孤东油田稠油极性四组分测定方法及其乳化特性研究

稠油油藏高效、经济的开发一直是油田企业研究的技术难题之一,胜利孤东油田稠油油藏由于其胶质、沥青质含量均高于国内主要稠油平均值,有其特殊性,开采难度也更大。文章通过大量室内实验,确定了稠油极性四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)的测定方法和分离方法,并采用元素分析、红外光谱分析等手段深入研究了稠油极性四组分的乳化特性、乳化剂对四组分乳化特性的影响。研究结果表明,孤东稠油极性四组分乳状液稳定性次序为饱和分<沥青质<芳香分<胶质<原油,原油中胶质与沥青质分子通过氢键形成的缔合,对原油的黏度有重要影响。乳化剂OP对稠油极性四组分均具有强烈的乳化促进作用,使W/O型乳状液转变为O/W型,达到了乳化降黏效果。

稠油极性四组分与其黏度及乳状液反相点的关联研究

采用灰色关联熵分析法研究了胜利油田稠油黏度与其极性四组分含量和极性组分偶极矩的关联。同时通过改变实验油样乳状液的含水率及温度,探究了稠油组成性质与其乳状液反相点的关联。结果表明:稠油极性四组分含量与其黏度关联度的顺序是:沥青质>胶质>芳香分>饱和分;稠油极性组分偶极矩与其黏度的关联度顺序是:沥青质>胶质>芳香分。随着稠油胶质、沥青质含量的增大,油水界面张力的降低、油滴Zeta电位绝对值的增大,乳状液含水率的反相点及温度的反相点逐渐升高。

降黏剂对罗家超稠油及其极性四组分模型油乳化性能的影响

实验油样为20℃密度1．0072g／cm^3、50℃黏度40．96Pa·s、凝点26．5℃的胜利罗家超稠油，乳化降黏剂为非离子表面活性剂OP-10。含水50％的W／O型乳化稠油用600mg／L OP-10处理后，变为O／W型乳化稠油，在40、50、60、70、80、90℃下的降黏率。以脱水稠油计为99．30％-96．24％，以W/O乳化稠油计为99．58％～96．95％。按行业标准方法将稠油分离为四组分：饱和分20．17％．芳香分39．28％，胶质20．67％，沥青质19．88％，摄取了四组分的IR谱并指认了可能的官能团。将各组分在甲苯中配成2％的模型油，将模型油分散于25倍体积的0．6％Na2CO3碱水中．由加OP-10前后透光率的变化确定各组分乳化能力大小 顺序：沥青质〉芳香分〉饱和分≈胶质。各组分模拟油与地层水、碱水间50℃、10-40分钟动态界面张力高低顺序为：沥青质〉饱和分〉肢质〉芳香分，加OP-10处理后界面张力的降低率，与地层水间为82％～93％。按降低率排列的顺序为：饱和分≈胶质〉芳香分〉沥青质。与碱水间为22％～89％，按降低率排列的顺序为：沥青质〉饱和分≈胶质〉芳香分，对这一结果作了分析讨论，包括OP-10引起的芳香分、胶质、沥青质甲基与芳香烃次甲基IR吸收峰面积比和反映更强氢键生成的3600-3000cm^-1土丘状IR吸收峰的变化。图8表7参7。

乳化剂对超稠油四组分乳化性能的影响

通过乳状液透光率和界面张力考察胜利油田罗家超稠油极性四组分质量分数为2%的甲苯模型油加OP乳化剂前后与地层水、碱水的乳化性能,发现乳化剂对四组分都起到了强烈的乳化促进作用。加200 mg/L OP乳化剂后,四组分模型油透光率变化由大到小的顺序是:沥青质>芳香分>胶质≈饱和分;与地层水的界面张力降幅由大到小的顺序是:饱和分≈胶质>芳香分>沥青质;与碱水的界面张力降幅由大到小的顺序是:沥青质>饱和分≈胶质>芳香分。OP乳化剂使W/O型乳状液转变为O/W型,提高了稠油乳化程度,便于稠油的化学乳化开采和输送。