特超稠油的膠體化學性質研究.pdf

1、隨著中輕質原油可利用量的逐漸減少,稠油在我國石油行業(yè)中所占的比例越來越大。黏度大于100000mPa·s的特超稠油是稠油中黏度更高、密度更大、瀝青質膠質含量更高的部分,是稠油中最典型的代表。但由于其黏度過高,國內外僅有的少量報道集中于其開采驅替,對其從化學本質的角度進行的研究鮮有報道,對這類稠油膠體體系的膠體化學性質進行研究,進而指導解決其開采加工過程中遇到的難題顯得日益重要。
　　 論文以稠油的膠體結構理論為基礎,選用8種稠油

2、(特超稠油)為研究對象,關聯其宏觀物性和微觀性質,實現了對稠油的微觀性質、膠體性質、宏觀物性系統(tǒng)地綜合研究,在此基礎上研究添加劑等處理前后體系物理化學性質的變化,掌握其變化規(guī)律及作用機理。
　　 對特超稠油微觀性質的研究包括組分組成、性質和平均結構的研究。利用分子量、介電常數和折光率數據計算平均偶極矩,得到四組分的極性變化規(guī)律,并研究了各組分分子的元素組成和結構。結果表明,瀝青質的高極性是由其高芳烴含量、高雜原子和金屬含量引起的

3、,這是研究稠油其它性質的基礎。
　　 黏度是反映稠油流變性能的基本參數,膠體穩(wěn)定性是研究膠體分散體系的基礎。用Brookfield布氏數字流變儀和質量分率電導率法分別考察了特超稠油的黏溫性質和膠體穩(wěn)定性,并從組分組成和組分性質的角度分析了其影響因素。研究表明,組分組成及含量對稠油的黏度具有決定作用,高分子量的膠質瀝青質組分的含量之和越大,體系黏度越大；組分間的相互作用是形成穩(wěn)定膠體體系的重要因為,膠質瀝青質的含量之比越大、相容匹

4、配性越好,體系膠體穩(wěn)定性越高。
　　 添加劑、高溫蒸汽及二氧化碳處理是稠油降黏的有效手段,研究了添加劑等處理前后特超稠油黏度、黏溫性質和膠體穩(wěn)定性的變化規(guī)律。采用紅外光譜、同步熒光光譜及激光粒度分析等表征手段研究了添加劑對瀝青質的作用機理。結果顯示添加劑處理后的瀝青質紅外及熒光光譜圖和粒度均有不同變化,說明添加劑對瀝青質的作用存在且有一定的強度,粒度變化說明添加劑可以改變?yōu)r青質的締合程度。此外,高溫蒸汽可能通過使瀝青質發(fā)生烷基側