本發(fā)明涉及稠油降粘方法及稠油降粘劑。
背景技術(shù):
稠油是指油層溫度下粘度大于50mPa.s的原油,依照粘度可將稠油進一步劃分為普通稠油(50~10000mPa.s)、特稠油(10000~50000mPa.s)、超稠油(50000mPa.s以上)。在世界范圍內(nèi),稠油儲量與普通原油相當(dāng),我國稠油占原油儲量的30%左右,是一種重要的戰(zhàn)略資源。由于稠油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高,粘度大,流動性差,造成開采難度大、采收率較低。摻稀降粘是一種廣泛使用的稠油開采工藝。這種工藝以餾分油、稀原油或其它有機溶劑為稀釋劑,注入井筒與稠油混合,使其粘度大幅降低、流動性提高,達到可開采的程度。根據(jù)現(xiàn)有研究,原油粘度通常在400mPa·s以下才能進行開采和輸送。對于一些超稠油、特稠油,例如塔河稠油,其粘度大多在50000mPa·s以上,需要加入大量稀釋劑才能達到正常生產(chǎn)所要求的粘度。稀釋劑的用量是決定稠油開采經(jīng)濟性的一個重要指標(biāo)。以降低稀釋劑用量為目的的油溶性降粘劑的研制已廣泛開展,但大多僅限于室內(nèi)研究和現(xiàn)場試驗階段。工業(yè)生產(chǎn)要求油溶性降粘劑具有較高的替代效率,加入少量的降粘劑就可替代大量稀釋劑,已有報道的油溶性降粘劑大都無法滿足要求。CN101007939A也提出了溶劑油比例為50~90%的稠油降粘劑,同時含有苯類、雜環(huán)類和部分柴油。這種降粘劑仍屬于稀釋劑的范疇,加劑量大,降粘效率低,經(jīng)濟性較差。CN101245240A提出了用于稠油管道輸送中的油溶性稠油降粘劑的制備方法。采用丙烯酸高級酯和具有羥基的甲基丙烯酸酯與十二烷基苯磺酸共混物引發(fā)聚合得到產(chǎn)品。將柴油和油溶性降粘劑按照質(zhì)量比1.5∶8.5稱量。柴油中油溶性高聚物的加量為200mg/L,50℃條件下對原油的降粘率達到98.2%。使稠油粘度從62133mPa.s降至1192mPa.s。其降粘機理是通過引入表面活性官能團以及極性基團增強蠟晶粒子相互間與瀝青粒子相互間的排斥,提高其分散性和抗沉積性,從而改善低溫流動性。該劑屬于降凝劑類型,對于較低蠟含量的稠油沒有效果。CN1754939A公開一種增溶性降粘劑,含雙硫腙溶液7%~15%、四氯化碳9%~13%、過氧化氫7%~11%、二甲苯13%~15%以及水等,具有滲透速度高、滲透快的特點,在低溫條件下的降粘率大于99%。該劑主要成分仍然是有機溶劑類稀釋劑,降粘效率低,使用成本高。而且該劑中含有大量的四氯化碳,對下游原油加工工藝影響較大,容易造成煉油設(shè)備腐蝕,不允許大量使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種稠油降粘方法及稠油降粘劑,通過向稠油中加入少量的含氰基的有機化合物,可明顯降低稠油的粘度。一種稠油降粘方法,包括:向稠油中加入含氰基的有機化合物,并將其分散在稠油中,以稠油的質(zhì)量為基準(zhǔn),含氰基的有機化合物的用量為50~5000ppm。以稠油的質(zhì)量為基準(zhǔn),含氰基的有機化合物的用量優(yōu)選為100~2000ppm。優(yōu)選的情況下,先將含氰基的有機化合物分散在有機溶劑中,然后再將分散后的含氰基的有機化合物和有機溶劑加入到稠油中;以含氰基的有機化合物和有機溶劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn),含氰基的有機化合物的含量為0.01%~50%,優(yōu)選為0.5%~50%,更優(yōu)選為0.5%~25%。本發(fā)明的稠油降粘方法中,有機溶劑的作用是使含氰基的有機化合物更好地分散于稠油中,本發(fā)明對其沒有特別的限制,只要在含氰基的有機化合物和有機溶劑的比例范圍內(nèi),二者能完全互溶;并在含氰基的有機化合物和有機溶劑的混合用量范圍內(nèi),能使其溶于稠油即可。所述的有機溶劑可選自脂肪烴、芳香烴、酯、醚和酮中的一種或幾種。所述的有機溶劑包括石油餾分中的一種或幾種,如選自石腦油、汽油、煤油和柴油中的一種或幾種。所述脂肪烴可以是正戊烷、正己烷、正壬烷和2-乙基己烷中的一種或幾種,優(yōu)選為石油醚(主要是戊烷和己烷的混合物)。所述芳香烴可以是甲苯、二甲苯和三甲苯中一種或幾種。所述的酮可選自乙酮、丙酮、丁酮、環(huán)己酮和苯乙酮中的一種或幾種。所述的醚可選自甲醚、乙醚、丙醚、丁醚和戊醚中的一種或幾種。所述的含氰基的有機化合物優(yōu)選為氰基取代的烴,氰基可以是一個或多個。所述烴可以是脂肪烴,也可以是芳香烴,其碳數(shù)≤30,優(yōu)選≤20;所述脂肪烴包括直鏈的、支鏈的和帶環(huán)的脂肪烴,其既可以是飽和脂肪烴,也可以是不飽和的脂肪烴。所述的含氰基的有機化合物優(yōu)選為4-叔丁基苯乙腈、異丁腈、丙二睛、苯乙腈、鄰甲苯腈、丁腈、丙腈、丙烯腈、3-羥基丙腈、2-氰基丁酸、己二腈、3-甲基戊腈和環(huán)丙腈中的一種或幾種。所述的含氰基的有機化合物還包括氰基取代的羧酸,所述羧酸的碳數(shù)≤30,優(yōu)選≤20。所述的含氰基的有機化合物還包括氰基取代的醇,所述醇的碳數(shù)≤30,優(yōu)選≤20。本發(fā)明還提供了一種稠油降粘劑,該降粘劑包括含氰基的有機化合物和有機溶劑,以降粘劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn),含氰基的有機化合物的含量為0.01%~50%,有機溶劑的含量為50%~99.99%。優(yōu)選的情況下,以降粘劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn),含氰基的有機化合物的含量為0.5%~50%,有機溶劑的含量為50%~99.5%。更優(yōu)選的情況下,以降粘劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn),含氰基的有機化合物的含量為0.5%~25%,有機溶劑的含量為75%~99.5%。本發(fā)明的稠油降粘劑既可以由含氰基的有機化合物和有機溶劑組成,也可以含有現(xiàn)有技術(shù)中的其他油溶性稠油降粘劑組分。所述的含氰基的有機化合物優(yōu)選為氰基取代的烴,氰基可以是一個或多個。所述烴可以是脂肪烴,也可以是芳香烴,其碳數(shù)為≤30,優(yōu)選為2~20;所述脂肪烴包括直鏈的、支鏈的和帶環(huán)的脂肪烴,其既可以是飽和脂肪烴,也可以是不飽和的脂肪烴。所述的含氰基的有機化合物還包括氰基取代的羧酸,所述羧酸的碳數(shù)≤30,優(yōu)選≤20。所述的含氰基的有機化合物還包括氰基取代的醇,所述醇的碳數(shù)≤30,優(yōu)選≤20。所述的含氰基的有機化合物優(yōu)選為4-叔丁基苯乙腈、異丁腈、丙二睛、苯乙腈、鄰甲苯腈、丁腈、丙腈、丙烯腈、3-羥基丙腈、2-氰基丁酸、己二腈、3-甲基戊腈和環(huán)丙腈中的一種或幾種。本發(fā)明稠油降粘劑中,有機溶劑的作用是使含氰基的有機化合物更好地分散于稠油中,本發(fā)明對其沒有特別的限制,只要在上述混合物中的含氰基的有機化合物含量范圍內(nèi),能將含氰基的有機化合物溶解;并在針對稠油加入的含氰基的有機化合物用量范圍內(nèi),能使上述其溶于稠油即可。所述的有機溶劑可選自脂肪烴、芳香烴、酯、醚和酮中的一種或幾種。所述的有機溶劑包括石油餾分中的一種或幾種,如選自石腦油、汽油、煤油和柴油中的一種或幾種。所述脂肪烴可以是正戊烷、正己烷、正壬烷和2-乙基己烷中的一種或幾種,優(yōu)選為石油醚(主要是戊烷和己烷的混合物)。所述芳香烴可以是甲苯、二甲苯和三甲苯中一種或幾種。所述的酮可選自乙酮、丙酮、丁酮、環(huán)己酮和苯乙酮中的一種或幾種。所述的醚可選自甲醚、乙醚、丙醚、丁醚和戊醚中的一種或幾種。本發(fā)明的稠油降粘方法和稠油降粘劑適用于稠油的降粘,特別適用于高瀝青質(zhì)稠油的降粘。具體實施方式實施例1將85g煤油與15g丁腈混合,配制成降粘劑1#。取0.5g所配制降粘劑1#,加至100g50℃粘度為32000mPa·s的稠油中并混合均勻,粘度降至23940mPa·s。實施例2將95g正己烷與5g乙腈混合,配制成降粘劑2#。取0.5g所配制降粘劑2#,加至100g50℃粘度為58640mPa·s的稠油中并混合均勻,粘度降至46780mPa·s。實施例3將99g環(huán)己酮與1g丙腈混合,配制成降粘劑3#。取1.0g所配制降粘劑3#,加至100g50℃粘度為18260mPa·s的稠油中并混合均勻,粘度降至15940mPa·s。實施例4將80g甲苯與20g分子式為CH3(CH2)16CN的腈混合,配制成降粘劑4#。取0.5g所配制降粘劑4#,加至100g50℃粘度為43360mPa·s的稠油中并混合均勻,粘度降至34520mPa·s。實施例5將80g乙酸辛酯與20g癸腈混合,配制成降粘劑5#。取0.5g所配制降粘劑5#,加至100g50℃粘度為26700mPa·s的稠油中并混合均勻,粘度降至20500mPa·s。實施例6將80g戊醚與20g丙腈混合,配制成降粘劑6#。取0.5g所配制降粘劑6#,加至100g50℃粘度為10820mPa·s的稠油中并混合均勻,粘度降至7660mPa·s。對比例1~6分別以煤油、正己烷、環(huán)己酮、甲苯、乙酸辛酯和戊醚取代實施例1~6中的降粘劑1#~6#,按同樣的操作方法、加劑比例和稠油樣品進行降粘實驗,結(jié)果列于表1。表1