稠油-水两相流乳化条件的实验模拟

以胜利油田典型稠油掺水集输管道进/出口采集的7种油水样为研究对象,基于实际管输油水介质中的乳化水含量,实验模拟与确定实际油水流的乳化条件,测试分析不同稠油的乳化特性,对比分析模拟乳化油与实际乳化油粘温特性的相似性,探讨不同油水混合液在相应模拟乳化条件下的反相点与实际油水流乳化水含量之间的关系。结果表明:特稠油掺水完全乳化所需的搅拌时间比普通稠油长得多,普通稠油完全乳化所需的搅拌时间与掺水率呈正相关,特稠油完全乳化所需的搅拌时间与掺水率无明显关联性;室内模拟乳化油与管输实际乳化油的粘温特性相似,模拟油水乳状液的反相点与相应的实际管输油水流的乳化水含量基本相同。因此,室内可以模拟确定稠油掺水输送的乳化条件。     

高凝稠油乳化降凝降粘试验与研究

针对稠油开采和管输过程中存在的高粘度,高密度等问题,对坨5井原油乳化降凝降粘进行了试验,结果表明,高凝稠油乳化成的O/W乳状液可以使稠油凝点总体降低10℃以上,降粘率达到90%,乳化降凝降粘是可行的.试验结果还显示,温度和降温速率对乳化降凝降粘效果有很大影响;乳化剂中加入强碱有利于稠油O/W乳状液的形成和O/W乳状液稳定性的提高.     

KD18稠油W/O型乳状液特性及其降粘方法

新滩油田KD18油水混合液一般呈W /O型乳状液 ,其乳化水含量约为 5 0 %～ 6 0 % ,粘度高 ,集输难度大 ,必须对其进行降粘处理。针对这种油水混合液的特性及外输现状 ,提出了在高粘W /O型乳状液中直接加剂转相、分散、乳化的降粘新方法 ,开发出了KD18稠油W /O型乳状液的高效降粘剂。研究表明 ,在一定条件下 ,KD18稠油W /O型乳状液在 5 0℃、5 1s- 1下的表观粘度可由 70 0 0～ 10 0 0 0mPa·s降到 10 0mPa·s以内 ,降粘率在 98%以上 ,为高粘W /O型乳状液提供了有效的降粘途径。     

稠油水包油型乳状液稳定性与流变性影响因素

稠油黏度高,开采、运输难度较大,需乳化降黏输送,研究其乳状液特性显得尤为重要。基于单因素实验,分析了表面活性剂类型及含量、油水比、乳化温度及乳化强度对稠油水包油(O/W)型乳状液稳定性及流变性的影响。结果表明:不同类型表面活性剂所稳定的乳状液,其稳定性和流变性差异较大。随着CAB-35质量分数的增加,乳状液的分水率先降低后趋于稳定,表观黏度先急剧增大后趋于稳定。随着油水比的增加,乳状液分水率降低,表观黏度逐渐增加。随着乳化温度升高,乳状液的分水率先降低后升高,表观黏度逐渐降低。随着乳化强度增大,乳状液分水率逐渐减小,表观黏度先增大后趋于稳定。综合考虑稳定性与流变性,确定了最优乳化条件,可为稠油O/W型乳状液的乳化降黏提供理论依据。     

新疆红山嘴油田红003稠油掺水的流动特性

针对新疆红山嘴油田红003井区稠油特性以及集输难题,结合该井区的地形特征,对比分析了常用稠油输送方法的优势与不足,提出了红003井区稠油掺水集输方法。以红003井区原油T1和TA为研究对象,采用原油含水率、流变学及密度测试方法,评价了两种原油的基本性质、流变与粘温特性;采用水平环道装置,对两种原油掺水的反相点及降粘减阻效果进行了试验。结果表明:红003井区原油T1和TA分别属于典型的普通稠油与特稠油,可以采用掺水等措施提高其流动性;其W/O型乳状液反相点分别约为40%和45%;当油水混合液含水率分别大于50%和55%时,在60～70℃的温度范围内管流表观粘度均在100mPas左右,降粘减阻效果显著,可实现顺利集输。     

新滩KD451稠油O/W乳状液流变性研究

在模拟生产条件的基础上,对新滩KD451区块稠油O/W乳状液的流变性进行了研究。O/W乳状液在中低剪切速率下,含水量小于80%时,表现出明显的剪切稀释性;在含水量达到80%,剪切速率超过51s-1时,表现出明显的牛顿流体的特征。在同一剪切速率下,表观粘度随时间的变化主要是由于乳状液稳定性变化所致。温度、相体分数、混合强度、油水性质以及液滴大小分布都会对乳状液的流动性能产生影响。同时针对新滩KD451区块稠油集输特点,提出了评价稠油O/W乳状液性能的方法。     

环道试验条件下稠油O/W乳状液的性质

利用试验环道对胜利新滩含水65%稠油的W/O乳状液采用转相乳化法形成O/W乳状液的性质进行测试。3种不同方案的试验结果表明:在相同条件下,环道试验配制的乳状液液滴尺寸分布范围大,稳定性较差;在其他条件不变时,环道流量和乳化剂加量对乳状液的动态稳定性影响较大;流量越大,O/W乳状液的动态稳定性越好;在一定范围内,乳化剂加量越大,O/W乳状液稳定性越好。在管流条件下,形成O/W乳状液和乳化剂在管壁吸附均可降低管输摩阻,乳状液的稳定性是影响管道压降的主要因素。温度变化对O/W乳状液的表观粘度影响不大,同时,加剂0.8mg/g形成的O/W乳状液停输再启动不存在困难。     

稠油水包油型乳状液的黏度和稳定性变化规律

稠油O/W乳状液的性质复杂,其静态稳定性和黏度是选择确定输送工艺的重要指标。使用两种稠油和3种乳化剂成功地在高温及高矿化度等条件下,制备出O/W乳状液,确定了乳状液的制备条件,筛选出适合不同条件的乳化剂。通过测量O/W乳状液在不同制备条件下的黏度和析水率随时间的变化,分析各因素对乳状液性质的影响规律,得到了O/W乳状液黏度和稳定性随含水率、搅拌条件、温度、矿化度以及p H值的变化规律,完善了O/W乳状液黏度的预测模型。     

维生素E乳状液的制备工艺研究

以大豆分离蛋白(Soybean protein isolate,SPI)为乳化剂,采用乳化方法制备VE O/W型乳状液,探讨乳化时间、pH、乳化转速、乳化温度、SPI质量浓度和油水比对乳状液的影响.结果表明,当VE与pH8.0、浓度为2.4%的SPI溶液按照1∶2.4(w/w)的比例混合,于65 ℃、12000 r/min条件下均质20 min后形成的乳状液稳定性较好.此时,乳化活性为163.97 cm-1,乳化稳定性为1.19.     

表面活性剂/有机碱二元体系对稠油O/W型乳状液的影响

为了在常温条件下有效输送高黏稠油,以分水率和降黏率为主要评价指标,开展稠油乳化实验,系统分析了表面活性剂类型与质量分数、有机碱类型与质量分数对稠油水包油(O/W)型乳状液的稳定性和流变性的影响规律和作用机理。结果表明:不同类型表面活性剂由于其结构不同,在油水界面上的吸附能力也不同,造成对稠油的乳化能力各异;表面活性剂OP-10与有机碱(EDA、TEOA、TIPA)复配时均可以产生协同效应,且OP-10与TEOA复配体系存在最佳质量分数,超过此质量分数,乳状液反而变得不稳定;综合分水率、降黏率、经济性、安全环保等特点,确定质量分数为0.75%OP-10与质量分数为0.25%TEOA为优选二元体系,该体系制备的乳状液具有很好的长效稳定性和抗硬水能力,乳状液24 h的分水率仅为29.8%,Ca2+摩尔浓度为0.02 mol/L时,乳状液6 h的分水率为19.4%,研究结果将为稠油乳化降黏输送技术的应用实践提供理论依据和技术指导。(图6,表3,参22)