小分子原油流動(dòng)性改進(jìn)劑作用效能及其機(jī)理研究.pdf

1、本論文首先對原油組分以及組分之間的相互作用進(jìn)行了研究。利用柱層色譜分離法、薄層色譜法、傅里葉紅外光譜、紫外分光光度法、差示掃描量熱法、熱重分析和偏光顯微分析等表征方法及手段對涇河油田三種不同原油進(jìn)行分離分析，考察涇河原油不同組分特征及其析蠟行為。結(jié)果表明：（1）不同原油之間的組分差異較大，在蠟含量較高的原油中，各組分之間相互作用可以使蠟晶形成的速率降低；（2）原油組分中所含縮合芳香類化合物中環(huán)的個(gè)數(shù)隨著原油組分極性的逐漸增大而增加；（3

2、）冷卻結(jié)晶時(shí)，原油中高極性組分可以使蠟晶顆粒數(shù)增多，尺寸減小，分散度增加，有效的減弱了蠟晶之間的締合強(qiáng)度，削弱了蠟晶締合形成大塊蠟晶聚集體的傾向。（4）涇河原油在失重過程中交替發(fā)生著裂化反應(yīng)和縮合反應(yīng)，且膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量越多，其反應(yīng)活性越小，失重速率越慢，反應(yīng)較困難，對應(yīng)的峰值溫度也越高。（5）向C1中添加了其余不同極性組分之后，其析蠟點(diǎn)、析蠟峰溫和析蠟量均有所下降，其中添加極性組分C8之后，析蠟點(diǎn)降幅為2.4℃，析蠟峰降幅為3.2℃。<

3、br>　　進(jìn)而進(jìn)行了小分子原油流動(dòng)性改進(jìn)劑的研究工作：（1）以酮類和不同種類的醇作為原料按照羰基與羥基物質(zhì)的量比合成縮醛酮類化合物；（2）以苯甲醛、季戊四醇、環(huán)己酮、月桂酸單甘油酯和硼酸作為原料合成三種不同類型的螺環(huán)型化合物。將縮醛酮類化合物和螺環(huán)型化合物作為原油流動(dòng)性改進(jìn)劑評價(jià)了其分別對原油凝點(diǎn)和粘度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：（a）縮酮類化合物對綏遠(yuǎn)原油具有較好的降粘和降凝作用，20℃時(shí)，KL-1和KL-4用量為0.10％，降粘率分別為6

4、0%和65%，30℃時(shí)，KL-3用量為0.05%，降粘率為42%。KL-2用量為0.02%時(shí)降凝幅度達(dá)8.7℃，KL-1用量為0.1%時(shí)降凝幅度為7.7℃，KL-4、KL-7和KL-8用量為0.01%時(shí)。凝點(diǎn)分別降低7.6℃、7.9℃和8.4℃；（b）螺環(huán)型化合物對綏遠(yuǎn)油具有較好降粘降凝作用，在20℃，KL-17用量為0.10%和0.05%時(shí)，降粘率分別為53.3%和38.4%； KL-18用量為0.15%時(shí)，降粘率為45.7%；KL-

5、19用量為0.15%和0.10%時(shí)，降粘率分別為50.5%和42%。當(dāng)KL-17用量為0.10%時(shí)降凝幅度高達(dá)13.8℃，KL-18用量為0.10%、0.15%時(shí)降凝幅度分別為12.0℃和12.2℃，KL-19用量分別為0.05%、0.10%和0.15%時(shí)，其相應(yīng)的凝點(diǎn)分別降低10.0℃、8.0℃和9.5℃。（c）針對蠟含量高、飽和烴含量高以及膠質(zhì)含量高的三類具有代表性的原油，縮醛酮類化合物對蠟含量和飽和烴含量較高的原油具有較好的降粘效

6、果，對膠質(zhì)含量較高的原油降粘效果不佳，螺環(huán)型化合物對蠟含量和膠質(zhì)含量較高的原油降粘效果最佳。（d）最后采用偏光顯微分析法和差示掃描量熱法（DSC）考察了所合成原油流動(dòng)性改進(jìn)劑對于原油的析蠟峰溫、析蠟點(diǎn)以及蠟晶分布狀況的影響，結(jié)果表明：縮醛酮類化合物和螺環(huán)型化合物均可以降低原油析蠟點(diǎn)和析蠟峰溫，使得蠟晶顆粒的尺寸相對減小，降低了蠟晶之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，可削弱蠟晶締合而形成大塊蠟晶聚集體。同時(shí)，本文還考察了芳香化合物和不同類型的表面活性劑對原油