井筒與管道化學品:降黏劑、降凝劑、瀝青質分散劑及減阻劑

創建於 08.26

簡介:流動保障的挑戰

將原油從油藏輸送到煉油廠不僅僅是泵送的問題。重油黏度過高而無法流動,含蠟原油在低溫下會凝固,瀝青質會沉澱並堵塞管道,石蠟沉積物會堵塞井筒。這些流動保障挑戰每年使石油和天然氣行業因產量損失、能源消耗增加和修復作業而損失數十億美元。
全球流動保障化學品市場持續成長,因為成熟油田開採出更重、含蠟量更高且更具挑戰性的原油。僅石蠟抑制劑一項,預計在未來幾年市場規模將超過7.5億美元。
東營聚森化工供應完整的井筒與管道化學品系列——降黏劑、降凝劑、瀝青質分散劑、除蠟劑與抑制劑,以及減阻劑——旨在確保原油從儲層流向煉油廠。
原油井筒與管道輸送中的流動保障挑戰

第一部分:重質原油降黏劑

1. 什麼是重油降黏劑?

重質原油含有高比例的瀝青質和樹脂,這會增加黏度並限制其在多孔介質和管道中的流動能力。降黏劑是一種化學添加劑,可降低重油黏度並改善流動性,提升開採和運輸效率,同時降低能源消耗和成本。
我們的降黏劑由多種界面活性劑複配而成,透過降低油水界面張力與滲流阻力發揮作用。活性奈米降黏劑分子破壞瀝青質分子的堆疊結構,形成更強的氫鍵,並嵌入瀝青質網狀結構中,有效將其分解並降低黏度。
奈米降黏劑分解重質原油中的瀝青質網絡

2. 技術規格

編號
項目
指標
1
外觀
均勻液體,無雜質
2
pH
6.0–9.0
3
水溶性
溶於水,無沉澱
4
界面張力,mN/m
≤9.9×10⁻²
5
降黏率,%
≥80.0
6
有機氯含量,%
0.0

3. 效能數據

針對稠油開採的降黏劑研究已展現出優異的效能:
  • 針對平方王油田(勝利)開發的一種活性奈米降黏劑,在儲層環境中達到了降黏率
超過90%。該產品將油水界面張力降至19.65 mN/m,並實現了>90%的油膜剝離效率。該活性奈米降黏劑展現出約20 nm的微觀分散粒徑。
  • 在英雄灘油田測試的一種降黏劑體系,在70°C、油水比3:7的條件下達到了降黏率
98.2%。該體系的提高採收率增量為6.67%,顯著高於常規降黏劑所達到的2.18%。
  • 一種新型水溶性二元聚合物降黏劑保持了降黏率
當濃度從 0.1 增加至 0.3 wt% 時,始終保持在 97% 以上。對於黏度為 4,889 mPa·s 的重油,降黏率超過 99%。
  • 一種重油降黏劑達到了降黏率
95.2%,在實驗室驅油實驗中採收率達到 32.8% — 與水驅、降黏劑驅和聚合物驅相比高出 10% 以上。

4. 應用方法

降黏劑用於稠油開採或集輸作業。它們可以透過在井口連續注入、擠壓處理進入地層,或添加至集輸管道中來應用。建議的用量取決於原油黏度和生產方式。對於奈米降黏劑,最佳濃度通常為 0.3 wt%。

第二部分:降凝劑

1. 什麼是降凝劑?

降凝劑(PPD)是一種化學添加劑,可降低石油和石油產品的傾點,改善其低溫流動性。這可減少管道中的流動阻力並提高輸送效率。含蠟原油含有高濃度的石蠟,其碳鏈範圍從 C18 到 C30+,是降凝劑處理的主要目標。
PPDs 透過兩種主要機制發揮作用:非極性部分與蠟分子共結晶,而極性部分則將瀝青質和樹脂吸附到晶體表面,防止形成導致凝膠化的大型蠟晶網絡。

2. 產品類型

產品類型
適用蠟碳鏈
特性
EVA 改質
C18–C24
適用於中等蠟鏈的原油或柴油
聚甲基丙烯酸酯
C18–C20
適用於較短蠟鏈的原油或柴油
馬來酸酐共聚物
C20–C30
對於蠟鏈較長的原油,低劑量
含氮聚合物
C30+
對於蠟鏈非常長的原油,低劑量

3. 技術規格

編號
項目
指示劑
1
外觀(25°C)
淺黃至紅棕色液體/固體
2
密度(25°C),g/cm³
0.85–0.95
3
閃點,°C
>25

4. 性能數據

  • 一種EVA/SiO₂納米複合降凝劑在最佳添加量1,500 ppm下,將印度含蠟原油的傾點降低了
17°C,並在25°C時將黏度降低了83.9%,在40°C時降低了97.5%。析蠟溫度從62°C降至32°C,膠凝溫度從52°C降至24°C。流動迴路測試顯示,在40°C時壓降梯度降低了88%。
  • 一種用於勝利原油的馬來酸酐–烯單體多組分共聚物PPD展現出將傾點降低
12°C的能力。含有長烷基側鏈和芳香族單元的聚合物表現出最令人印象深刻的性能。
  • 以1,500–2,200 ppm添加的PPD產品將高蠟非洲原油的傾點從約33°C降低至24°C以下,與領先國際產品的性能相當
。
  • 丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物在100 ppm添加並結合熱處理時,將大慶原油的傾點降低了
19–22°C。

5. 應用方法

PPD通常於井口或管道入口點注入原油流中。最佳劑量範圍為1,500至2,200 ppm,取決於原油組成及操作條件。為獲得最佳效果,PPD應結合適當的熱處理及管道操作溫度管理。

第三部分:瀝青質分散劑

1. 什麼是瀝青質分散劑?

瀝青質分散劑會削弱瀝青質分子之間的表面張力,將其分散成微小顆粒,並防止膠質和瀝青質分子堆積成塊。這能有效防止重油井和管道中的沉澱和壁面形成。與瀝青質抑制劑(用於防止沉澱)不同,分散劑用於修復現有沉積物並防止進一步聚集。

2. 產品類型

產品類型
特性
界面活性劑
對高黏度重油中的膠質和瀝青質具有強分散效果

3. 技術規格

編號
項目
指標
1
外觀
黃色至棕色均勻液體
2
活性含量,%
≥30
3
密度 @ 25°C,g/cm³
0.80–1.00
4
閃點,°C
≥60
5
凝點,°C
≤−15

4. 性能數據

一種高效瀝青質分散劑(LYH-1)被開發用於塔河油田井筒舉升過程,該過程中瀝青質沉澱和沉積造成嚴重堵塞。在50°C下的測試顯示,5克LYH-1可溶解1克瀝青質沉積物,溶解率達97%。分散後的瀝青質在長時間內保持穩定,不會重新聚集。該分散劑主要通過與瀝青質沉積物形成氫鍵和π-π相互作用發揮作用,減小聚集體粒徑並使其穩定懸浮於溶液中。。

5. 應用方法

瀝青質分散劑的應用方式是連續注入井筒或管道中,或採用批次處理來修復現有沉積物。該分散劑可用於油井和地面管道。對於預防性處理,劑量通常為每100份瀝青質沉積物使用0.1至1份分散劑。

第四部分:除蠟劑與抑制劑

1. 什麼是除蠟劑與抑制劑?

石蠟去除劑及抑制劑是一種雙功能化學品,既能去除現有的蠟沉積物,又能防止未來的蠟沉積。它能有效溶解或分散蠟沉積物,確保原油順暢流動。該產品同時防止蠟晶體沉積,在單次處理中同時提供去除和抑制功能。

2. 產品類型

產品類型
特性
界面活性劑
高效去除油井中的蠟沉積

3. 技術規格

否。
項目
指示劑
1
外觀
均相液體
2
閃點,°C
>25
3
二硫化碳,%
0
4
有機氯,%
0.0
附加規格:
項目
指標
密度 @ 25°C, g/cm³
0.80–1.00
溶解性
油溶性
凝點, °C
≤−15
pH 值
7.0–10.0
蠟溶解速率, g/min
≥0.025
蠟抑制率, %
≥20

4. 性能數據

  • 一種油溶性除蠟劑和抑制劑達到了蠟溶解速率為
≥0.048 g/min 且蠟抑制率 ≥40.4%,為去除和防止蠟沉積提供有效的雙重功能性能。
  • 用於西南邊區塊的除蠟劑達到了蠟溶解速率
0.025 g/min 和 38.53% 的蠟抑制率。在四口高蠟油井上的現場應用將平均除蠟週期從 1.57 個月延長至 5.2 個月,每口井每年平均減少除蠟頻率 5.3 次。
  • 用於乍得原油的高蠟原油除蠟劑和抑制劑達到了蠟抑制率
45.4%、蠟溶解速率 0.044 g/min 和黏度降低率 78.8%,優於同類商業產品。

5. 應用方法

石蠟去除劑和抑制劑透過連續注入井筒或批次處理的方式施用。它們也可用於地面管線清潔。該產品的雙重功能特性意味著它可以在蠟積累之前進行預防性施用。

第五部分:減阻劑

1. 什麼是減阻劑?

減阻劑(DRA)是一種高分子量聚合物,能顯著降低管道中流體的流動阻力,提高輸送能力並降低能耗。減阻劑廣泛應用於原油和成品油管道的輸送。
減阻劑的工作原理是抑制管道流動中的湍流,使石油在相同泵壓下更高效地流動——或在較低泵壓下達到相同流量。
減阻劑抑制湍流以改善原油管道流動

2. 產品類型

產品類型
特性
高分子聚合物
降低原油管道輸送阻力

3. 技術規格

序號
項目
指標
1
外觀
白色至淺黃色
2
密度 @ 20°C,g/cm³
0.80–0.90
3
閃點,°C
>61

4. 性能數據

  • 一種使用KH550/KH560偶聯劑在納米SiO₂上進行PAO接枝的高效複合減阻劑,實現了黏度保留率為
在1,000 s⁻¹高剪切速率下30分鐘後為71.6%,相較於傳統PAO減阻劑的57.0%。現場應用實現了38.8%的輸量提升及48.9%的減阻率,每年節省電力415,000 kWh。
  • 一種生物來源的腰果殼液(CNSL)減阻劑在過渡湍流區(Re ≈ 2,622)僅需10 ppm即可達到最大減阻率
92.3%,接近Virk漸近線約84%。商用聚丙烯醯胺(PAM)在相同濃度下達到89.9%。
  • 十二烷基硫酸鈉作為原油管道中的減阻劑,在添加濃度為0.1%時,於螺旋管中達到最大減阻率
53.9%,在圓管中為47.5%。
  • FLO-MAX 減阻劑在吉匯原油管道上的現場試驗驗證了在不同注入濃度下有效的減阻與增輸效果
.

5. 應用方法

減阻劑透過計量泵連續注入管道。典型劑量範圍為 10 至 60 ppm,取決於原油性質、管道直徑和流動狀態。最佳性能通常在中等管道直徑下實現,此時湍流強度對於添加劑交互作用最為理想。

完整產品組合摘要

類別
產品
主要功能
關鍵性能
降黏劑
界面活性劑混合物、奈米降黏劑
降低重油黏度,改善流動性
降黏率 ≥80%(最高可達 99%)
降凝劑
EVA、聚甲基丙烯酸酯、馬來酸酐共聚物、含氮聚合物
較低傾點,改善低溫流動性
傾點降低可達17°C
瀝青質分散劑
界面活性劑
分散瀝青質沉積物,防止堵塞
溶解率高達97%
石蠟去除劑與抑制劑
界面活性劑
去除並防止蠟沉積
蠟溶解 ≥0.025 g/min;抑制 ≥20%
減阻劑
高分子聚合物
降低管道流動阻力,節省能源
在 10 ppm 下減阻率高達 92%

為何選擇巨森化工?

  • 完整產品範圍:
單一供應商提供黏度改進劑、降凝劑、瀝青質分散劑、除蠟劑及減阻劑
  • 經現場驗證:
產品供應至中國主要油田,包括勝利、塔河及新疆,並具有成功的現場應用
  • 技術支援:
我們的團隊可協助您根據特定原油條件選擇合適的產品及用量
  • 直接製造商:
供應穩定且工廠直銷價格
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  • 可客製化配方:
產品可根據您的特定原油性質進行客製化

常見問題

問題1:降黏劑與降凝劑有何區別?
降黏劑可降低重質原油的黏度,以改善開採和運輸過程中的流動性。降凝劑可降低含蠟原油凝固的溫度,改善低溫流動性能。兩者都能改善流動性,但它們針對的是不同的流動保障挑戰。
問題二:降黏劑的建議用量是多少?
建議用量取決於油品黏度和生產方式。對於納米降黏劑,最佳濃度通常為 0.3 wt%。對於傳統降黏劑,建議進行實驗室測試以確定最佳用量。
Q3:我應該為我的原油選擇哪種類型的降凝劑?
選擇取決於蠟的碳鏈分佈。EVA改質適用於C18–C24蠟鏈,聚甲基丙烯酸酯適用於C18–C20,馬來酸酐共聚物適用於C20–C30,含氮聚合物適用於C30+。我們的技術團隊可以根據您的原油分析推薦最佳類型。
問題4:瀝青質分散劑如何運作?
瀝青質分散劑透過氫鍵和π-π交互作用削弱瀝青質分子之間的表面張力,減小聚集顆粒尺寸並使其穩定懸浮在溶液中,防止沉澱和壁面形成。
問題5:除蠟劑和抑蠟劑有什麼區別?
石蠟去除劑可溶解已存在的蠟沉積物。石蠟抑制劑則從一開始就防止蠟沉積。我們的雙功能產品在單次處理中同時提供去除與抑制效果。
Q6:我可以預期你們的減阻劑能達到多少減阻效果?
我們的減阻劑可達到 48–92% 的減阻率,具體取決於產品類型、劑量、管徑和流態。經現場驗證的效能包括在原油管道應用中達到 48.9% 的減阻率,同時吞吐量增加 38.8%。
Q7:你們能提供樣品嗎?
是的,可以提供樣品供評估。請聯繫我們並提供您的具體需求和原油性質。

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