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原油降凝降粘剂的研制、性能评价及机理研究

作　者: 杨涛
导　师: 王吉德
学　校: 新疆大学
专　业: 应用化学
关键词: 降凝降粘剂乳化机理粘-温曲线流变性重复加热高速剪切石蜡胶质沥青质塔河稠油高蜡原油彩南原油
分类号: TE869
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

第一章为文献综述,主要介绍了降凝降粘剂的概念,分类和组成。详细阐述了降凝剂和降粘剂的发展历史,目前的主要种类及其作用机理,介绍了它们目前在国内的应用情况。第二章主要针对塔河稠油的特性,通过对几十种表面活性剂的筛选,复配了一种降粘剂TH-2。它主要由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂及性质改进剂组成。评价了它对塔河稠油的降粘性能,结果发现其对塔河稠油的降粘率超过95%,经过250℃高温处理后降粘衰减率小于0.1%,易破乳,是塔河稠油的优良降粘剂。第三章研究了降凝剂对高蜡原油流变性的影响。进行了降凝剂的筛选、不加剂和加剂高蜡原油的全粘温曲线的测定、重复加热和高速剪切对降凝剂的改性效果及降凝剂的静态稳定性。实验结果表明:最佳降凝剂为EVA+AA,处理温度为70℃,加剂量为100ppm;降凝剂使原油的凝点和反常点降低,原油的牛顿流体温度范围变宽,并使非牛顿流体温度下的粘度减小;当重复加热的温度高低于70℃时,重复加热显著恶化降凝剂的改性效果,重复加热温度越低,影响越大;在原油析蜡高峰区,高速剪切将使降凝剂改性效果变差;静态稳定性表明该降凝剂时效性较好。第四章通过对彩南原油最佳加剂条件的筛选,发现彩南原油在55℃热处理温度下,添加100ppm 降凝剂EVA+AA,不仅可以降低彩南原油的凝点和反常点,使原油的牛顿流体温度范围边宽,并使非牛顿流体温度下的粘度减小;当重复加热温度低于55℃时,重复加热会恶化降凝剂的改性效果;在原油反常点以上,高速剪切对降凝剂的改性效果影响不大,在原油的析蜡高峰区内高速剪切会使降凝剂的效果变差;静态稳定性实验表明该降凝剂稳定性较好。第五章通过对高蜡原油石蜡、胶质、沥青质经降凝降粘剂EVA+AA 处理后红外特征吸收峰、X 射线衍射峰以及蜡晶尺寸变化的研究,证明了该降凝降粘剂主要是通过共晶作用改变蜡晶的结构,使蜡晶尺寸变大达到降低凝点的效

全文目录

第一章文献综述  9-32
  1.1 前言  9-10
  1.2 原油降凝降粘剂的定义  10
  1.3 降凝剂的发展  10-19
    1.3.1 降凝剂的发展历史  10-11
    1.3.2 降凝剂的主要种类及组成  11-13
    1.3.3 降凝结构特征  13
    1.3.4 降凝剂的作用机理  13-15
    1.3.5 降凝剂产品在国内的发展及应用情况  15-19
      1.3.5.1 国产降凝剂的发展情况  15-16
      1.3.5.2 现阶段国产降凝剂的开发和应用情况  16-18
      1.3.5.3 现场应用效果  18-19
    1.3.6 降凝剂的发展前景  19
  1.4 降粘剂的发展  19-26
    1.4.1 降粘剂的发展历史  19-20
    1.4.2 降粘剂的主要种类和组成  20-23
      1.4.2.1 油溶性降粘剂  20-21
      1.4.2.2 水溶液乳化降粘剂  21-23
    1.4.3 乳化降粘剂的作用机理  23-24
      1.4.3.1 原油乳状液理论  23-24
      1.4.3.2 最佳密堆积理论  24
    1.4.4 降粘剂在国内的应用情况  24-26
    1.4.5 降粘剂的发展前景  26
  参考文献  26-32
第二章塔河稠油乳化降粘剂的研制及性能评价  32-42
  2.1 前言  32-33
  2.2 室内实验  33-35
    2.2.1 样品和仪器  33
    2.2.2 实验方法  33-35
      2.2.2.1 原油乳化降粘剂的室内筛选评价  33-34
      2.2.2.2 乳状液的配置  34-35
      2.2.2.3 评价方法  35
  2.3 实验结果与讨论  35-41
    2.3.1 配方的初步筛选  35-36
    2.3.2 正交实验  36-37
    2.3.3 四种组分按不同比例组成的配方结果对比  37-38
    2.3.4 TH-2 降粘剂的添加量对稠油降粘效果的影响  38
    2.3.5 考察稠油加入TH-2 降粘剂后粘度与温度的关系  38-39
    2.3.6 不同降粘剂降粘效果对比实验  39-40
    2.3.7 TH-2 降粘剂对不同油井的塔河稠油的降粘效果  40
    2.3.8 TH-2 降粘剂经过高温处理后对降粘效果的影响  40-41
    2.3.9 乳状液破乳实验  41
  2.4 结果和讨论  41
  参考文献  41-42
第三章降凝剂对高蜡原油流变性的影响  42-51
  3.1 前言  42
  3.2 原油降凝剂对原油流变性能的影响  42-43
  3.3 实验部分  43-45
    3.3.1 实验材料与仪器  43-44
    3.3.2 实验内容  44-45
  3.4 结果与讨论  45-49
    3.4.1 降凝剂的筛选  45
    3.4.2 最佳加热温度的选择  45-46
    3.4.3 最佳加剂浓度的选择  46-47
    3.4.4 70℃加热温度下空白原油和加剂原油的粘温曲线  47
    3.4.5 高速剪切对加剂原油改性效果的影响  47-48
    3.4.6 重复加热对加剂原油改性效果的影响  48-49
    3.4.7 降凝剂的静态稳定性  49
  3.5 结论  49-50
  参考文献  50-51
第四章降凝剂对彩南原油流变性的影响  51-59
  4.1 前言  51
  4.2 实验材料与仪器  51-52
  4.3 实验内容  52
  4.4 结果与讨论  52-57
    4.4.1 降凝剂的筛选  52-53
    4.4.2 最佳加热温度的选择  53-54
    4.4.3 最佳加剂浓度的选择  54
    4.4.4 55℃加热温度下空白原油和加剂原油的粘温曲线  54-55
    4.4.5 高速剪切对加剂原油改性效果的影响  55-56
    4.4.6 重复加热对加剂原油改性效果的影响  56
    4.4.7 加剂原油改性效果的时效性  56-57
  4.5 结论  57-58
  参考文献  58-59
第五章高蜡原油降凝降粘剂作用机理的探讨  59-67
  5.1 前言  59
  5.2 实验部分  59-61
    5.2.1 实验所用试剂及仪器  59-60
    5.2.2 最佳降凝降粘剂的选择  60
    5.2.3 原油的分离  60
    5.2.4 红外光谱和X 射线衍射图的制作制作  60
    5.2.5 空白原油和加剂原油在偏光显微镜下的蜡的结晶形态的比较  60-61
  5.3 实验结果讨论与分析  61-66
    5.3.1 最佳降凝降粘剂的选择  61
    5.3.2 EVA+AA 降凝降粘剂作用机理的探讨  61-66
      5.3.2.1 红外光谱分析  62-64
      5.3.2.2 X 射线谱图分析  64-65
      5.3.2.3 偏光显微镜下空白与加剂原油蜡晶的比较  65-66
  5.4 结论  66
  参考文献  66-67
致谢  67

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