一种降低原油粘度的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低原油粘度的方法。本发明专利技术提供的降低原油粘度的方法通过对原油进行微波加热处理，降低原油的粘度。本发明专利技术的方法，与未加热和水浴加热到同温度下相比，当原油处于较低温度时，原油粘度均有不同程度的降低。本发明专利技术将在石油开采和运输领域发挥重要的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
稠油也称重质原油或高粘原油，并不是一个严格的范畴，通常指d204 > 0. 92的原 油，按粘度分类，把在油层温度下粘度高于100mPa *S的脱气原油称为稠油。高粘油轻馏分 (尤其是直链含蜡烃)含量少，而胶质、沥青质含量高，且硫、氧、氮等元素化合物和镍、钒等 金属含量也较高，因而高粘油比重大、粘度高、凝点较低， 一般在较宽的温度范围内呈牛顿 流体特性。它不仅在常温下粘度高，既使在较高的温度下，仍具有较高的粘度。 高粘原油是由多种物理、化学性质不同的化合物组成的复杂混合物，组成原油的 有机化合物可划分为由碳、氢构成的烃类化合物和含有硫、氮、氧等元素的非烃类化合物两 大类。目前最广泛采用的四组份分离法，也称SARA法，将高粘原油分为饱和烃、芳香烃、 胶质和沥青质。其中，饱和烃和芳香烃是烃类化合物，胶质和沥青质则主要由非烃类化合物 组成。(1)饱和烃饱和烃是原油的主要成分，包括烷烃和环烷烃，主要构成石油中液态成 分。饱和烃是非极性化合物，随着饱和烃分子中碳原子数的增加，饱和烃的密度、熔点、沸点 也升高。饱和烃的化学性质不活泼，稳定性好。(2)芳香烃芳香烃是苯环结构带有不同烷 基侧链的烃类化合物，极性较饱和烃大。(3)胶质胶质是红褐色、暗褐色的液体或凝胶状 物质，主要由非烃类化合物组成。胶质的化学组成和性质介于沥青质和芳香烃之间，但更接 近沥青质。胶质的组成和结构十分复杂，分子结构中含有相当多的稠环芳香族和杂原子的 化合物，属于稠油中的强极性组份。胶质最大特点之一是化学稳定性很差，在吸附剂的影响 下，稍稍加热，很容易氧化縮合，部分地变为沥青质。(4)沥青质沥青质是暗褐色或深黑色 的脆性非晶形固体粉末。主要由非烃类化合物组成。沥青质是四组份中最重的组份，也是 分子量最大、组成及结构最为复杂的组份。和胶质相比，沥青质中的杂原子含量更高，因而极性更强。沥青质加热不会熔化，加热时，首先膨胀，然后到达30(TC以上时分解。沥青质在烃中的溶解性比胶质差，它溶于芳香烃，不溶于饱和烃。沥青质在稠油的液态组份中溶解 时，首先吸收溶剂而膨胀，然后分散成胶体溶液，沥青质构成胶体溶液的固态分散相。沥青 质的溶解是由于在溶液中沥青质颗粒与溶剂分子相互作用的结果，沥青质在一定条件下分 子之间发生缔合和解缔，当高粘原油中的沥青质的含量较高而胶质含量较少时，沥青质缔 合为较大的颗粒，使高粘原油具有明显的非牛顿流体的特征，很大程度上增加了高粘原油 的表观粘度。高粘原油的组份决定它的性质，高粘原油的液相成分-饱和烃、芳香烃、胶质 分子和固相成分-沥青质分子相互作用，固相成分分散在液相成分中形成胶体体系。 据估计世界常规石油的总资源量为3000亿吨，此外还有稠油、油砂及油页岩等非 常规石油资源，它们的储量折合为石油估计有9000亿吨之多，这些将成为21世纪石油的重 要来源。据有关资料报道，我国稠油的储量在世界上居第七位，迄今已发现有多个大中型 含油盆地和数量众多的稠油油藏区块。世界各国在石油工业的发展过程中，都是先开采较 易开采的、较轻的原油，随着较轻原油资源的逐渐减少，不得不开始开采一些较难开采的重质油，因此在世界石油产量中重质油的份额正在逐渐增大。近年来，我国也加速了稠油的开 发，目前稠油的产量己经占全国石油年产量的十分之一左右。 稠油的开采过程中有很多的困难，由于稠油的性质造成开采中的井下事故及其费 用，会使采油成本大幅度上升。因此，稠油降粘开采方法的研究对于减小井下事故的发生及 降低稠油开采成本具有重要意义。 对于稠油，目前技术上可行的管输工艺均有一定程度上的应用，但每一种方法都 存在一定的局限性，限制了每种工艺方法的大面积推广使用。l)传统的加热降粘输送。加 热输送传统的方法是水套炉加热，以天然气为燃料，但是在天然气短缺的油田这种方法是 不可实现的，另外其加热效率也较低，经济上相对昂贵。回热输送同时还存在较大的安全隐 患，易造成管路停运、停输等重大事故。2)掺液稀释降粘输送。稀释输送是用轻质原油、凝 析油或蒸馏新产品(如煤油、柴油的半成品等)稀释稠油降粘输送，应用这种方法有可能使 油质变坏，且要有来源方便的稀释油源才能使用。3)掺活性水乳化降粘输送。掺活性水乳 化降粘是在原油中掺入大量的水及表面活性物质，在适当的温度及机械剪切作用下，使原 油以液滴状分散在水中，形成满足管输稳定性要求的油水混合液，从而大大降低所输介质 的粘度。但由于原油的成分在不同新产地有很大差异，这种方法存在活性剂的选择、乳状液 成型稳定、流变性及管输到终点的破乳脱水等问题。4)粘弹性液环减阻输送。粘弹性液环 减阻输送是利用稀的高聚物粘弹性水溶液在管道中形成壁面水环，将原油与管壁隔开，使 高粘原油在管中心流动，从而使摩阻大幅度降低成本，实现高粘原油的减阻输送。由于管道 的转向、管径及壁厚的突变等均会影响水环的稳定性，使得该工艺在实际应用过程中不稳 定，易形成偏心油流并逐渐粘附在管壁上，最终会堵塞管道。5)伴热保温输送。伴热保温输 送包括蒸汽外伴热、管中管加热介质伴热和电流集肤效应伴热等。伴热保温输送同样存 在热效率较低，经济上比较昂贵等特点。6)就地加工处理后的成品油输送。就地加工处理 后的成品油输送是通过脱蜡、脱沥青、热裂化、加氢裂化等炼制加工方法改变原油的化学组 成，提高轻馏分的含量，改善原油的流动性，实现原油的常温输送。但该技术需要调温高压 的庞大的塔、炉等炼油设备，在现场使用起来具有一定的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。 本专利技术提供的降低原油粘度的方法，是通过对原油进行微波加热处理，降低原油 的粘度。 所述微波加热是将原油加热至40°C以上。 所述微波加热是将原油加热至50°C _90°C 。 实验证明，原油降粘效果主要取决于将原油加热至的温度，与微波功率无关，即与升温速率无关，采用多大功率应根据目标温度和现场的实际处理量来设计。 本专利技术还提供了一种采集原油的方法，包括用所述方法对原油进行降粘的步骤。 本专利技术还提供了一种输送原油的方法，包括用所述方法对原油进行降粘的步骤。 微波加热到各预定温度下的原油，与未加热和水浴加热到同温度下的原油相比，当原油处于较低温度时，原油粘度均有不同程度的降低，但随着温度升高，原油粘度的降低值减小，由此可见，微波加热具有降低原油粘度的效果，在不同程度上改善原油的粘温性。 微波加热有利于原油的粘度降低，其主要原因可能是由于微波形成高频变化的电 磁场，使极性分子高速旋转，破坏油水界面膜的l电位；微波形成的磁场还使非极性的油 分子磁化，形成与油分子轴线成一定角度的涡旋电场，该电场能减弱分子间的引力，降低油 的粘度。微波形成高频变化的电磁场，在其作用下，微波在油中的气隙中产生等离子体，等 离子体中的高能电子能直接打断稠油中高分子的化学键，使稠油的化学组成发生改变，从 而降低稠油的粘度。高功率微波作用下，微波加热的选择性使加热过程中产生局部过热现 象，造成稠油中的部分高损耗组分的过热分解，从而降低稠油的粘度。 本专利技术公开了。本专利技术提供的降低原油粘度的方法通过 对原油进行微波加热处理，降低原油的粘度。本专利技术的方法，与未加热和水浴加热到同温度 下相比，当原油处于较低温度时，原油粘度均有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低原油粘度的方法，是对原油进行微波加热处理。

【技术特征摘要】
一种降低原油粘度的方法，是对原油进行微波加热处理。2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述微波加热是将原油加热至4(TC以上。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述微波加热是将原...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵英年，戴静君，金晓剑，杨树波，任绍梅，薛庆齐，毛柄生，孟波，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]