[發明專利]降低原油粘度的方法

有效

• 申請號: 200580043306.4
• 申請日: 2005-12-13
• 公開（公告）號: CN101084397A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: R·陶;X·許;K·黃
• 申請（專利權）人: 坦普爾大學－高等教育聯盟
• 主分類號: F17D1/16
• 分類號: F17D1/16;F15C1/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 于輝

技術領域

本發明涉及石油基流體。更具體地說，涉及一種用于石油基流體降低粘度和促進流動的方法。?

背景技術

石油基流體例如原油，具有液體懸浮液或乳液的粘度特性，這在本領域中是公知的。因此，原油的三種基本類型-石蠟基、瀝青基和混合基(石蠟基和瀝青基混合)-都顯示出隨著流體溫度降低粘度提高的特征。在石蠟基原油中，當流體溫度降低時，特別是當溫度剛剛下降到蠟開始沉淀的溫度時(稱作析蠟點)，流體中的石蠟結晶成許多納米顆粒，該納米顆粒懸浮在溶劑中并提高流體的表觀粘度。在瀝青基原油中，當溫度降低時，流體中的瀝青固化成數量增多的瀝青質顆粒，導致表觀粘度連續提高。同樣地混合基原油證實了反相粘度(inverse?viscosity)/溫度關系與石蠟基和瀝青基原油的特征相似。反相粘度/溫度關系在當粘度增大淤塞輸送原油的管線時是特別成問題的。?

除在較低的溫度下粘度增大之外，原油在較低的溫度下沉淀蠟或瀝青質顆粒，由于其對經由管線的原油運輸所造成的不利影響，這是特別成問題的。由于原油蠟或瀝青質沉淀，管線必須頻繁地關閉并除去管線中形成的蠟或瀝青質，以防止阻礙原油流動。?

隨著世界石油供給需求增大，低溫氣候，例如海上油井、北極和亞北極區，其中油在這些地方開采或經過這些地方輸送，因此開發原油在較低溫度下在管線中提高流動的方法越來越重要。?

因為上述原因，需要用于石油基流體例如原油的降低粘度和促進流體流動的方法。?

發明內容

根據本發明的方法，提供一種降低石油基流體的粘度的方法。該方法包括向流體施加足夠強度和足夠時間的電場以降低流體的粘度，以及施加足夠時間的電場以促進流體的改善流動。選擇合適強度的電場和施加該電場的合適時間是產生石油基流體所期望的粘度減少和改善其流動所必需的。本發明對需要改善流體流動的通過管線的原油運輸特別有用，更具體地說，其中冷卻流體溫度引起流體的粘度增大，升高流體溫度以降低粘度難以實現。?

發明詳述?

本發明提供一種通過向流體施加足夠強度的電場和足夠的時間以降低所述流體的粘度和改善石油基流體流動的方法。?

本方法涉及石油基流體，例如原油，但是不限于特定的石油基流體。因此該方法適用于原油，例如，包含但不限于石蠟基原油、瀝青基原油、混合基原油(石蠟基和瀝青基兩者的結合)，以及它們的混合物。更具體地說本發明涉及流體，其中所述流體至少部分地由于溫度的原因，是非常粘稠的以至于不能容易地從一個地點輸送或用管道????來輸送到另一個地點。?

已經發現通過向流體施加電場，可以降低流體的粘度促進流體的流動和/或防止固體的沉淀，所述沉淀可能引起阻塞或降低通過流體必須經過的管道或容器的流動。為了獲得期望的粘度降低，施加的電場必須具有至少約10V/mm的強度以產生流體粘度的降低。例如，場強可以適當地在約10V/mm至約2000V/mm的范圍內，例如在約400V/mm至約1500V/mm的范圍內。在該范圍內特定值的選擇可以?根據流體組合物、粘度減少的期望程度、流體的溫度和場施加的時間預計得到。不言而喻的是如果場強過低或施加時間太短，結果將會是粘度沒有顯著的變化。反之如果電場的強度太高或施加的時間太長，流體的粘度可以實際地增大。?

如上所指出，流體在電場的暴露時間對降低粘度同樣重要。暴露時間適當地在約1秒至約300秒的范圍內，例如，約1秒至約100秒。?

當流體在延長的時間繼續其流動時，在施加如上所述的電場之后的粘度將趨于緩慢增加至其初始值。因此，為了維持期望的粘度范圍，有必要在施加初始電場位置的下游的一個位置或多個位置周期性地再施加電場。例如，當流體沿著其傳輸的路徑前進時，需要以間隔范圍例如從約15分鐘至約60分鐘再施加電場，以保證粘度總是在預定的水平以下。因此在原油應用中，需要在從起始點到終點的一系列下游位置設置電場。因為原油在管線中每小時流動好幾英里，在間隔每兩英里施加電場可以使粘度維持在預定值以下。通過抵消原油流過不暴露于電場的管線區域而出現的回彈，粘度被連續地控制在較低的數值。?

通過在上述強度和時間范圍內施加電場，靠近的石蠟顆?；驗r青質顆粒被強制聚集成限于微米尺寸的較大顆粒，同時不允許足夠的時間或強度讓這些顆粒形成肉眼可見的團。當平均粒度增加時，粘度降低。一旦移去電場，由于聚合顆粒逐漸地分解，粘度隨著時間返回其初始值的速度降低?？赡苜M時約8-10小時之久以使粘度返回到其初始值。?