稠油冷采用超支化纳米降粘技术

2022-09-01 11:22 智汇锋成




稠油冷采用超支化纳米降粘技术

宁波锋成先进能源材料研究院有限公司






01

稠油冷采用超支化纳米降粘技术


热采是国内外稠油开采最常用的方法之一,其中蒸汽吞吐开采的稠油产量约占稠油热采总产量的85%,但以蒸汽吞吐为主的热采方法普遍存在注汽困难,井筒热损失大,井底干度低等问题,并且在多轮次吞吐后会出现井间汽窜、指进等问题。对于不适合热采或者热采经济性差的稠油油藏而言,稠油化学冷采技术具有工艺流程简单、易于操作、生产周期长、能耗低等诸多优势,稠油化学冷采技术可以与稠油热采技术形成优势互补,共同提高稠油油藏的采收率,具有广阔的应用前景。

稠油冷采用超支化纳米降粘技术是通过超支化杂化复合技术,基于POSS纳米材料多臂星型端位进行修饰改性,并与AM单体、阴离子(或阳/非/双亲等离子)活性单体等进行聚合,通过单体选择和调控,形成了具有优良乳化、渗透分散、抗聚并等性能纳米降粘材料,与常规降粘体系相比,该体系在降粘、环境耐受性(耐温耐盐性能),特别是在乳液稳定性和抗聚并性能方面具有明显的优势。





02

技术原理


1、与传统纳米材料对比的优势





2、合成及作用机理


以端基R分别为氨丙基、烯基,分别合成了氨丙基POSS和烯基POSS纳米内核,对POSS纳米材料的端位进行修饰改性,通过单体选择,调控材料的乳化、渗透分散、抗聚并、耐温耐盐等性能。

作用原理:小粒径实现快速渗透分散原油;超支化纳米材料具有多臂星型结构,如触手包裹住油滴,乳化形成稳定水包油乳液,降低稠油粘度;无机纳米材料内核使材料具有良好的耐温、耐盐性。







03

技术指标及优势


1、技术指标





2、技术优势


超支化纳米降粘材料具有多臂星型结构,相比竞品,在使用浓度、环境耐候性、抗聚并等方面优势显著。

(1)降粘性能更优异:针对粘度3000mPa·s的稠油,在使用浓度低至1000mg/L时,降粘率相当,抗聚并降粘率从60%提升至90%。

(2)乳液稳定性更好:形成的水包油乳液油泡分散均匀,粒径小(平均5μm),可明显提高O/W乳液稳定性。

(3)耐温耐盐性能更好:160℃、250000mg/L(Ca2++Mg2+=50000mg/L)条件下,不失活。

(4)普适性增强:对于粘度≥20000mPa·s的稠油,浓度0.2% ,降粘率、抗聚并降粘率仍可满足指标要求。

(5)第三方检测报告

产品经鉴定,属非危化品。并经过了第三方有资质单位及中石油权威单位的评价,产品性能良好。







04

矿场应用情况


截至目前,锋成纳米研发的稠油冷采用水溶性纳米降粘体系,总计有三款核心的产品:自乳化静态纳米降粘剂(CA601S/CA601S-HNS)、耐温耐盐型特稠油纳米降粘剂(GA301/GA301-HNS)和渗透分散型稠油纳米降粘驱油剂(WX302S),目前几款产品均已经在各大油田进入现场试用阶段。

CA601S和WX302S已经在新疆、渤海和胜利取得应用;GA301主要用于大港等地;GA301-HNS在新疆、河南等油田应用,以上使用效果跟踪中。另外计划在大庆、辽河、江苏等油田进行现场应用。






智汇锋成