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Chemikalien für Bohrloch und Pipeline: Viskositätsreduzierer, Stockpunkterniedriger, Asphalten-Dispergiermittel & Strömungswiderstandsreduzierer
Erstellt 08.26
Einführung: Die Herausforderung der Flow Assurance
Rohöl vom Reservoir zur Raffinerie zu transportieren ist nicht einfach nur eine Frage des Pumpens. Schweröl ist zu viskos, um zu fließen, paraffinhaltiges Rohöl erstarrt bei niedrigen Temperaturen, Asphaltene fallen aus und blockieren Pipelines, und Paraffinablagerungen verstopfen Bohrloch. Diese Herausforderungen der Flow Assurance kosten die Öl- und Gasindustrie jährlich Milliarden von Dollar durch Produktionsausfälle, erhöhten Energieverbrauch und Sanierungsmaßnahmen.
Der globale Markt für Flow-Assurance-Chemikalien wächst weiter, da reife Felder schwerere, wachsartigere und anspruchsvollere Rohöle produzieren. Paraffin-Inhibitoren allein repräsentieren einen Markt, der in den kommenden Jahren voraussichtlich USD 750 Millionen überschreiten wird.
Dongying Jusen Chemical liefert eine komplette Palette von Chemikalien für Bohrloch und Pipeline — Viskositätsreduzierer, Stockpunkterniedriger, Asphalten-Dispergiermittel, Paraffin-Entferner und -Inhibitoren sowie Strömungswiderstandsreduzierer — die dafür ausgelegt sind, das Rohöl vom Reservoir bis zur Raffinerie fließfähig zu halten.
Teil I: Viskositätsreduzierer für schweres Rohöl
1. Was ist ein Viskositätsreduzierer für Schweröl?
Schweres Rohöl enthält einen hohen Anteil an Asphaltenen und Harzen, die die Viskosität erhöhen und die Fließfähigkeit in porösen Medien und Pipelines einschränken. Ein Viskositätsreduzierer ist ein chemisches Additiv, das die Viskosität von Schweröl verringert und die Fließfähigkeit verbessert, wodurch die Extraktions- und Transporteffizienz gesteigert und gleichzeitig Energieverbrauch und Kosten gesenkt werden.
Unsere Viskositätsreduzierer sind aus verschiedenen Tensiden zusammengesetzt und wirken durch die Verringerung der Öl-Wasser-Grenzflächenspannung und des Fließwiderstands. Die aktiven Nano-Viskositätsreduzierer-Moleküle stören die Stapelstruktur der Asphaltenmoleküle, bilden stärkere Wasserstoffbrückenbindungen und fügen sich in das Asphaltennetzwerk ein, wodurch es effektiv aufgebrochen und die Viskosität gesenkt wird.
2. Technische Spezifikationen
Nr. | Element | Indikator |
1 | Aussehen | Einheitliche Flüssigkeit, keine Verunreinigungen |
2 | pH | 6,0–9,0 |
3 | Wasserlöslichkeit | In Wasser löslich, keine Ausfällung |
4 | Grenzflächenspannung, mN/m | ≤9,9×10⁻² |
5 | Viskositätsreduzierung, % | ≥80,0 |
6 | Organochlorgehalt, % | 0,0 |
3. Leistungsdaten
Die Forschung zu Viskositätsreduzierern für die Förderung von Schweröl hat hervorragende Leistungen nachgewiesen:
- Ein aktiver Nano-Viskositätsreduzierer, der für das Pingfangwang-Ölfeld (Shengli) entwickelt wurde, erreichte eine Viskositätsreduktionsrate
von über 90 % in der Reservoirumgebung. Das Produkt senkte die Öl-Wasser-Grenzflächenspannung auf 19,65 mN/m und erreichte eine Ölfilmabtragungseffizienz von >90 %. Der aktive Nano-Viskositätsreduzierer wies eine mikroskopische Dispersionsgröße von etwa 20 nm auf.
- Ein im Yingxiongtan-Ölfeld getestetes Viskositätsreduzierersystem erreichte eine Viskositätsreduktionsrate von
98,2 % bei 70 °C mit einem Öl-Wasser-Verhältnis von 3:7. Der Zuwachs der verbesserten Ölgewinnung des Systems betrug 6,67 %, deutlich höher als die 2,18 %, die mit herkömmlichen Viskositätsreduzierern erreicht wurden.
- Ein neuartiger wasserlöslicher binärer Polymer-Viskositätsreduzierer hielt eine Viskositätsreduktionsrate aufrecht
konstant über 97 %, als die Konzentration von 0,1 auf 0,3 Gew.-% erhöht wurde. Bei Schweröl mit einer Viskosität von 4.889 mPa·s überstieg die Viskositätsreduktionsrate 99 %.
- Ein Schweröl-Viskositätsreduzierer erreichte eine Viskositätsreduktionsrate von
95,2 %, wobei die Ausbeute in Labortests zur Ölverdrängung 32,8 % erreichte — über 10 % höher im Vergleich zu Wasserflutung, Viskositätsreduzierer-Flutung und Polymerflutung.
4. Anwendungsmethoden
Viskositätsreduzierer werden bei der Förderung oder Sammlung von Schweröl eingesetzt. Sie können durch kontinuierliche Injektion am Bohrlochkopf, durch Squeeze-Behandlung in die Formation oder durch Zugabe zu Sammelleitungen angewendet werden. Die empfohlene Dosierung hängt von der Ölviskosität und der Förderungsmethode ab. Bei Nano-Viskositätsreduzierern liegt die optimale Konzentration typischerweise bei 0,3 Gew.-%.
Teil II: Stockpunkterniedriger
1. Was ist ein Stockpunkterniedriger?
Ein Stockpunkterniedriger (PPD) ist ein chemisches Additiv, das den Stockpunkt von Erdöl und Ölprodukten senkt und deren Kältefließfähigkeit verbessert. Dadurch wird der Strömungswiderstand in Pipelines verringert und die Transporteffizienz erhöht. Paraffinhaltige Rohöle, die hohe Konzentrationen von Paraffinen mit Kohlenstoffketten von C18 bis C30+ enthalten, sind das primäre Ziel für die PPD-Behandlung.
PPDs wirken über zwei primäre Mechanismen: Der unpolare Teil co-kristallisiert mit Wachsmolekülen, während der polare Teil Asphaltene und Harze an der Kristalloberfläche adsorbiert und so die Bildung großer Wachskristallnetzwerke verhindert, die zur Gelierung führen.
2. Produkttypen
Produkttyp | Geeignete Wachskohlenstoffkette | Eigenschaften |
EVA-Modifikation | C18–C24 | Für Rohöl oder Diesel mit mittleren Wachsketten |
Polymethacrylat | C18–C20 | Für Rohöl oder Diesel mit kürzeren Wachsketten |
Maleinsäureanhydrid-Copolymer | C20–C30 | Für Rohöl mit längeren Wachsketten, niedrige Dosierung |
Stickstoffhaltiges Polymer | C30+ | Für Rohöl mit sehr langen Wachsketten, niedrige Dosierung |
3. Technische Spezifikationen
Nr. | Position | Indikator |
1 | Aussehen (25°C) | Hellgelb-rotbraune Flüssigkeit/Feststoff |
2 | Dichte (25°C), g/cm³ | 0,85–0,95 |
3 | Flammpunkt, °C | >25 |
4. Leistungsdaten
- Ein EVA/SiO₂-Nanokomposit-Stockpunkterniedriger senkte den Stockpunkt von indischem paraffinreichem Rohöl um
17°C und reduzierte die Viskosität um 83,9 % bei 25°C und 97,5 % bei 40°C bei einer optimalen Dosierung von 1.500 ppm. Die Wachsausscheidungstemperatur sank von 62°C auf 32°C, und die Gelierungstemperatur sank von 52°C auf 24°C. Flow-Loop-Tests zeigten eine 88%ige Reduzierung des Druckabfallgradienten bei 40°C.
- Ein Maleinsäureanhydrid-En-Monomer-Multikomponenten-Copolymer PPD für Shengli-Rohöl zeigte die Fähigkeit, den Stockpunkt um
12 °C zu senken. Polymere, die lange Alkylseitenketten und aromatische Einheiten enthielten, zeigten die beeindruckendste Leistung.
- Ein bei 1.500–2.200 ppm zugesetztes PPD-Produkt senkte den Stockpunkt eines hochparaffinhaltigen afrikanischen Rohöls von etwa 33 °C auf unter 24 °C und erreichte damit die Leistung eines führenden internationalen Produkts
.
- Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymere senkten den Stockpunkt von Daqing-Rohöl um
5. Anwendungsmethoden
PPDs werden typischerweise am Bohrlochkopf oder an Pipeline-Eintrittspunkten in den Rohölstrom injiziert. Die optimale Dosierung liegt zwischen 1.500 und 2.200 ppm, abhängig von der Rohölzusammensetzung und den Betriebsbedingungen. Für beste Ergebnisse sollte PPD mit einer geeigneten Wärmebehandlung und einer Steuerung der Pipeline-Betriebstemperatur kombiniert werden.
Teil III: Asphalten-Dispergiermittel
1. Was ist ein Asphalten-Dispergiermittel?
Asphalten-Dispergiermittel schwächen die Oberflächenspannung zwischen Asphaltenmolekülen, verteilen sie in kleine Partikel und verhindern, dass sich Gummi- und Asphaltenmoleküle zu Haufen ansammeln. Dies verhindert wirksam Ausfällungen und Wandablagerungen in Schwerölbohrungen und Pipelines. Im Gegensatz zu Asphalten-Inhibitoren – die Ausfällungen verhindern – werden Dispergiermittel eingesetzt, um bestehende Ablagerungen zu beseitigen und eine weitere Agglomeration zu verhindern.
2. Produkttyp
Produkttyp | Eigenschaften |
Tenside | Starke Dispersionswirkung auf Gummi und Asphalten in hochviskosem Schweröl |
3. Technische Spezifikationen
Nr. | Position | Indikator |
1 | Aussehen | Gelbe bis braune gleichmäßige Flüssigkeit |
2 | Aktiver Gehalt, % | ≥30 |
3 | Dichte bei 25 °C, g/cm³ | 0,80–1,00 |
4 | Flammpunkt, °C | ≥60 |
5 | Kondensationspunkt, °C | ≤−15 |
4. Leistungsdaten
Ein hocheffizienter Asphalten-Dispergator (LYH-1) wurde für den Bohrloch-Förderprozess des Tahe-Ölfelds entwickelt, wo Asphalten-Ausfällung und -Ablagerung zu schweren Verstopfungen führten. Tests bei 50°C zeigten, dass 5 g LYH-1 1 g Asphalten-Ablagerung mit einer Auflösungsrate von 97% auflösten. Die dispergierten Asphaltene blieben über längere Zeiträume stabil, ohne erneut zu aggregieren. Der Dispergator wirkt hauptsächlich durch Wasserstoffbrückenbindungen und π-π-Wechselwirkungen mit Asphalten-Ablagerungen, wodurch die Partikelgröße der Aggregate reduziert und diese stabil in Lösung gehalten werden..
5. Anwendungsmethoden
Asphalten-Dispergiermittel werden durch kontinuierliche Injektion in das Bohrloch oder die Pipeline oder durch Chargenbehandlung zur Sanierung bestehender Ablagerungen angewendet. Das Dispergiermittel kann sowohl in Ölquellen als auch in Oberflächenpipelines verwendet werden. Zur vorbeugenden Behandlung liegt die Dosierung typischerweise zwischen 0,1 und 1 Teil Dispergiermittel pro 100 Teile Asphaltenablagerung.
Teil IV: Paraffin-Entferner und -Inhibitor
1. Was ist ein Paraffin-Entferner und -Inhibitor?
Ein Paraffinentferner und -inhibitor ist eine Chemikalie mit Doppelfunktion, die sowohl vorhandene Wachsablagerungen entfernt als auch zukünftige Wachsablagerungen verhindert. Es löst oder dispergiert Wachsablagerungen wirksam und gewährleistet einen reibungslosen Fluss von Rohöl. Das Produkt verhindert gleichzeitig die Ablagerung von Wachskristallen und bietet sowohl Entfernung als auch Hemmung in einer einzigen Behandlung.
2. Produkttyp
Produkttyp | Eigenschaften |
Tenside | Effiziente Entfernung von Wachsablagerungen in Ölquellen |
3. Technische Spezifikationen
Nein. | Artikel | Indikator |
1 | Aussehen | Homogene Flüssigkeit |
2 | Flammpunkt, °C | >25 |
3 | Schwefelkohlenstoff, % | 0 |
4 | Organochlor, % | 0.0 |
Zusätzliche Spezifikationen:
Position | Indikator |
Dichte @ 25°C, g/cm³ | 0,80–1,00 |
Löslichkeit | Öllöslich |
Kondensationspunkt, °C | ≤−15 |
pH-Wert | 7,0–10,0 |
Wachsauflösungsrate, g/min | ≥0,025 |
Wachsinhibierungsrate, % | ≥20 |
4. Leistungsdaten
- Ein öllöslicher Paraffinentferner und -inhibitor erreichte eine Wachsauflösungsrate von
≥0,048 g/min und eine Wachsinhibitionsrate von ≥40,4 %, was eine wirksame Doppelfunktionsleistung sowohl für die Entfernung als auch die Verhinderung von Wachsablagerungen bietet.
- Ein Paraffinentferner, der im Xinanbian-Block eingesetzt wird, erreichte eine Wachsauflösungsrate von
0,025 g/min und eine Wachsinhibitionsrate von 38,53 %. Die Feldanwendung an vier Ölquellen mit hohem Wachsgehalt verlängerte den durchschnittlichen Paraffinentfernungszyklus von 1,57 Monaten auf 5,2 Monate und reduzierte die jährliche Paraffinentfernungshäufigkeit um durchschnittlich 5,3 Mal pro Quelle.
- Ein Paraffinentferner und -inhibitor für Rohöl mit hohem Wachsgehalt für Tschad-Rohöl erreichte eine Wachsinhibitionsrate von
45,4 %, eine Wachsauflösungsrate von 0,044 g/min und eine Viskositätsreduktionsrate von 78,8 % und übertraf damit ähnliche kommerzielle Produkte.
5. Anwendungsmethoden
Paraffinentferner und -inhibitoren werden durch kontinuierliche Injektion in das Bohrloch oder durch Chargenbehandlung aufgebracht. Sie können auch zur Reinigung von Oberflächenleitungen verwendet werden. Die Doppelfunktion des Produkts bedeutet, dass es präventiv eingesetzt werden kann, ohne auf die Ansammlung von Wachs warten zu müssen.
Teil V: Strömungswiderstandsreduzierer
1. Was ist ein Strömungswiderstandsreduzierer?
Ein Strömungswiderstandsreduzierer (DRA) ist ein hochmolekulares Polymer, das den Strömungswiderstand von Flüssigkeiten in Rohrleitungen erheblich reduziert, die Transportkapazität verbessert und den Energieverbrauch senkt. DRAs werden häufig beim Transport von Rohöl und Fertigölpipelines eingesetzt.
Der DRA wirkt, indem er die Turbulenz in der Rohrströmung unterdrückt, sodass das Öl bei gleichem Pumpdruck effizienter fließen kann – oder bei gleicher Durchflussrate mit niedrigerem Pumpdruck.
2. Produkttyp
Produkttyp | Eigenschaften |
Hochmolekulares Polymer | Reduzierung des Strömungswiderstands in Rohölpipelines |
3. Technische Spezifikationen
Nr. | Element | Indikator |
1 | Aussehen | Weiß bis blassgelb |
2 | Dichte bei 20°C, g/cm³ | 0,80–0,90 |
3 | Flammpunkt, °C | >61 |
4. Leistungsdaten
- Ein hocheffizienter zusammengesetzter Strömungsreduzierer unter Verwendung von KH550/KH560-Kupplungsmitteln auf Nano-SiO₂ mit PAO-Pfropfung erreichte eine Viskositätserhaltungsrate von
71,6 % nach 30 Minuten bei einer hohen Scherrate von 1.000 s⁻¹, verglichen mit 57,0 % für herkömmliche PAO-Drag-Reduzierer. Die Feldanwendung erzielte eine Durchsatzsteigerung von 38,8 % und eine Widerstandsreduktionsrate von 48,9 %, mit jährlichen Stromeinsparungen von 415.000 kWh.
- Ein biobasierter DRA aus Cashewnussschalenflüssigkeit (CNSL) erreichte eine maximale Widerstandsreduktion von
92,3 % bei nur 10 ppm im transitional-turbulenten Bereich (Re ≈ 2.622), was sich der Virk-Asymptote von etwa 84 % nähert. Kommerzielles Polyacrylamid (PAM) erreichte 89,9 % bei derselben Konzentration.
- Natriumdodecylsulfat als DRA in Rohölpipelines erreichte eine maximale Widerstandsreduzierung von
53,9 % in Spiralrohren und 47,5 % in kreisförmigen Rohren bei 0,1 % Additivkonzentration.
- Ein Feldversuch mit dem FLO-MAX-Drag-Reducer auf der Jihui-Rohölpipeline bestätigte eine wirksame Widerstandsreduzierung und Durchsatzsteigerung bei verschiedenen Injektionskonzentrationen
.
5. Anwendungsmethoden
DRAs werden kontinuierlich mit Dosierpumpen in die Pipeline injiziert. Die typische Dosierung liegt zwischen 10 und 60 ppm, abhängig von den Rohöleigenschaften, dem Pipelinendurchmesser und dem Strömungsregime. Optimale Leistung wird typischerweise bei mittleren Rohrdurchmessern erzielt, bei denen die Turbulenzintensität für die Additivwechselwirkung optimal ist.
Zusammenfassung des vollständigen Produktportfolios
Kategorie | Produkt | Hauptfunktion | Schlüsselleistung |
Viskositätsreduzierer | Tensidmischungen, Nano-Viskositätsreduzierer | Viskosität von Schweröl reduzieren, Fließfähigkeit verbessern | Viskositätsreduzierung ≥80% (bis zu 99%) |
Stockpunkterniedriger | EVA, Polymethacrylat, Maleinsäureanhydrid-Copolymer, stickstoffhaltiges Polymer | Niedrigerer Stockpunkt, verbessert das Fließverhalten bei niedrigen Temperaturen | Stockpunktsenkung bis zu 17°C |
Asphalten-Dispergiermittel | Tenside | Dispergiert Asphaltenablagerungen, verhindert Verstopfungen | Auflösungsrate bis zu 97% |
Paraffin-Entferner & Inhibitor | Tenside | Entfernt und verhindert Wachsablagerungen | Wachsauflösung ≥0,025 g/min; Inhibierung ≥20% |
Strömungswiderstandsreduzierer | Hochmolekulares Polymer | Reduziert den Strömungswiderstand der Pipeline, spart Energie | Widerstandsreduzierung bis zu 92 % bei 10 ppm |
Warum Jusen Chem wählen?
- Vollständiges Sortiment:
Viskositätsreduzierer, Stockpunkterniedriger, Asphalten-Dispergiermittel, Paraffin-Entferner und Widerstandsreduzierungsmittel von einem einzigen Lieferanten
- Feldbewährt:
Produkte, die an große chinesische Ölfelder wie Shengli, Tahe und Xinjiang geliefert wurden, mit erfolgreichen Feldanwendungen
- Technischer Support:
Unser Team kann Ihnen helfen, das richtige Produkt und die richtige Dosierung für Ihre spezifischen Rohölbedingungen auszuwählen
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Stabile Versorgung und Direktpreise ab Werk
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Effiziente Logistik von China in globale Märkte
- Anpassbare Formulierungen:
Produkte können auf Ihre spezifischen Rohöleigenschaften zugeschnitten werden
FAQ
F1: Was ist der Unterschied zwischen einem Viskositätsreduzierer und einem Stockpunkterniedriger?
Ein Viskositätsreduzierer verringert die Viskosität von Schweröl, um die Fließfähigkeit während der Förderung und des Transports zu verbessern. Ein Stockpunkterniedriger senkt die Temperatur, bei der wachsartiges Rohöl erstarrt, und verbessert die Fließeigenschaften bei niedrigen Temperaturen. Beide verbessern den Fluss, adressieren jedoch unterschiedliche Herausforderungen bei der Fließsicherheit.
F2: Wie hoch ist die empfohlene Dosierung für den Viskositätsreduzierer?
Die empfohlene Dosierung hängt von der Ölviskosität und der Produktionsmethode ab. Bei Nano-Viskositätsreduzierern liegt die optimale Konzentration typischerweise bei 0,3 Gew.-%. Bei herkömmlichen Viskositätsreduzierern wird eine Labortestung empfohlen, um die optimale Dosierung zu bestimmen.
Q3: Welche Art von Stockpunktverbesserer sollte ich für mein Rohöl wählen?
Die Auswahl hängt von der Verteilung der Wachskohlenstoffketten ab. Die EVA-Modifikation eignet sich für C18–C24-Wachsketten, Polymethacrylat für C18–C20, Maleinsäureanhydrid-Copolymer für C20–C30 und stickstoffhaltiges Polymer für C30+. Unser technisches Team kann den besten Typ basierend auf Ihrer Rohölanalyse empfehlen.
F4: Wie funktionieren Asphalten-Dispergiermittel?
Asphalten-Dispergiermittel schwächen die Oberflächenspannung zwischen Asphaltenmolekülen durch Wasserstoffbrückenbindungen und π-π-Wechselwirkungen, reduzieren die Aggregatpartikelgröße und halten sie stabil in Lösung suspendiert, wodurch Ausfällungen und Wandablagerungen verhindert werden.
F5: Was ist der Unterschied zwischen einem Paraffinentferner und einem Paraffininhibitor?
Ein Paraffinentferner löst bestehende Wachsablagerungen auf. Ein Paraffininhibitor verhindert, dass sich Wachs überhaupt erst ablagert. Unsere Dual-Funktions-Produkte bieten sowohl Entfernung als auch Inhibierung in einer einzigen Behandlung.
F6: Wie viel Widerstandsreduzierung kann ich von Ihrem DRA erwarten?
Unsere Widerstandsreduzierungsmittel können Widerstandsreduzierungsraten von 48–92 % erreichen, abhängig von Produkttyp, Dosierung, Rohrleitungsdurchmesser und Strömungsregime. Die praxiserprobte Leistung umfasst 48,9 % Widerstandsreduzierung bei 38,8 % Durchsatzsteigerung in Rohölpipeline-Anwendungen.
F7: Können Sie Muster bereitstellen?
Ja, Muster können zur Bewertung bereitgestellt werden. Bitte kontaktieren Sie uns mit Ihren spezifischen Anforderungen und den Eigenschaften des Rohöls.
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📧 E-Mail: info@jusenchem.com
📞 WhatsApp: +86 18954690080
🌐 Website: www.jusenchem.com
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