用于井筒和管道的化学品:降粘剂、降凝剂、沥青质分散剂和减阻剂

创建于08.26

引言:流动保障挑战

将原油从储层输送到炼油厂并不仅仅是泵送的问题。重油黏度过高而无法流动,含蜡原油在低温下凝固,沥青质析出并堵塞管道,石蜡沉积物堵塞井筒。这些流动保障挑战每年给石油和天然气行业造成数十亿美元的生产损失、能源消耗增加和修复作业成本。
全球流动保障化学品市场持续增长,因为成熟油田产出更重、含蜡量更高、更具挑战性的原油。仅石蜡抑制剂一项,预计未来几年市场规模将超过7.5亿美元。
东营聚森化工提供全套井筒和管道化学品——降粘剂、降凝剂、沥青质分散剂、清蜡剂和防蜡剂以及减阻剂——旨在保持原油从储层流向炼油厂。
原油井筒与管道输送中的流动保障挑战

第一部分:重质原油降粘剂

1. 什么是重油降粘剂?

重质原油含有高比例的沥青质和树脂,这些成分会增加粘度并限制其在多孔介质和管道中的流动能力。降粘剂是一种化学添加剂,可降低重油粘度并改善流动性,从而提高开采和运输效率,同时降低能耗和成本。
我们的降粘剂由多种表面活性剂复配而成,通过降低油水界面张力和渗流阻力发挥作用。活性纳米降粘剂分子破坏沥青质分子的堆叠结构,形成更强的氢键,并嵌入沥青质网络,有效将其分解并降低粘度。
纳米降粘剂分解重质原油中的沥青质网络

2. 技术规格

序号
项目
指标
1
外观
均匀液体,无杂质
2
pH
6.0–9.0
3
水溶性
溶于水,无沉淀
4
界面张力,mN/m
≤9.9×10⁻²
5
降粘率,%
≥80.0
6
有机氯含量,%
0.0

3. 性能数据

针对稠油开采的降黏剂研究已展现出优异性能:
  • 针对平方王油田(胜利油田)开发的一种活性纳米降粘剂在储层环境中实现了
超过90%的降粘率。该产品将油水界面张力降至19.65 mN/m,油膜剥离效率达到>90%。该活性纳米降粘剂的微观分散尺寸约为20 nm。
  • 在英雄滩油田测试的一种降粘剂体系在70°C、油水比3:7条件下实现了
98.2%的降粘率。该体系的提高采收率增量为6.67%,显著高于常规降粘剂所达到的2.18%。
  • 一种新型水溶性二元聚合物降粘剂保持了降粘率
当浓度从0.1 wt%增加到0.3 wt%时,始终保持在97%以上。对于粘度为4,889 mPa·s的稠油,降粘率超过99%。
  • 一种稠油降粘剂实现了降粘率
95.2%,在实验室驱油实验中采收率达到32.8%——相比水驱、降粘剂驱和聚合物驱高出10%以上。

4. 应用方法

降粘剂用于稠油开采或集输作业。可通过井口连续注入、挤入地层处理或加入集输管道的方式使用。推荐用量取决于原油粘度和生产方式。对于纳米降粘剂,最佳浓度通常为0.3 wt%。

第二部分:降凝剂

1. 什么是降凝剂?

降凝剂(PPD)是一种化学添加剂,可降低石油和石油产品的倾点,改善其低温流动性。这减少了管道中的流动阻力,提高了输送效率。含蜡原油含有高浓度的石蜡,其碳链范围从C18到C30+,是降凝剂处理的主要对象。
PPDs通过两种主要机制发挥作用:非极性部分与蜡分子共结晶,而极性部分将沥青质和树脂吸附到晶体表面,防止形成导致胶凝的大型蜡晶网络。

2. 产品类型

产品类型
适用蜡碳链
特点
EVA改性
C18–C24
适用于中等蜡链的原油或柴油
聚甲基丙烯酸酯
C18–C20
适用于较短蜡链的原油或柴油
马来酸酐共聚物
C20–C30
对于蜡链较长的原油,低用量
含氮聚合物
C30+
对于蜡链极长的原油,低用量

3. 技术规格

序号
项目
指标
1
外观(25°C)
浅黄至红棕色液体/固体
2
密度(25°C),g/cm³
0.85–0.95
3
闪点,°C
>25

4. 性能数据

  • 一种EVA/SiO₂纳米复合降凝剂在最佳加剂量1,500 ppm下,将印度含蜡原油的倾点降低了
17°C,并在25°C下将粘度降低了83.9%,在40°C下降低了97.5%。析蜡温度从62°C降至32°C,胶凝温度从52°C降至24°C。流动回路测试表明,在40°C下压降梯度降低了88%。
  • 一种用于胜利原油的马来酸酐-烯烃单体多组分共聚物PPD表现出能够将倾点降低
12°C。含有长烷基侧链和芳香族单元的聚合物表现出最令人印象深刻的性能。
  • 一种PPD产品以1,500–2,200 ppm的添加量将高蜡非洲原油的倾点从约33°C降低至24°C以下,与领先国际产品的性能相当
。
  • 丙烯酸酯-马来酸酐共聚物在100 ppm添加量并结合热处理时,将大庆原油的倾点降低了
19–22°C。

5. 应用方法

PPD通常在井口或管道入口处注入原油流中。最佳剂量范围为1,500至2,200 ppm,具体取决于原油组成和操作条件。为获得最佳效果,PPD应与适当的热处理和管道操作温度管理相结合。

第三部分:沥青质分散剂

1. 什么是沥青质分散剂?

沥青质分散剂削弱沥青质分子之间的表面张力,将其分散成小颗粒,并防止胶质和沥青质分子聚集成堆。这有效防止了稠油井和管道中的沉淀和壁面形成。与防止沉淀的沥青质抑制剂不同,分散剂用于修复现有沉积物并防止进一步聚集。

2. 产品类型

产品类型
特性
表面活性剂
对高粘度稠油中的胶质和沥青质具有强分散作用

3. 技术规格

序号
项目
指标
1
外观
黄色至棕色均匀液体
2
活性物含量,%
≥30
3
密度 @ 25°C, g/cm³
0.80–1.00
4
闪点, °C
≥60
5
凝点, °C
≤−15

4. 性能数据

针对塔河油田井筒举升过程中沥青质析出沉积导致严重堵塞的问题,开发了一种高效沥青质分散剂(LYH-1)。在50°C条件下的测试表明,5 g LYH-1可溶解1 g沥青质沉积物,溶解率达97%。分散后的沥青质在长时间内保持稳定,未发生再聚集。该分散剂主要通过氢键和π-π相互作用与沥青质沉积物作用,减小聚集体粒径并使其稳定悬浮于溶液中。。

5. 应用方法

沥青质分散剂可通过连续注入井筒或管道的方式施用,也可通过批量处理来修复已有的沉积物。该分散剂可用于油井和地面管道。对于预防性处理,用量通常为每100份沥青质沉积物配0.1至1份分散剂。

第四部分:清蜡剂和防蜡剂

1. 什么是清蜡剂和防蜡剂?

石蜡清除剂和抑制剂是一种双功能化学品,既能清除已有的蜡沉积,又能防止未来的蜡沉积。它能有效溶解或分散蜡沉积,确保原油顺畅流动。该产品同时防止蜡晶沉积,在单次处理中同时提供清除和抑制功能。

2. 产品类型

产品类型
特性
表面活性剂
高效清除油井中的蜡沉积

3. 技术规格

否。
项目
指标
1
外观
均相液体
2
闪点,°C
>25
3
二硫化碳,%
0
4
有机氯,%
0.0
附加规格:
项目
指标
25°C密度,g/cm³
0.80–1.00
溶解性
油溶性
凝点,°C
≤−15
pH值
7.0–10.0
溶蜡速率,g/min
≥0.025
抑蜡率,%
≥20

4. 性能数据

  • 一种油溶性清蜡防蜡剂实现了溶蜡速率
≥0.048 g/min,蜡抑制率≥40.4%,兼具清蜡和防蜡沉积的双重功效。
  • 用于西南边区块的除蜡剂,蜡溶解速率达到
0.025 g/min,蜡抑制率为38.53%。在四口高含蜡油井的现场应用中,平均清蜡周期从1.57个月延长至5.2个月,每口井年均清蜡次数平均减少5.3次。
  • 针对乍得原油的高蜡原油除蜡防蜡剂,蜡抑制率达到
45.4%,蜡溶解速率为0.044 g/min,降粘率为78.8%,优于同类商业产品。

5. 应用方法

石蜡去除剂和抑制剂通过连续注入井筒或批量处理的方式施用。它们也可用于地面管道清洗。该产品的双重功能特性意味着它可以预防性地使用,而无需等待蜡质积累。

第五部分:减阻剂

1. 什么是减阻剂?

减阻剂(DRA)是一种高分子量聚合物,能显著降低管道中流体的流动阻力,提高输送能力并降低能耗。减阻剂广泛应用于原油和成品油管道的输送。
减阻剂的工作原理是抑制管道流动中的湍流,使石油在相同泵压下更高效地流动——或在较低泵压下达到相同流量。
减阻剂抑制湍流以改善原油管道流动

2. 产品类型

产品类型
特性
高分子聚合物
降低原油管道输送阻力

3. 技术规格

序号
项目
指标
1
外观
白色至浅黄色
2
密度 @ 20°C,g/cm³
0.80–0.90
3
闪点,°C
>61

4. 性能数据

  • 一种使用KH550/KH560偶联剂在纳米SiO₂上接枝PAO的高效复合减阻剂实现了粘度保留率
在1,000 s⁻¹的高剪切速率下,30分钟后达到71.6%,而传统PAO减阻剂为57.0%。现场应用实现了38.8%的吞吐量提升和48.9%的减阻率,年节电量达415,000 kWh。
  • 一种生物基腰果壳液(CNSL)减阻剂在过渡湍流区(Re ≈ 2,622)仅10 ppm浓度下即达到最大减阻率
92.3%,接近Virk渐近线约84%。商用聚丙烯酰胺(PAM)在相同浓度下达到89.9%。
  • 十二烷基硫酸钠作为原油管道中的减阻剂,在0.1%添加剂浓度下,螺旋管中最大减阻率达到
53.9%,圆管中为47.5%。
  • FLO-MAX减阻剂在吉惠原油管道上的现场试验验证了在不同注入浓度下均能有效减阻并提高输量
。

5. 应用方法

减阻剂通过计量泵连续注入管道。典型用量范围为10至60 ppm,具体取决于原油性质、管道直径和流态。在中等管径下,湍流强度最适合添加剂相互作用,通常可实现最佳性能。

完整产品组合摘要

类别
产品
主要功能
关键性能
降粘剂
表面活性剂复配物、纳米降粘剂
降低稠油粘度,改善流动性
降粘率≥80%(最高可达99%)
降凝剂
EVA、聚甲基丙烯酸酯、马来酸酐共聚物、含氮聚合物
降低倾点,改善低温流动性
倾点降低可达17°C
沥青质分散剂
表面活性剂
分散沥青质沉积物,防止堵塞
溶解率高达97%
石蜡清除剂和抑制剂
表面活性剂
清除并防止蜡沉积
蜡溶解 ≥0.025 g/min;抑制 ≥20%
减阻剂
高分子聚合物
降低管道流动阻力,节约能源
在10 ppm下减阻率高达92%

为什么选择巨森化工?

  • 完整的产品系列:
降粘剂、降凝剂、沥青质分散剂、清蜡剂和减阻剂,来自同一供应商
  • 现场验证:
产品供应给中国主要油田,包括胜利、塔河和新疆,并已成功进行现场应用
  • 技术支持:
我们的团队可以帮助您根据特定的原油条件选择合适的产品和用量
  • 直接制造商:
稳定供应和工厂直销价格
  • 快速交付:
从中国到全球市场的高效物流
  • 可定制配方:
产品可根据您的特定原油特性进行定制

常见问题

问题1:降粘剂和降凝剂有什么区别?
降粘剂降低重质原油的粘度,以改善开采和运输过程中的流动性。降凝剂降低含蜡原油凝固的温度,改善低温流动性能。两者都能改善流动性,但针对的是不同的流动保障挑战。
问题2:降粘剂的推荐用量是多少?
推荐用量取决于油品粘度和生产方式。对于纳米降粘剂,最佳浓度通常为0.3 wt%。对于常规降粘剂,建议通过实验室测试确定最佳用量。
问题3:我应该为我的原油选择哪种类型的降凝剂?
选择取决于蜡的碳链分布。EVA改性适用于C18–C24蜡链,聚甲基丙烯酸酯适用于C18–C20,马来酸酐共聚物适用于C20–C30,含氮聚合物适用于C30以上。我们的技术团队可以根据您的原油分析推荐最佳类型。
问题4:沥青质分散剂如何工作?
沥青质分散剂通过氢键和π-π相互作用削弱沥青质分子之间的表面张力,减小聚集体粒径并使其稳定悬浮在溶液中,防止沉淀和壁面形成。
问题5:清蜡剂和防蜡剂有什么区别?
石蜡清除剂可溶解已形成的蜡沉积物。石蜡抑制剂则从一开始就防止蜡沉积。我们的双功能产品可在一次处理中同时实现清除和抑制。
问题6:你们的减阻剂能实现多少减阻效果?
我们的减阻剂可实现48–92%的减阻率,具体取决于产品类型、加量、管道直径和流动状态。经现场验证的性能包括:在原油管道应用中实现48.9%的减阻率和38.8%的输量提升。
问题7:你们能提供样品吗?
可以,可提供样品用于评估。请联系我们并提供您的具体需求和原油性质。

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📧 邮箱:info@jusenchem.com
📞 WhatsApp: +86 18954690080
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