[發明專利]一種降低原油凝點的方法

無效

• 申請號: 200810224240.4
• 申請日: 2008-10-14
• 公開（公告）號: CN101724437A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 金曉劍;戴靜君;楊樹波;趙英年;毛柄生;薛慶齊;任紹梅;孟波
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;北京石油化工學院
• 主分類號: C10G32/02
• 分類號: C10G32/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明屬于石油領域，涉及一種降低原油凝點的方法。

背景技術

高凝油即為含蠟較多的高凝點原油，此類原油在油溫高于析蠟溫度時，粘度較低，且隨溫度變化不大，屬于牛頓流體。但當溫度接近凝點時，粘度急增，具有非牛頓流體的特性。

油田開發之前，原油埋在地層中，處于高溫高壓條件下，一般都以單相液態存在，蠟完全溶解在原油中。在油層開采過程中，壓力、溫度隨之逐漸降低，當壓力降低到一定程度時，有助于溶解石蠟和膠質的輕質組份逐漸損失，破壞了石蠟溶解在原油中的平衡條件，致使石蠟結晶析出；油溫下降到蠟晶開始析出的溫度時，蠟晶微粒便開始在油流中或管壁上析出。高含蠟原油集輸過程中，由于石蠟析出并不斷沉積于地面集輸管線、閥門、分離器、儲罐等的金屬表面，減小了油流通道，增加了原油的流動阻力，嚴重時，可能導致管道堵塞或油罐內凝油事故。

目前國內外對高凝原油的輸送主要有物理逐站加熱和化學降凝兩種方法。

1、物理法

降凝的方法主要有熱循環、蒸汽加熱、機械剝除等。目前大多采用常規回執輸送的方法，雖然行之有效，但存在著燃料消耗大，占用的設備及人力多，事故停輸后有凝結危險等缺點。物理法能耗大、成本高，且存在停輸再啟動困難等問題。

2、化學降凝法

化學法又可以分為表面活性劑乳化降凝的方法和降凝劑降凝法。

(1)表面活性劑乳化降凝

該方法主要是通過乳化劑將原油分散于水中或將水分散于原油中以改變原油的流動性，以便于原油的輸送。這種方法的特點是需要大量的水，在缺水地區無法使用，且存在后處理困難的問題。

(2)降凝劑降凝法

通過在原油中添加化學試劑(一般為高分子聚合物)降低原油凝固點的方法。目前主要是采用在原油中添加降凝劑，達到改善原油中蠟結晶，降低蠟晶之間及蠟晶在管壁面的粘附，使蠟晶在常溫下不易形成網狀結構，減少或消除蠟沉積，降低原油凝固點，同時改善原油的流動狀態，減少紊流能消耗，降低表觀粘度及摩擦阻力。該方法的特點是成本低、使用方便，是改進原油開采和輸送工藝的最有效途徑，目前我國已有十幾條長輸管線采用該技術。

據目前文獻報道，使用降凝劑技術的管線，原油凝固點一般在20～30℃，凝固點高于35℃的高凝原油未見使用。文獻普遍認為，當原油凝固點高達40℃左右時，原油對降凝劑的感受性太差，降凝幅度小。對于高凝原油，目前開采只能采用蒸汽加熱的方法，能源消耗極大，因此，在很多情況下都只能放棄不采。降凝劑改性效果的主要影響因素有：原油組成；原油的含蠟量；蠟分子的碳數分布；膠質瀝青質的含量；化學組成。原油組成的含蠟量高，改變性難度大；高碳數蠟對降凝劑處理的感受性和改善效果的剪切穩定性都有相當不利的影響；蠟的碳數分布過于集中也不利；膠質成分對降凝劑改性效果有很大的影響。同時，降凝劑價格較貴，加劑原油過泵的高速剪切使流變性惡化，目前多用于某些間歇輸送中間泵站不多的較短管道，以及長輸管道投產、延長停輸時間以利再啟動等方面的應用。因此，在石油資源日趨枯竭、油價不斷上漲的今天，如何尋找一種對高凝原油具有良好感受性的降凝方法，充分地利用現有的石油資源，意義非常重大。

石油產品是多種烴類的復雜混合物，在低溫下油品是逐漸失去流動性的，沒有固定的凝固溫度。根據組成不同，油品在低溫下失去流動性的原因有兩種。

(1)粘溫凝固。對含蠟很少或不含蠟的油品，溫度降低，粘度迅速增大，當粘度增大到一定程度時，就會變成無定形的粘稠玻璃狀物質而失去流動性，這種現象稱為粘溫凝固。油品凝固現象主要決定于它的化學組成，影響粘溫凝固的是油品中的膠狀物質以及多環短側鏈的環狀烴。

(2)構造凝固。對含蠟較多的油品，溫度降低，蠟就會逐漸結晶出來，當析出的蠟增多至形成網狀骨架時，就會將液態的油包在其中而失去流動性，這種現象稱為構造凝固。影響構造凝固的是油品中高熔點的正構烷烴、異構烷烴及帶長烷基側鏈的環狀烴。

粘溫凝固和構造凝固，都是指油品剛剛失去流動性的狀態，事實上，油品并未凝成堅硬的固體，仍是一種粘稠的膏狀物，所以“凝固”一詞并不十分確切。

油品的凝點(又稱凝固點)是指油品在試驗規定的條件下，冷卻至液面不移動時的最高溫度，以℃表示。由于油品的凝固過程是一個漸變過程，所以凝點的高低與測定條件有關。