大庆高蜡原油乳化降粘研究.docx
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大庆高蜡原油乳化降粘研究
中国石油大学(华东)现代远程教育
毕业设计(论文)
摘要
本文主要介绍了几种用于大庆油田降低石油产品粘度化学技术的发展现状,并对大庆原油的流变性开展实验研究;着重研究了大庆油田含蜡原油的乳化降粘技术。
原油流变特性是输送工艺的主要基础,但多年来国内外对原油流变性的研究基本上都采用唯象的方法,即通过实验测定不同条件下的流变性参数,研究其规律,还讨论了各种方法及其优缺点的具体实现机制;在对原油的全分析、流型、触变性、粘温性等实验开展的基础上,对实验结果进行归纳分析,并对产生的实验结果的原因进行了探讨,初步确定了大庆油田原油的组分性质,流变模型、粘温特性及其影响因素等结论。
关键词:
流变性;乳化降粘;粘度;乳化剂;大庆油田。
目录
第1章前言6
第2章大庆原油流变性与蜡晶形态结构及原油组成间关系7
2.1大庆含蜡原油中蜡晶形态和结构的量化表征7
2.2蜡晶形态、结构及原油组成特征的多因素聚类分析8
2.3原油的粘度与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系8
2.4含蜡原油的粘弹性参数与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系10
2.5含蜡原油的屈服应力与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系11
2.6含蜡原油的凝点/倾点与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系11
第3章含蜡原油降凝剂与石蜡作用机理12
3.1降凝剂的结构特点与儿种已知降凝机理12
3.1.1结构特点12
3.1.2几种己知的高蜡原油降凝机理13
3.2降凝剂与石蜡作用机理的研究进展14
3.3降凝剂分子结构的影响15
3.3.1烷基链长度15
3.3.2极性基团含量15
3.3.3平均分子量及分子量分布15
3.3.4石蜡组成的影响16
3.4降凝剂与石蜡分子作用机理的探讨16
3.5小结17
第4章化学降粘方法研究进展18
4.1乳化降粘技术18
4.1.1研究与应用18
4.1.2发展趋势18
4.2油溶性降粘剂降粘技术18
4.2.1作用机理18
4.2.2存在的问题及研究进展19
第5章原油乳状液的流变性20
5.1原油乳状液的流型及转相20
5.2影响乳状液流变性的因素20
5.2.1内相浓度20
5.2.2连续相粘度20
5.2.3分散相颗粒大小及分布21
5.2.4温度21
5.2.5电粘效应21
5.2.6老化21
第6章大庆原油流变性的研究22
6.1大庆原油流变性的研究22
6.2流体模型划分实验开展及对原油流变性的认识22
6.3 原油粘温曲线的测量23
6.4流变性影响因素及影响机理的探讨24
6.5外在条件变化的影响25
第7章结论27
参考文献28
致谢29
附录1
第1章前言
目前,世界各国特别是大国那些富含含蜡稠油,正在作出巨大努力,研发的长距离管道运输在室温下的过程。
随着原油生产能力和原油开采深海开发高粘度的增加,国家对交通运输和高粘度原油流技术高度重视。
在中国的主要运输路线是信号传递的热量。
每年700万吨的油被烧得只剩下了油加热到运输,这是一个相当大的数字。
在我们的石油资源非常缺乏的情况下,我们应该找到一个过程迅速通过该油可以不加热输送。
管道运输高蜡的趋势,高粘度原油是逐步降低油温,然后可以在室温下进行运输。
随着化学和物理方法的帮助下,从油流向变形的微观机理研究的特点和高效原油降粘分子结构的要求和凝结。
然后设计的分子结构是开发一个原油降粘这可能适用于多种类型的原油,使高含蜡,易凝结的油会在常温下运输。
稠油特殊的高粘度和高凝固点等特性,使稠油在开发过程中遇到一些技术难题,严重制约着稠油的开采和输送,目前常用的的稠油降粘方法主要有加热、掺稀油、稠油改制及化学降粘等。
化学降粘自身有其缺陷[1],但认识主要采用的方法。
添加乳化降粘剂是一种主要的化学降粘方法,在表面活性剂的作用下,将稠油W/O型乳状液转变成O/W型乳状液,因而可大大降低原油的粘度;其次,表边活性剂水溶液有润湿作用,使流动阻力减小,在关闭形成环形流体作为润滑曾,粘度较大的重油被水包围而不能与管壁接触,从而达到降粘作用。
生物柴油是指由动植物油脂的醇解或长链脂肪酸酯化而制成的混合脂肪酸酯。
与石油柴油相比,燃烧污染物少,可作为石油柴油的替代物[2]。
葵花籽油生物柴油的低温流动性能与我国0号柴油类似[3],因此,研究如何改善生物柴油的低温流动性是必要的。
第2章大庆原油流变性与蜡晶形态结构及原油组成间关系
我国所产原油大多为含蜡原油,其流变性复杂,管输能耗高。
含蜡原油安全、经济输送的理论和技术一直是我国油气储运领域科技进步的方向之一,在国际学术界和工程技术界也得到越来越多的关注。
原油流变特性是输送工艺的主要基础,但多年来国内外对原油流变性的研究基本上都采用唯象的方法,即通过实验测定不同条件下的流变性参数,研究其规律。
在析蜡点以下温度,原油的组成、蜡晶的形态及结构是影响含蜡原油流变性的主要内因。
通过物理或化学的方法改变蜡晶的形态和结构,可以改善原油的流变性。
但由于原油中蜡晶形态及结构的复杂多变性及不规则性(如下图所示),国内外对含蜡原油流变性与蜡晶形态、结构及原油组成关系的认识主要限于定性的层面。
近年来,国外研究者开始借助胶体悬浮液体系流变性模型、基于原油流变数据推算蜡晶形态和结构参数,并以此来分析含蜡原油流变性与微观结构间的关系。
显然,由这种方法得到的对原油微观结构及其与流变性关系的认识依然是间接的。
本研究在原油流变性实验的基础上,突破了含蜡原油中蜡晶形态和结构的量化描述(分形描述),进而应用多元聚类分析法、多元逐步回归分析法和灰色关联度分析法,用统计方法分别定量研究了含蜡原油粘度/表观粘度、粘弹性参数(储能模量、耗能模量、绝对动态模量和损耗角)、屈服应力和凝点/倾点与蜡晶形态、结构及原油组成间的关系。
这些研究成果加深了对含蜡原油流变性机理的认识,使原油流变学研究前进了重要的一步。
2.1大庆含蜡原油中蜡晶形态和结构的量化表征
为了实现蜡晶形态与结构的量化表征,本研究提出了基于显微图像分析的蜡晶结构直接分形表征方法。
对8种含蜡原油添加降凝剂改性前后的蜡晶形态与结构进行了显微成像实验。
结果表明,同一试样不同视域蜡晶形态边界盒维数的相对极差为9.97%~1.88%,各组数据的标准偏差在0.0549~0.0107,说明同一试样不同视域的蜡晶颗粒或蜡晶聚集体分维数基本一致。
相关性t假设检验表明,有99%以上的可信度认为,蜡晶形态及结构的分形效应显著。
随温度下降,蜡晶的边界盒维数明显增大;降凝剂改性处理后,蜡晶的边界盒维数也明显增大。
这表明分形维数可表征蜡晶形态与结构随温度和改性处理条件变化而显示出的高度非线性程度和不规则程度。
此外,将利用表观粘度数据基于悬浮液流变模型拟合出的分形维数与直接分形表征法得到的平均分维数的对比结果表明,用分形维数能够有效地表征蜡晶形态及结构总体特征。
近年国外发表的采用分形维数描述含蜡原油微观结构的文献都是基于胶体悬浮液的有关模型,利用流变参数的实测数据拟合出分维数,进而描述微观结构,是间接表征,并且表征的结果依赖于流变模型。
本研究的直接分形表征法成果实现了蜡晶形态与结构的独立表征,为在更科学的基础上研究宏观流变性与微观结构的关系扫除了一个主要障碍。
除了分形表征以外,根据体视学理论,本文同时采用了两个经典结构表征参数――蜡晶实际体积分数与表观面积分数,与分形表征方法互为补充,对含蜡原油中蜡晶形态、结构特征进行了更全面的描述。
2.2蜡晶形态、结构及原油组成特征的多因素聚类分析
由于影响含蜡原油流变性的因素众多,除去热历史与剪切历史等外部影响以外,以现有的技术条件,本研究重点考察了影响原油流变性的有关微观结构及原油组成等内部因素,共计13个表征参数,包括原油平均分子量MW、C8~C40油全烃平均碳数CNoil、C16~C40蜡的平均碳数CNwax、沥青质含量、胶质含量、含蜡量、Arrhenius方程中的粘性流动活化能Ea与指前因子A、原油液相粘度、原油相对密度、蜡晶体积分数、表观面积分数AF、平均分形维数Da。
以变量之间关联的紧密程度作为聚类指标,应用多因素R型变量聚类分析法,实现了多变量的统计学分类,从13个参数中定量分析出5个相互独立的代表性变量,即蜡晶实际体积分数、原油液相粘度、蜡晶平均分形维数、原油含蜡量、原油平均分子量。
这样,就可以用尽可能少的参数比较全面地表征原油的组成及蜡晶形态、结构特征,以便研究原油流变性与微观结构及原油组成间的定量关系。
2.3原油的粘度与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系
在实验研究的基础上,综合运用多种数理统计方法建立了宏观的粘度参数与微观结构及原油组成关系的模型。
对8种典型含蜡原油的实验结果表明,含蜡原油粘度的对数值与蜡晶形态、结构及原油组成等单一表征参数的对数值之间具有线性关系,这为应用多因素逐步回归方法分析蜡晶形态、结构及原油组成对含蜡原油粘度的影响提供了基础。
针对20s-1下的表观粘度、50s-1下的表观粘度、100s-1下的表观粘度、稠度系数K、流变行为指数n等5个参数,分别与蜡晶形态、结构及原油组成的5个表征量进行多元逐步回归分析。
结果表明,在95%的置信水平上,原油液相粘度η0、蜡晶平均分形维数Da、原油含蜡量Cwax、原油平均分子量MW等4个因素对η20、η50、η100与K的影响均为高度显著;蜡晶实际体积分数对η20、η50、η100与K的影响均为一般显著。
而在95%的置信水平上,只有蜡晶平均分形维数Da和原油含蜡量Cwax对流变行为指数n影响显著。
基于多因素逐步回归分析方法,在统计学意义上定量描述了析蜡点以下温度时微观结构及原油组成等因素对原油粘度参数的影响:
经过降凝剂改性处理后,含蜡原油中蜡晶的形态、结构与宏观流变性均发生了变化。
降凝剂改性后原油各粘度参数(20s-1下的表观粘度、50s-1下的表观粘度、100s-1下的表观粘度、稠度系数K、流变行为指数n)与蜡晶体积分数间关系可用如下类型的经验式描述:
式中η可分别代表η20、η50、η100,但相应的拟合参数ai不同。
类似地,降凝剂改性原油粘度参数与蜡晶平均分形维数D间关系可用如下类型的经验式描述:
降凝剂改性原油粘度参数与原油液相粘度η0间关系可用如下类型的经验式描述:
与同类文献相比,本研究空白原油粘度微观机理模型中除了同样都有分形维数、蜡晶体积分数与原油液相粘度等参数以外,还通过逐步回归分析法,将原油含蜡量与原油平均分子量等表征其组成的两个重要参数也引入了原油粘度微观机理模型参数中,丰富了含蜡原油粘度的微观结构机理模型。
迄今为止,国内外文献未见有利用独立取得的宏观与微观数据建立蜡晶形态、结构及原油组成等微观特征参数与含蜡原油粘度关系模型的其它报道。
2.4含蜡原油的粘弹性参数与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系
虽已采用分形方法和数学形态学方法实现了对蜡晶形态与结构的量化表征,但建立原油粘弹性参数与蜡晶形态与结构间关系的难度相当大。
实验结果表明,不同含蜡原油储能模量或耗能模量与蜡晶实际体积分数(累积析蜡量)、平均分维数间关系曲线不同。
粘弹性参数除了与蜡晶形态、结构有关,还与原油的组成有关。
对原油小振幅振荡剪切(SAOS)恒温时间扫描的实验结果表明,无论是否经降凝剂改性,含蜡原油损耗角~温度曲线中的折点损耗角相差不大,均为10°左右。
同时发现,在相同的热历史条件下,空白原油的损耗角~温度曲线的折点温度与其凝点间存在显著的线性关系
通过F检验法对储能模量、耗能模量、绝对动态模量和损耗角与表征原油微观结构及组成的5个特征量(即原油平均分子量MW、含蜡量、原油液相粘度、蜡晶实际体积分数、平均分形维数Da)的关系模型的显著性进行了检验。
结果表明,所提出的模型可用于描述微观结构及原油组成等特征对含蜡原油粘弹性的影响。
多元逐步回归分析表明,在统计学意义上,对储能模量有显著影响的变量按影响程度由强而弱依次为蜡晶平均分形维数Da、原油平均分子量MW与蜡晶实际体积分数;对耗能模量有显著影响的变量为蜡晶实际体积分数;对绝对动态模量有显著影响的变量按影响程度由强而弱依次为蜡晶实际体积分数与原油平均分子量MW;对损耗角有显著影响的变量按影响程度由强而弱依次为蜡晶平均分形维数Da、原油平均分子量MW与含蜡量。
这为进一步建立含蜡原油粘弹性的机理数学模型指出了可行的切入点。
2.5含蜡原油的屈服应力与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系
研究发现针对不同类型的原油,屈服应力与蜡晶实际体积分数、分维数间的关系不同。
通过F检验法,对5个原油结构及组成特征量(即原油平均分子量MW、含蜡量、原油液相粘度、蜡晶实际体积分数、平均分形维数Da)与屈服应力关系模型的显著性进行了检验,结果表明,所提出的模型可描述微观结构及原油组成等特征对含蜡原油屈服应力的影响。
多元逐步回归分析的结果表明,在统计学意义上,对含蜡原油屈服应力有显著影响的变量按影响程度由强而弱依次为蜡晶平均分形维数Da、蜡晶实际体积分数及原油平均分子量MW。
这对深入研究含蜡原油胶凝机理、进一步研究建立含蜡原油屈服应力微观机理模型具有重要意义。
迄今为止,国内外文献未见有利用独立取得的宏观与微观数据建立蜡晶形态、结构及原油组成等微观特征参数与含蜡原油屈服应力关系模型的其它报道。
2.6含蜡原油的凝点/倾点与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系
从定量的层面探讨、揭示了凝点/倾点与蜡晶形态、结构及原油组成间的关系。
实验结果表明,含蜡原油的凝点/倾点与蜡晶实际体积分数间呈显著线性关系。
在不同的加热温度下,含蜡原油在静态降温条件下测定的凝点/倾点随着凝点温度对应的蜡晶平均分形维数的降低而升高。
含蜡原油微观结构的改善程度可在凝点/倾点的数值变化上得以反映。
借助灰色关联理论的分析结果表明,原油含蜡量是影响凝点/倾点相对最重要的因素,蜡晶平均分维数与原油平均分子量是影响原油凝点/倾点的相对重要因素,而蜡晶体积分数与液态原油粘度是影响原油凝点/倾点的相对次要因素。
第3章含蜡原油降凝剂与石蜡作用机理
目前,最受瞩目的方法是加入化学添加剂(即降凝剂)来降低含蜡原油的凝点,改善其低温流动性原油降凝剂主要是山非极性长链烷基和极性基团两部分组成的高分子聚合物,如聚丙烯酸高碳醇脂(PA)、聚乙烯一醋酸乙烯脂二元共聚物(EVA),聚苯乙烯一内烯酸脂一马来酸酐三元共聚物等。
降凝剂分子能够通过与石蜡的相互作用来改善原油中蜡晶的形状和结构,从而宏观上降低含蜡原油的凝点、改善其低温流动性化学剂降凝法具有操作简单一、设备投资少、不需要后处理以及便于对输油过程进行自动化管理等优点;同时,化学剂降凝法也是实现高含蜡原油常温输送和改善原油停输丙启动的有效途径之-近些年来,含蜡原油添加降凝剂输送技术在国内外得到了大力推广,但是,由于对降凝机理的认识仍不充分,在降凝剂的研制、开发及应用力一而都存在不同程度的盲目性,缺乏强有力的理论指导。
本章综述了近年来关于降凝剂与石蜡作用机理的研究进展,探讨了原油降凝剂的主要作用机理,以指导新型高效降凝剂的开发和在大庆原油中的应用。
3.1降凝剂的结构特点与儿种已知降凝机理
3.1.1结构特点
日前用于化学降凝力一而的降凝剂种类很多,包括均聚物和共聚物,但它们在结构上有很大的共同性:
(1)降凝剂分子结构山长链烷基基团(亲油)和极性基团(憎油)两部分组成,长链烷基结构可以在侧链上,也可以在主链上,或者两者兼有;
(2)降凝剂分子量在(4-20)x10E3之间时降凝效果较好,过低或过高降凝效果都不明显;(3)降凝剂在原油中具有良好的可溶性,基木元素为碳、氧、氧、氮,因而对原油的后续加工无影响
聚内烯酸高碳醇酷(PA)与聚乙烯一醋酸乙烯酷(EVA)是两种典型的含蜡原油降凝剂,其分子结构如图1所示可见,PA是一类梳状结构的均聚物降凝剂,主链上的酷基团为降凝剂的极性部分,与酷基团相连的烷基侧链R为降凝剂的非极性部分;EVA是一种二元高分子聚合物,其中左侧聚乙烯部分为EVA的非极性烷基主链,右侧聚醋酸乙烯酷部分为EVA的极性基团,一般用VA表示
图1聚丙烯酸脂降凝剂(a)与聚乙烯-醋酸乙烯脂降凝剂(b)的分子结构
3.1.2几种己知的高蜡原油降凝机理
早在上个世纪60年代,大们就对降凝剂的作用机理开展了一系列研究工作,以指导原油降凝剂的开发和应用1962年,Lorensen等提出了抑制蜡晶二维网状结构生成的吸附一共晶理论。
1965年,Holder等从热力学力一而进行研究,并用低温显微镜进行观察,明确指出降凝剂能使蜡晶的形态发生变化比〕1982年,前苏联学者指出,降凝剂不是晶体石蜡的溶剂,也不会减少原油中石蜡含量,只是改变分散相微粒的大小、形状和结构,并在这些晶体表而建立某种能量障碍以阻庄晶体微粒的接近,从而改善原油的流变参数,文中并末指出降凝剂与石蜡分子问的具体作用机理日前,己知的原油降凝剂与石蜡的作用机理主要有四种:
(1)成核作用理论;降凝剂分子的熔点相对高于油品中蜡的结晶温度,降凝剂分子在油品的浊点以前析出,起着晶核作用而成为蜡晶发育中心,使油品中小蜡晶增多,分散度增大,达到降低油品凝点或冷滤点的效果;
(2)吸附作用理论团原油降凝剂吸附在蜡晶周围,在略低于原油析蜡点的温度时结晶析出,可吸附在己析出的蜡晶晶核中心上,改变蜡晶的表而特性,阻碍晶体的长大或改变晶体的生长习性,使其不与烃组分一起形成二维网状凝胶结构,从而达到改善原油低温流动性的目的;(3)共晶作用理论:
降凝剂在析蜡点时与蜡共晶析出原油降凝剂分子有与蜡分子相同的和不同的结构,相同的部分为烃链(非极性基团),可与蜡共晶,不同的部分(极性基团)则阻碍蜡晶进一步长大不加降凝剂时,蜡晶早二维生长,001而的生长速率较快,易长成菱形片状片状蜡晶易连结成网,使原油失去流动性加入降凝剂后,降凝剂分子在原油析蜡点析出,山于降凝剂分子与蜡分子的碳链有足够的相似性,降凝剂可以进入蜡晶的晶格中发生共晶,而降凝剂分子中的极性部分阻碍了蜡晶在001而上的生长,却相对加快了蜡晶在:
轴力一向上的生长速度,同时也改变了001而的形状(如图2所示)
图2蜡结晶生长的方向
随着降凝剂浓度的增加,蜡晶逐渐向着分枝多的树枝状结晶力一向发展当进一步增加浓度时,在促进向:
轴力一向生长的同时,抑制了向二、丁力一向的生长,晶型山不规则的片状向四棱锥、四棱柱形转变蜡的这种结晶形态,使比表而积相对减小,表而能下降,难于形成二维网状凝胶结构;(4)增溶作用理论:
增溶理论认为,降凝剂如同表而活性剂,加降凝剂后,增加了蜡在油品中的溶解度,使析蜡量减少,同时又增加了蜡的分散度,且由于蜡分散后的表而电荷的影响,蜡晶之间互相排斥,不容易聚结形成三维网状结构,而降低凝点。
由于原油中石蜡和加入的降凝剂分子量分布范围都相当宽、降凝剂的分子结构多种多样,并目晶体成核和生长是一个连续过程,因此上述儿种作用都有可能发生,究竟哪种(或几种)作用机理起主导作用一直是大们研究和争论的热点问题。
3.2降凝剂与石蜡作用机理的研究进展
为进一步揭示降凝剂与石蜡的作用木质,近二十年来,大们广泛采用差示扫描量热技术、X射线衍射法、红外光谱法和计算机模拟法等新型研究方法,深入研究了原油降凝剂与石蜡的作用机理,并详细考察了降凝剂分子结构与原油中石蜡组成对降凝效果的影响。
降凝剂对石蜡结晶、溶解特性的影响较为复杂许多研究表明加入降凝剂导致原油的析蜡点降低,蜡熔点增大,体现了降凝剂对石蜡的吸l利、共晶和增溶作用(如图3所示)但是,也有研究发现降凝剂对蜡油的析蜡点影响很小,甚至使析蜡点明显增大,反映出降凝剂对石蜡具有较强的成核作用。
上述差异与降凝剂的结构和溶解性能有关Kem等大的研究发现,高分子聚合物既能够抑制石蜡溶液中蜡晶的析出,也能够促进蜡晶的析出,这与聚合物的聚合度m有关:
在低m值下,起到抑制蜡晶析出的作用;反之,则起到促进蜡晶析出的成核作用Marie等在研究EVA降凝剂对蜡油中石蜡结晶性能的影响时也发现,EVA既可用作石蜡抑制剂,又可用作蜡晶促进剂,这与溶剂的性质有关:
在EVA的不良溶剂中,EVA提前于石蜡结晶析出,起到成核作用,促进了蜡晶的析出;反之,在EVA良溶剂中,EVA起吸附、共晶作用,抑制了蜡晶的析出。
此外,许多学者对蜡油的吸、放热DSC曲线进行了热力学分析,考察了加降凝剂前后蜡油中石蜡烩与炳的变化情况。
Srivastava与张红通过分析蜡油溶解过程的DSC曲线发现,降凝剂的加入使得石蜡的溶解烩和溶解炳增大,降低了石蜡的固一液转变能,增加了固一固转变能,从而使含蜡油熔点增大,凝点降低李传宪等深入研究了加降凝剂前后合成蜡油中石蜡的溶解与结晶特性,发现降凝剂的加入使蜡的溶解烩和溶解炳增大,析出烩和析出炳减小,从而提高了蜡晶析出的临界半径,增大了成核位垒,使得蜡晶析出困难。
3.3降凝剂分子结构的影响
3.3.1烷基链长度
许多实验研究表明,降凝剂分子中的侧链烷基开始结晶的温度应该与油品中石蜡开始结晶的温度接近或一致因此,适宜长度的侧链是合成降凝剂首先应该考虑的问题宋昭峥等的研究表明,PA降凝剂的侧链上只有远离极性基团的碳原子能够参与结晶当侧链参与结晶的碳原子数为油品中蜡平均碳数的3/4时,PA的降凝效果最好此外,侧链烷基的碳数分布也是影响降凝剂降凝效果的重要因素之一山于原油中石蜡的碳数分布较宽,侧链长度单一的降凝剂仅能够与部分石蜡分子发生作用,这抑制了降凝剂的降凝效果在合成降凝剂时,一般采用儿种不同碳数的单体共聚,通过调蔡侧链的碳数分布,促进降凝剂分子与史多的石蜡分子发生作用,从而最大程度的降低油品凝点。
3.3.2极性基团含量
降凝剂中极性基团与长链烷基的含量要有一最仕比例,才能获得最仕的改性效果当降凝剂中极性基团含量过高时,降凝剂的油溶性和结晶性能均较差,不利于降凝剂分子与石蜡分子问发生吸附、共晶作用;当降凝剂中极性基团含量过低时,一力一而降凝剂的结晶性能过强,在高于析蜡点的温度下结晶析出,难以起到吸附、共晶作用,另一力一而降凝剂分子对蜡晶的分散作用减弱,这两力一而因素导致降凝效果变差其至失去降凝效果实验发现,对于EVA类降凝剂,当极性VA基团含量在30%左右时,降凝效果最仕(如表1所示)
表1记性含量对EVA降凝效果的影响
3.3.3平均分子量及分子量分布
降凝剂的平均分子量对其降凝效果也有很大影响有文献指出,降凝剂平均分子量的变化能够改变降凝剂的结晶性能,从而影响降凝效果但也有研究表明,平均分子量大小对降凝剂结晶度的影响并不大,并目‘存在一最仕分子量范围,当降凝剂分子量在此范围内时降凝效果最仕可以从降凝剂在原油中的溶解性来探讨分子量对含蜡原油降凝效果的影响:
当分子量较低时,其在原油中的溶解性较好,降凝剂分子链较伸展,分子链上的烷基侧链能够与原油中的石蜡充分作用,因而降凝效果较好;随着分子量的不断提高,在原油中的溶解性变差,分子链在原油中卷曲程度逐渐提高,烷基侧链难以与原油中的石蜡充分作用,因而降凝效果变差山于原油中石蜡分子具有较宽的碳数分布,具有一定分子量分布的降凝剂才能对原油具有较好的感受性和降凝效果,分子量分布过窄不利于降凝剂降凝效果的发挥
3.3.4石蜡组成的影响
原油中石蜡组成对降凝剂效果的发挥有很大影响,文献比使用具有不同分子量的多种烷基富马酸-醋酸乙烯酷共聚物作为降凝剂,对具有相似含蜡量(小于12%)和沏青质(小于0.5%)的二种原油进行了评价结果表明:
(1)对具有较宽的正构烷烃分布和较低的平均碳数的原油来说,最大分子量的共聚物是最好的降凝剂;
(2)对具有较窄的正构烷烃分布和较高的平均碳数的原油来说,最小分子量的共聚物是最好的降凝剂;(3)对具有较宽的正构烷烃分布和较高的平均
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