稠油的脱水率 ,得到了脱水效果最好的复配组TA 10 31+AE 990 1,加量 10 0mg/L时 6 0℃、90min脱水率高达99.0 % ,超过单剂最高脱水率 (88.9% )。最优化实验结果为 :TA 10 31与AE 990 1配比 1∶2 ,总加量 10 0mg/L ,脱水温度 5 5℃ ,90min脱水率 98.3%

胜利原油活性组分对其与烷基苯磺酸盐溶液组成的体系油-水界面张力的影响

采用柱色谱四组分分离方法(SARA)对胜利原油进行分离,依次得到沥青质、饱和分、芳香分和胶质;采用碱醇液法萃取胜利原油得到其酸性组分,测定了各原油活性组分模拟油与烷基苯磺酸盐配制的系列标准溶液组成体系的油-水界面张力。结果表明,原油的酸性组分在低质量分数时通过改变油相的等效烷烃碳数(EACN)影响体系的油-水界面张力;高质量分数时则与表面活性剂混合吸附,使得体系油-水界面张力大幅度升高。胶质对其模拟油-表面活性剂标准溶液体系的油-水界面张力的影响与酸性组分的规律一致;沥青质的界面活性弱于酸性组分,混合吸附能力较弱,高质量分数时使体系油-水界面张力小幅度升高;饱和分和芳香分只影响油相的性质。

GL系列特稠油乳化降粘剂及其O/W型乳状液流变性研究

开发出了适合辽河油田冷家堡特稠油和胜利油田孤岛特稠油的ＧＬ系列乳化降粘剂，对其Ｏ／Ｗ型乳状液流变性进行了研究。由这两种特稠油制备的乳状液的流变性具有较大差异。剪切速率在５０～８００ｓ－１范围内，对于辽河特稠油乳状液，当其内相浓度低于２８％时呈牛顿型流体状态，高于３０％时呈胀流型流体状态；对于孤岛特稠油乳状液，当其内相浓度低于２８％时呈牛顿型流体状态，高于３０％时呈假塑性流体状态。剪切速率增加到约８００ｓ－１后，两种乳状液（即使内相浓度高达７１％时的辽河特稠油乳状液）呈现牛顿流体状态。

丙烯酸烷基酯马来酸酐苯乙烯共聚物降凝剂的研制

对丙烯酸烷基酯 马来酸酐 苯乙烯共聚物 (AAMAS)的合成方法及对胜利原油降凝减粘效果进行了研究。结果表明 ,加入降凝剂 30 0 ppm时 ,原油凝固点下降 1 5℃ ,表观粘度下降 88% ,降凝减粘效果显著。

胜利油田孤岛原油中有机硅化合物的发现及其石油地质意义

采用溶剂萃取法从胜利油田孤岛原油中分离得到浓缩的含氧化合物，再用柱色谱分离得到有机硅及其它组分。用红外、电子能谱、气相色谱－质谱法分离鉴定了有机硅组分。鉴定出的有机硅化合物有硅Ｓｉ３－Ｓｉ７的甲基硅氧烷和Ｓｉ３－Ｓｉ５的环甲基硅氧烷以及三甲基硅的衍生物。资料表明：在高等和低等生物体中还不能肯定含有Ｓｉ－Ｃ键的有机化合物。因此，原油中有机硅化合物的发现是原油无机成因的一个证据。

胜利孤东原油中酸性组分的分离、分析及界面活性

用溶剂萃取法从胜利孤东原油中萃取、浓缩出含有机酸的活性组分，用柱色谱分离成窄馏分并进行了波谱鉴定。考察了胜利孤东原油及萃取出酸性活性组分的剩余油与碱水溶液的乳化性质和界面张力性质。结果表明，萃余油失去了原油所具有的与碱水间的良好乳化性质和低界面张力性质。

碱/表面活性剂复合驱油体系与胜利孤东原油间协同效应的研究

考察了碱／非离子表面活性剂ＯＰ１０＋石油磺酸盐Ｃｙ体系与胜利孤东原油及萃取其酸性组分后的剩余油间的动态界面张力特性，发现复合驱油体系中的外加表面活性剂、碱与原油原位生成的表面活性物质之间存在明显的协同效应。这种协同效应对低离子强度下短时间内的界面张力影响较大；外加表面活性剂对高离子强度下长时间的界面张力影响较大。

王庄稠油乳化降黏剂的筛选

针对胜利油田王庄稠油黏度大、开采难的问题,对其进行了降黏实验研究.首先测定了不同温度下王庄稠油的黏度.原油的黏温实验表明:王庄原油在温度超过60℃时,黏度随温度的升高变化趋缓.为王庄原油研制了降黏剂JDLH.影响降黏剂JDLH对王庄稠油降黏效果的因素有:降黏剂加量、油水比、降黏温度和矿化度等.实验结果表明:降黏剂JDLH最佳加入量为0.3%,最佳油水体积比为7∶3,降黏温度为50℃;降黏剂JDLH可耐盐15 000 mg/L.用5种不同的降黏剂对王庄稠油做了降黏实验,实验结果表明,降黏剂JDLH的降黏效果最好.

天然混合羧酸（盐）复合驱油体系的研究

研究了天然混合羧酸（盐）复合驱油溶液与大庆、胜利原油构成的体系的界面性质，考察了Ｎａ２Ｃｏ３、ＮａＨＣＯ３、ＮａＣｌ、ＨＰＡＭ、助表面活性剂对体系界面性质的影响，提出了复合驱油体系的配方。研究结果表明，天然混合羧酸（盐）可使复合驱油溶液与大庆或胜利原油之间的界面张力降至超低值。

破乳剂对预交联颗粒凝胶界面扩张流变的影响

利用界面扩张流变方法研究星型(PES)、梳型(PEC)和支链型(PEB)非离子聚醚类破乳剂以及阳离子反相破乳剂(HY01)对预交联颗粒凝胶(PPG)界面膜性质的影响。结果表明:聚醚类非离子破乳剂通过竞争吸附,顶替界面上的PPG分子,能够降低界面扩张模量,破坏界面膜强度;星型的分子结构对界面层结构的影响效果最强;反相破乳剂通过静电相互作用影响PPG界面膜的性质,在适宜浓度形成界面复合物,界面膜强度较大,而高浓度的反相破乳剂仍然对界面膜产生破坏作用。

界面张力弛豫法研究胜利原油活性组分与疏水缔合聚合物间相互作用

利用界面张力弛豫法研究了现场用疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)在油-水体系中的界面扩张流变性质。采用溶剂萃取法和碱醇溶液萃取法对胜利原油进行分离,得到沥青质组分和酸性组分,测定了它们在油-水体系中对HMPAM界面扩张流变性质的影响。结果表明,在油-水体系中,HMPAM分子间通过疏水作用在油-水界面上形成网络结构,造成界面膜弹性随其浓度增加呈指数增大;原油酸性组分分子与HMPAM的疏水部分相互作用,阻碍界面网络结构的形成,大大降低了界面膜的弹性和黏性;沥青质分子尺寸较大,对界面膜影响较小。

大芦湖油田微生物防蜡技术

胜利大芦湖油田原油含蜡多,凝点高,油井井筒结蜡严重。根据油藏特性从胜利采油院微生物中心菌种库筛选出两种芽孢杆菌、一种假单胞菌,均为兼性厌氧菌,将三种菌以不同比例混合得到三个混合菌组F18-C、F18-D、F18-F,可耐盐40g/L,生长pH4～9,生长温度30～90℃,适应含蜡10%～20%或大于20%,含沥青质10%～20%的原油,代谢脂肪酸、醇、二氧化碳。3种菌在隔氧条件下于60～65℃与4口井产出的原油、地层水一起培养7天后,原油降黏率和降凝幅度随油井而异,一般降黏率高于20%,最高超过55%,降凝幅度一般不小于5℃;与两口井原油作用后,菌液表面张力降低38.3%～34.1%;与菌液作用后的一口井的原油,碳数≥20的烷烃质量分数由0.22降至0.178。建立了一套油井微生物防蜡工艺,每隔20天从套管加入混合菌液200kg。2004年9月在5口井,2005年3月在9口井进行微生物防蜡试验均获得成功,2008年于60口井,2009年于98口井推广应用。2008年统计,60口井的洗井周期平均由32天延长至149天。含蜡量低(<10%)而含胶质沥青质高(>25%)的3口井,微生物防蜡效果差。

实验室条件下厌氧降解原油及次生气体地球化学特征

选取胜利油田2个油样(一个遭受明显改造,另一个没有遭受明显改造),实验室条件下对2个油样进行厌氧降解,定期抽取微生物作用后的油样,对降解后的原油及厌氧降解原油产生的天然气进行多种实验分析,探讨原油的变化以及厌氧降解气的地球化学特征。结果表明:原油在厌氧降解过程中,族组分发生变化;原油被微生物厌氧降解产生二氧化碳,部分二氧化碳被还原成甲烷;次生气中甲烷碳同位素主要分布在-43.4‰左右,二氧化碳碳同位素主要为-11.8‰左右,表明厌氧降解气是有机成因的。而随着降解时间的增加,甲烷碳同位素变轻,二氧化碳碳同位素变重。