[发明专利]稠油乳化降粘组合物及其乳化降粘的方法

说明书

本发明公开了一种稠油乳化降粘组合物及其乳化降粘的方法，所述稠油乳化降粘组合物由乳化剂和纳米材料按重量比1～10:1组成。本发明所述乳化降粘组合物形成的稠油乳液稳定性强，不易受体系、盐类型、温度及油相组成等因素的影响，有利于稠油开采及运输过程的现场维护，乳化降粘组合物中的纳米材料和乳化剂具有协同乳化作用，从而提高稠油的乳化降粘效果。另外，纳米材料对环境友好，能够减少稠油乳化降粘产生的废液的处理成本，且其对人体的毒害作用远小于表面活性剂，能够在实际使用中减少对操作人员的伤害。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种稠油乳化降粘组合物及该乳化降粘组合物乳化降粘稠油的方法。

背景技术

作为一种非常规石油资源，“重油”又被称为“稠油”，世界上的稠油资源非常丰富，已在多个国家发现了稠油资源。我国的稠油储量也相当丰富，已建立了辽河油田、新疆油田、胜利油田、河南油田以及海洋油区等五大稠油开发生产区。但是稠油粘度大，难以流动的特性阻碍了稠油的顺利开采。国内外对高粘稠油掺水乳化降粘已进行了几十年的开发研究，乳化降粘对稠油进行开采和输送方面取得很大成果，产生了很好的经济效益和社会效益。稠油乳化降粘是用一定浓度的水溶性乳化剂水溶液在一定条件下与稠油充分混合，使高粘稠油以油滴形式分散于乳化剂水溶液中，形成低粘度O/W型乳状液，液滴分散在连续相中，稠油乳液粘度接近连续相粘度，使稠油粘度大大降低，达到采出或输送稠油的目的。

公开号为CN106398676A和CN102618239A的中国专利文献公开的稠油乳化降粘剂都采用表面活性剂，如阴离子表面活性剂、非离子-阴离子表面活性剂或非离子型表面活性剂作为乳化剂，但由于表面活性剂作为乳化剂容易受溶液盐类型及环境温度的影响，影响了稠油乳化降粘效果的长时间稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种稠油乳化降粘组合物，该乳化降粘组合物能辅助提高稠油乳化降粘效果，同时增强了乳化降粘的长效稳定性。再者，本发明还提供了该稠油乳化降粘组合物乳化降粘稠油的方法。

本发明采取的技术方案如下：

1.稠油乳化降粘组合物，由乳化剂和纳米材料按重量比(1～10):1组成。

优选的，所述乳化剂为Span80，OP-10，α-烯烃磺酸钠或石油磺酸钠中的至少一种。

优选的，所述纳米材料为亲水纳米二氧化硅颗粒、亲水纳米碳酸钙或亲水纳米二氧化钛中的至少一种。

优选的，所述纳米材料的粒径为5-100nm。

优选纳米材料粒径为30-100nm。

优选的，稠油乳化降粘组合物在使用前，需用溶剂将乳化剂配制成溶液；使用时，按先加入乳化剂溶液，再加入纳米材料的顺序依次加入稠油中；所述溶剂为水、碳酸钠溶液或氯化钠溶液中的一种。

优选的，所述溶剂为质量分数0.5％碳酸钠溶液或质量分数1％氯化钠溶液。

2.采用所述乳化降粘组合物乳化降粘稠油的方法，先用溶剂将乳化剂配制成溶液并加入到稠油中，再将纳米材料加入稠油中；乳化剂溶液中溶剂的用量为稠油重量的0.25～1.5倍，乳化剂的加入量为总体系重量的1～10％；所述总体系为加入乳化降粘组合物后的稠油体系。

本发明所述乳化降粘组合物增强稠油乳化降粘效果的机理如下：

亲水纳米材料大部分处于极性水相，因此能够使稠油相分散于极性水相中的效果更好。另外，无机亲水纳米颗粒通常在水介质中是带电的，因此可以通过吸附离子型或非离子型双亲表面活性剂改变其表面润湿性，成为表面活性颗粒，这一过程可以称为纳米材料原位表面活性化，从而辅助增强稠油乳化降粘效果，由于纳米材料辅助表面活性剂形成的乳液受溶液盐类型及环境温度的影响较小，能够长时间增强乳化稳定性，从而长时间增强稠油的乳化降粘效果。