一種應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑的制作方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及油田原油管輸技術領域，尤其是一種應用于高含蠟純油管輸的乳液型 原油降粘減阻劑。
【背景技術】：
[0002] 油田開發后期原油產量遞減，外輸油量已遠小于原設計額定輸油量，冬季管輸過 程中原油溫度降低幅度較大，導致輸送管網析蠟、結蠟、蠟質瀝青質凝油沉積，特別是進入 外輸聯合站之前的干線輸送管網，沿程溫降大，末點進站溫度接近或低于原油凝固點，管壁 蠟質瀝青質沉積嚴重，管徑變細，管輸能力大大降低，回壓升高甚至翻倍，起點溫度超過安 全運行溫度要求（一般不超過70°C )、壓力高于栗設計揚程，單獨依靠通過提高加熱爐加熱 溫度，已不能實現安全輸送需求等問題。
【發明內容】
：
[0003] 本發明在于克服【背景技術】中存在的冬季管網析蠟、管壁蠟質瀝青質沉積嚴重嚴重 導致管輸能力大大降低、回壓升高影響原油安全輸送的問題，而提供一種應用于高含蠟純 油管輸的乳液型原油降粘減阻劑。該應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑，能 夠快速溶解到原油中，降低原油粘度，降低原油摩擦阻力，降低回壓，提高管輸能力。
[0004] 本發明解決其問題可通過如下技術方案來達到：該應用于高含蠟純油管輸的乳液 型原油降粘減阻劑，其組分及配比按重量百分比如下：20-30%高分子三元共聚物、20-35% 聚烯烴減阻劑、20-40 %高級醇、5-10 %復合乳化劑、1-5 %乳液穩定劑。
[0005] 所述的高分子三元共聚物為馬來酸酐-苯乙烯-C18 24高級醇酯三元聚合物MSA或 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)，所述MSA為大慶油田開普化工公司生產；所述的聚烯烴減 阻劑為聚α烯烴；所述的高級醇類為2-己醇、或庚醇或辛醇；所述的乳液穩定劑為乙二醇 單丁醚類，如二乙二醇單丁醚或乙二醇單丁醚；所述的復合乳化劑為油溶性表活劑及非離 子表活劑，油溶性表活劑與非離子表活劑比例為1. 8 : 1，所述的油溶性表活劑為司盤S-80 或S-60,非離子表活劑為吐溫Τ-80或Τ-60。
[0006] 乳液型原油降粘減阻劑在原油中快速溶解滲透，使原油在流動時的湍動程度得到 有效的抑制，降低原油摩擦阻力，改善原油中蠟晶形態和網目構造的發育過程，由"剛性"變 為"彈性"，方便快捷的調節管線的壓力及輸送。從而實現減阻、降粘，降壓的效果，即保證管 線安全運行，降低了能耗，同時又為管線運行高風險期增加安全性。
[0007] 具體作用機理如下：
[0008] (I)MSA油溶性降粘降凝劑，為苯乙烯-馬來酸酐-高碳醇三元高分子聚合物，分 子中含有極性基團側鏈和高碳烷烴主鏈，在一定條件下一方面與原油中大量蠟通過晶核作 用、吸附作用、共晶作用、吸附-共晶及增溶作用，吸附在蠟晶表面，阻止或延緩蠟晶的生長 和相互交聯、聚集形成網狀結構而膠凝；另一方面降粘劑分子進入膠質和瀝青質片狀分子 之間，膠質、瀝青質分子原來的氫鍵被降粘劑分子與膠質、瀝青質分子間形成的更強的氫鍵 所取代，部分拆散平面重疊堆積而成的分子聚集體，在瀝青質芳香片分子周圍形成降粘劑 溶劑化層，導致芳香片無規堆積、結構比較松散，有序程度降低，空間延展度減小，從而降低 了原油體系的粘度，達到降粘的目的；
[0009] (2)復配的表面活性劑分子由親水的極性基團和親油的烴基組成，它的存在增強 了降粘劑分子在原油中的增溶性、滲透性，使降粘劑分子在原油中更好的溶解和分散，其良 好的接觸狀態是發揮降粘劑效果的保證；
[0010] (3)復配的減阻劑等的改變流動狀態，使原油在流動時的湍動程度得到有效的抑 制，降低原油摩擦阻力，改善原油中蠟晶形態和網目構造的發育過程，由"剛性"變為"彈 性"，達到進一步降低原油粘度和輸送阻力的目的。
[0011] (4)溶劑為有機高碳醇類，閃點高，凝點低，溶解分散性好，使體系形成均勻乳狀 液，能快速分散溶解在原油中，作用效果快。
[0012] (5)乳液穩定劑，使原油降粘減阻劑體系成為穩定乳液，利于儲存，方便注入時均 勻分散與原油作用，比固體產品作用快。
[0013] 本發明與上述【背景技術】相比較可具有如下有益效果：該應用于高含蠟純油管輸的 乳液型原油降粘減阻劑，能夠降低管輸沿程壓降，在相同輸量、加熱溫度條件下，加劑前后 管輸回壓降低20%以上，管輸減阻率平均達30-40% ;降低原油加熱溫度10°C，輸油溫度從 75°C降至65°C時，加降粘減阻劑原油輸送運行正常；降低了原油輸送耗氣量和耗電量。該 藥劑無酸堿性、氧化性物質，與原油不發生任何化學反應，不會影響原油油品性質。藥劑注 入工藝簡單安全，注入期間降壓效果明顯，低溫輸送安全。
【附圖說明】
[0014] 附圖1是大慶采油五廠外輸原油在加劑熱處理前后的管輸流動壓降變化特征曲 線。
【具體實施方式】：
[0015] 下面將結合具體實施例對本發明作進一步說明：
[0016] 實施例1
[0017] 稱取2g的MSA，3. 5g聚烯烴減阻劑聚α烯烴，3. 6g辛醇，0. 32g的S-80,0. 18g的 T-60,0. 4g乙二醇單丁醚，混合配制乳液型原油降粘減阻劑。
[0018] 實施例2
[0019] 稱取3g的EVA，2g聚烯烴減阻劑聚α烯烴，3. 6g的2-己醇，0. 64g的S-80,0. 36g 的T-60,0. 4g乙二醇單丁醚，混合配制乳液型原油降粘減阻劑。
[0020] 室內實驗效果：
[0021] 1、降粘降凝性能評價
[0022] 實驗步驟：上述實施例1、實施例2制得產品分別定義為1#和2#降粘減阻劑；將 大慶原油油樣分別加入1#和2#降粘減阻劑各lOOppm，經70°C處理后，以0. 5°C /min降溫 速率降溫至25°C，測其凝點和粘度結果對比如表1和表2。
[0023] 表1大慶原油油樣加入降粘減阻劑前后凝點對比
[0024] CN 105179941 A 說明書 3/4 頁
[0025] 由表1可見，1#降粘減阻劑可使大慶原油凝點降低12. 5°C，，2#降粘減阻劑可使 其降低9. 5°C，1#降粘減阻劑對大慶原油的降凝幅度大于2#降粘減阻劑。
[0026] 表2大慶原油油樣加入降粘減阻劑前后粘度對比
[0028] 表2可見，相同加藥量及同等條件下，1#降粘減阻劑對大慶原油的降粘率平均為 91. 45%。2#降粘減阻劑對其降粘率平均為81 %，1#降粘減阻劑對大慶原油的降粘效果好 于2#降粘減阻劑。
[0029] 2、模擬現場條件進行室內管輸減阻性能評價
[0030] 模擬現場，采用原油管輸因結蠟等形成一定阻力后，加劑運行，檢測加劑前后管輸 壓力變化情況，評價所加藥劑的減阻性能。
[0031] 減阻率計算公式：
[0033] 式中：DR-減阻率；Λ P。-基礎條件下管段摩阻壓降；Λ P「減阻條件下管段摩阻壓 降。
[0034] 評價裝置采用管流結蠟模擬實驗裝置，大慶采油五廠外輸原油在加劑熱處理前后 的管輸流動壓降變化特征曲線如圖1所示。
[0035] 從圖1可以看出，在管路流動阻力形成后，即便對原油進行加劑熱處理，初始階段 的減阻效應并不明顯，甚至由于先前已形成阻力的影響，壓降梯度略高，但隨著流動作用時 間的延長，降低摩阻壓降的效果不斷顯現，析蠟點溫度附近的最大減阻率達30%，高出管路 流動阻力形成后直接進行沖擊式投加藥劑的減阻率（22. 78% )約7個百分點，表明熱處理 能夠對減阻劑的減阻效應發揮協同作用，有益于管輸摩阻壓降的降低。同時，模擬實驗中運 行穩定、無異常，加劑熱處理的安全性方面可靠。
[0036] 現場應用效果評價為：
[0037] 乳液型原油降粘減阻劑在大慶油田采油五廠十五一聯合站外輸油現場應用效果： 該乳液型原油降粘減阻劑在大慶油田采油五廠十五一聯合站至杏五一聯合站原油外輸管 線現場應用45天，分兩個加藥階段，一個觀察階段。（第一階段試驗加藥14天，前7天加 常規油溶性原油降凝劑，加藥量為外輸量的1%。，外輸壓力僅有微微下降，無明顯變化，后7 天改換藥劑，加入乳液型原油降粘減阻劑，加藥量為100ppm，24小時后壓力下降明顯，7天 后停止加藥，觀察17天；第二階段減量加入乳液型原油降粘減阻劑，控制藥量為50ppm，試 驗14天。其中加藥10天，觀察4天。）取得顯著效果：一是降低了沿程壓降，在相同輸量、 加熱溫度條件下，加劑前后外輸回壓從0. 501MPa、0. 483MPa降至0. 374MPa、0. 32MPa，降低 了 0. 127-0. 163MPa，管輸回壓降低最高達33. 7%，管輸減阻率平均30-40%，最高達50%; 二是降低原油加熱溫度l〇°C，輸油溫度從75°C降至65°C時，加降粘減阻劑原油輸送運行正 常；三是降低了原油輸送耗氣量和耗電量，試驗期間耗氣量減少大約600立方米/天，耗電 量減少大約100千瓦時/天。該藥劑無酸堿性、氧化性物質，與原油不發生任何化學反應， 不會影響原油油品性質。藥劑注入工藝簡單安全，注入期間降壓效果明顯，低溫輸送安全。
【主權項】
1. 一種應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑，其組分及配比按重量百分 比如下：高分子三元共聚物20-30%、聚烯烴減阻劑20-35%、高級醇20-40%、復合乳化劑 5-10%、乳液穩定劑1-5%。2. 根據權利要求1所述的應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑，其特征在 于：所述的高分子三元共聚物為馬來酸酐-苯乙烯-C18 24高級醇酯三元聚合物MSA或乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物EVA。3. 根據權利要求1所述的應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑，其特征在 于：所述的聚烯烴減阻劑為聚a烯烴，所述的高級醇為2-己醇或庚醇或辛醇；所述的乳液 穩定劑二乙二醇單丁醚或乙二醇單丁醚。4. 根據權利要求1所述的應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑，其特征在 于：所述的復合乳化劑為油溶性表活劑及非離子表活劑，油溶性表活劑與非離子表活劑比 例為1.8 : 1。5. 根據權利要求4所述的應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑，其特征在 于：所述的油溶性表活劑為司盤S-80或S-60,非離子表活劑為吐溫T-80或T-60。6. 根據權利要求1所述的應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑，其特征在 于：所述的高分子三元共聚物MSA為大慶油田開普化工公司生產的MSA。
【專利摘要】本發明涉及一種應用于高含蠟純油管輸的乳液型原油降粘減阻劑，主要解決了現有技術中存在的冬季管網析蠟、管壁蠟質瀝青質沉積嚴重導致管輸能力大大降低、回壓升高影響原油安全輸送的問題。其組分及配比按重量百分比如下：高分子三元共聚物20-30％、聚烯烴減阻劑20-35%、高級醇20-40%、復合乳化劑5-10%、乳液穩定劑1-5%。該乳液型原油降粘減阻劑能夠快速溶解到原油中，降低原油粘度，降低原油摩擦阻力，降低回壓，提高管輸能力。
【IPC分類】F17D1/17
【公開號】CN105179941
【申請號】
【發明人】張愛蘭, 吳博武, 李春杰, 歐陽武
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 大慶石油管理局, 大慶油田開普化工有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月14日