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新型沥青质分散剂的合成及性能评价

2021-08-13范伟东闫科举程仲富陈思雅颜学敏

合成化学 2021年6期

范伟东, 曹 畅, 刘 磊, 邢 钰, 闫科举, 孙 桓, 程仲富, 陈思雅, 颜学敏*

(1. 中国石油化工集团公司 碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830000;2. 中国石油化工股份有限公司 西北油田分公司,新疆 乌鲁木齐 830000;3. 长江大学 化学与环境工程学院,湖北 荆州 434000)

沥青质作为石油中极性和相对分子质量最大的组分,极容易发生絮凝沉降,对石油的开采、储运及加工造成较大困扰。沥青质分子是由若干个单元片构成,且每个单元片以稠合芳核为核心,周围链接有多个环烷环和杂环,外围链接有若干个原子数不等的烷基侧链或含杂原子侧链,同时分子中还络合有铁、钒、镍等金属[1-3]。各单元片之间再通过氢键[4-5]、π-π作用[6]、偶极-偶极作用、酸碱作用 、金属配位相互作用等分子间力缔合成胶束,进一步聚集成更复杂的超分子结构(沥青质的缔合结构)[7-9]。由于这些作用力的存在,沥青质有强烈的自缔合倾向,增加了石油的相对分子质量及粘度。顺北油田井筒举升过程中,随着温度的逐步降低,沥青质及蜡质颗粒逐渐聚集,软沥青质向硬沥青质转变,导致化学组分比例失调,进而影响沥青胶体结构的稳定性,导致沥青质沉淀析出,对稠油的正常开采造成不利影响。

添加沥青质分散剂是解决沥青质絮凝沉积问题的最简便、经济、有效的方式之一。分散剂通常包含硫、氧、氮和磷等杂原子构成的极性基团或芳香基团,可与沥青质分子相互作用。通过减少沥青质颗粒或絮凝物的尺寸并减弱其凝聚行为,使沥青质颗粒分散,从而在油中保持悬浮状态[10-11]。……

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