【摘 要】
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面对当前常规原油短缺的局面,稠油显现出巨大的应用潜力。但稠油黏度高,流动性差,开采、运输及应用受到限制。传统的降黏方法由于能耗高、污染大等原因不符合发展趋势。因此,本文设计并合成了新型油溶性降黏剂以降低稠油黏度,改善稠油流动性。本文以胜利油田陈平稠油及GD-2稠油为研究对象,测定了两种稠油的密度、黏度、含水率等基本物性及四组分含量,表明两种稠油均是高黏度高含水率稠油。研究了稠油的黏温性质、流变性质
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面对当前常规原油短缺的局面,稠油显现出巨大的应用潜力。但稠油黏度高,流动性差,开采、运输及应用受到限制。传统的降黏方法由于能耗高、污染大等原因不符合发展趋势。因此,本文设计并合成了新型油溶性降黏剂以降低稠油黏度,改善稠油流动性。本文以胜利油田陈平稠油及GD-2稠油为研究对象,测定了两种稠油的密度、黏度、含水率等基本物性及四组分含量,表明两种稠油均是高黏度高含水率稠油。研究了稠油的黏温性质、流变性质及稀释性质,确定了后续评价稠油标准为50℃、10s-1与5%煤油加量。依据降黏机理,筛选了丙烯酸2-苯氧乙基酯（EB）、马来酸酐（MA）、丙烯酸十八酯（OM）为反应单体,通过自由基溶液聚合的方法合成了三元聚合物降黏剂EMO。以煤油为载液研究了降黏剂加量、单体摩尔比、反应温度、反应时间及引发剂用量对降黏剂EMO降黏率的影响。采用正交试验对合成条件进行了分析与优化。确定了降黏剂EMO的合成条件:单体摩尔比n（EB）:n（MA）:n（OM）、反应温度、反应时间及引发剂用量分别为1:0.5:2.5、70℃、7 h及1.2 wt%。通过GPC、IR、TG及SEM对降黏剂EMO进行了表征。研究结果表明在50℃、10 s-1及800 mg/kg加量下针对陈平稠油与GD-2稠油的净降黏率分别为35.34%与24.68%。在此基础上,应用聚乙二醇单甲醚（MPEG）对降黏剂EMO进行酯化改性,研究了MPEG分子量、反应时间、催化剂用量及反应物质量比对改性降黏剂MPEMO降黏率的影响。采用正交试验对合成条件进行了分析与优化。确定了改性降黏剂MPEMO的合成条件:MPEG分子量为350 g/mol,反应时间与催化剂用量分别为7 h与3 wt%,反应物质量比m（EMO）:m（MPEG）为1:2.5。通过IR、TG、SEM及接触角测试对改性降黏剂MPEMO进行了表征。在50℃、10 s-1及700 mg/kg加量下针对陈平稠油与GD-2稠油的净降黏率分别为42.51%与27.05%,针对陈平稠油的净降黏率显著提高。最后,运用动力学模拟、DLS、SEM及TEM对比了加入降黏剂EMO前后沥青质结构的变化,探究了油溶性降黏剂的降黏机理。结果显示,降黏剂分子的加入拆散了沥青质团聚体,提高了体系的分散性,从而降低了稠油黏度。
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