一种高粘原油降粘表面改性剂ZVBA、方法及应用技术

本发明专利技术属于材料技术领域，公开了一种高粘原油降粘表面改性剂ZVBA、方法及应用，所述ZVBA的化学组成为：C

【技术实现步骤摘要】
一种高粘原油降粘表面改性剂ZVBA、方法及应用


[0001]本专利技术属于材料
，尤其是一种高粘原油降粘表面改性剂ZVBA、方法及应用。

技术介绍

[0002]化石燃料在世界经济发展扮演着不可缺少且重要的角色。它既是交通工具，如私人轿车、公共交通及货物运输工具的液体燃料的来源，又是家庭生活及重要工业制造用量最大的能源，石油化工聚烯烃、聚苯乙烯等工程塑料的化工原料，同时也是润滑剂(油)、特种材料，如包装材料、化纤、碳纤维的重要原材料。随着发展中国家经济体量的不断增加，其对化石燃料的需求更加旺盛。据深圳中商情大数据有限公司有关中国石油需求预测，2021年的当量达7.1亿，其中5.1亿吨进口、2.0亿吨为国产，预计2022年增量达5700万吨。为了满足不断增加的原油需求，不得不对较为略质的原油，如高粘(稠油)甚至超稠油进行开采。
[0003]稠油尤其是超稠油在常温下基本为半固体甚至固体，难以开采、输送和运输，特别是海上产油区。对于稠油，最常用的采油方式是通过注入高压或超高压蒸汽，使稠油加热降低其粘度。该采集方式前期投入大，尤其是海上，运行成本高，在原油价格不高的情形下基本没有经济效益。Kadyirov和Karaeva就加热法降低原油粘度进行了系统考察。还考察了超声波方法的影响，但无论是传统加热还是结合超声波处理对稠油降粘的并未取得明显改善。Soleimani,Sobati,和Movaheirad就伊朗稠油稀释降粘进行了研究，从实际应用的角度，其效果甚微。Ameri,Motahari,Ghahramani和Modhadasi采用纳米硅液体对稠油降粘进行了考察，但从效果和成本上考虑，其结果不尽人意。Li,Yang,和Zhai通过引入催化裂化装置余热对稠油进行加热处理从而降低原油粘度，这对已经开采的稠油的进一步加个可以起到综合热利用的效果，但对稠油的开采几乎是杯水车薪。Ming,Yang,Wang,Guo,和Zhang采用棉花秸秆的高温水热处理获得的液体作为稠油降粘的添加液，该方法提供了一种资源循环利用的途径，但其弊病在于使用的秸秆热解液需要加入10％至原油且需要将体系加热至220℃并保持1个小时以上，对室温下粘度只有3370cPs的稠油，粘度降低只有31％。如此的降粘效果难以满足稠油大幅度降粘、低添加量的需要。Betiha，ElMetwally，Al
‑
Sabagh，和Mahmound采用离子液体改性多管纳米碳管(MWNCT)对稠油进行降粘，结果降粘效果甚微。Chen,Yuan,和Bai采用Co(II)络合物作为催化剂又引入乙醇在250℃以上的加热条件进行催化稠油改性，虽然取得了近23％的粘度降低，但从处理温度和催化剂的添加量考虑，该方法对稠油的加工有一定效果但对开采没有明显实用价值。Li，Chen和Jiang采用超声波对稠油进行处理结合加热，温度超过170℃，在超过1.5小时的处理情形下，体系粘度有近27％降低，这样的稠油降粘效果距粘度降至原来的一半甚至1/3远远不够。Lv,Fan,Wang,和Luo采用共聚物高分子材料进行稠油降粘，该方法的弊病在于高分子材料的进一步团聚导致采油装置的堵塞，尤其管线直径较狭窄、阀门等重要部位，其长周期运行受到挑战。综合上述，对稠油降粘尽管采取了不同的添加剂，共聚高分子、生物基液体、纳米硅溶胶、离子溶液、引入过渡金属催化剂、超声波、微波、加热及它们之间的叠加使用，不仅处理条件苛刻而且降粘
效果欠佳。急需开发使用简便、成本低、而且更加高效的稠油降粘剂。
[0004]稠油组分通常分子量高、含蜡质高、含沥青质高，往往杂原子(N、S、O)含量也高。前者因为分子量大，其软化点高在常温下难以变为液态。而后者由于极性官能团的存在使得分子间的相互作用加剧导致体系软化点升高，难以在常温下为液体。
[0005]通过检索，尚未发现与本专利技术专利申请相关的专利公开文献。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足之处，提供一种高粘原油降粘表面改性剂ZVBA、方法及应用。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种高粘原油降粘表面改性剂ZVBA，所述ZVBA的化学组成为：C
a
H
b
X
d
,其中C为碳原子，a为碳原子数目；H为氢原子，b为氢原子数目；X为杂原子，d为杂原子的数目；所述表面改性剂的分子量至少为200，甚至超过320，但最高不会超过10,000。
[0009]进一步地，所述杂原子为N、S、O。
[0010]如上所述的高粘原油降粘表面改性剂ZVBA对高粘原油进行表面改性的方法，所述方法包括如下步骤：
[0011]将表面改性剂ZVBA从改性剂桶中抽出，经油井注剂管线注入油井；表面改性剂ZVBA的剂量q
a
根据油质粘度及生产需要控制在：0.5
‑
10wt％，即每生产一吨原油需添加ZBRA表面改性剂5
‑
100kg；
[0012]产油体系的温度T
m
不低于3℃；
[0013]表面改性剂ZVBA在油井系统的停留时间t
r
不低于2hr；
[0014]进一步地，所述产油体系为管线；或者，产油体系的温度T
m
在5℃以上；或者，表面改性剂ZVBA在油井系统的停留时间t
r
超过3hr。
[0015]进一步地，产油体系的温度T
m
超过13℃；表面改性剂ZVBA在油井系统的停留时间t
r
达到7hr。
[0016]进一步地，改性后原油的粘度h
m
较未经改性处理原油h
o
的粘度至少降低10％；
[0017]或者，改性后原油的流动性改善，特征流动时间t
m
相对于未经改性的稠油特征流动时间t
o
至少缩短10％，也即：从原来的45秒，缩短至40秒；
[0018]进一步地，经ZVBA改性后的原油实现产能达到0.5m3/hr。
[0019]进一步地，改性后原油的粘度h
m
较未经改性处理原油h
o
的粘度至少降低25％；改性后原油的流动性改善，特征流动时间t
m
相对于未经改性的稠油特征流动时间t
o
至少缩短20％，也即：从原来的45秒缩短至36秒；
[0020]经ZVBA改性后的原油实现产能超过2m3/hr。
[0021]进一步地，改性后原油的粘度h
m
较未经改性处理原油h
o
的粘度至少降低超过50％；改性后原油的流动性改善，特征流动时间t
m
相对于未经改性的稠油特征流动时间t
o
至少缩短超过50％，也即：从原来的45秒缩短至22.5秒；
[0022]经ZVBA改性后的原油实现产能达到10m3/hr。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高粘原油降粘表面改性剂ZVBA，其特征在于：所述ZVBA的化学组成为：C
a
H
b
X
d
,其中C为碳原子，a为碳原子数目；H为氢原子，b为氢原子数目；X为杂原子，d为杂原子的数目；所述表面改性剂的分子量至少为200，甚至超过320，但最高不会超过10,000。2.根据权利要求1所述的高粘原油降粘表面改性剂ZVBA，其特征在于：所述杂原子为N、S、O。3.如权利要求1或2所述的高粘原油降粘表面改性剂ZVBA对高粘原油进行表面改性的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：将表面改性剂ZVBA从改性剂桶中抽出，经油井注剂管线注入油井；表面改性剂ZVBA的剂量q
a
根据油质粘度及生产需要控制在：0.5
‑
10wt％，即每生产一吨原油需添加ZBRA表面改性剂5
‑
100kg；产油体系的温度T
m
不低于3℃；表面改性剂ZVBA在油井系统的停留时间t
r
不低于2hr。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述产油体系为管线；或者，产油体系的温度T
m
在5℃以上；或者，表面改性剂ZVBA在油井系统的停留时间t
r
超过3hr。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：产油体系的温度T
m
超过13℃；表面改性剂ZVBA在油井系统的停留时间t
r
...

【专利技术属性】
技术研发人员：常云峰，常旭东，
申请(专利权)人：天津众智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：