钱立进1 秦永峰1 朱宁宁2
1中原油田分公司文卫采油厂，河南濮阳 457000 2中原油田分公司采油工程技术研究院，河南濮阳 457000
摘要：油田经过长期注水开发后进入高含水或特高含水时期，开采出的原油中含水量在90%以上。对于高含水原油，传统的原油降凝剂在集输过程中受水流卷的影响，分散效果较差，降凝效果难以发挥。因此需要研究新型纳米降粘剂，实现油田常温集输。
关键词：高含水油藏；常温集输；高效；纳米降粘剂
在油田原油集输系统中，随着温度的降低，高含蜡原油中析出蜡晶并逐渐增多，最终形成三维网状结构，从而使得原油的流动性降低。降凝剂是一种油品添加剂，能够有效降低原油的凝点和粘度，改善原油在集输过程中的质量和效率。传统的原油降凝剂多为高分子聚合物如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及其衍生物、丙烯酸高碳醇-马来酸酐-醋酸乙烯酯共聚物等，具有较好的降凝降黏效果。但是油田经过长期注水开发后进入高含水或特高含水时期，开采出的原油中含水量在90%以上。对于高含水原油，传统的原油降凝剂在集输过程中受水流卷的影响，分散效果较差，降凝效果难以发挥。
目前，研究者们利用纳米材料较强的分散性和吸附性，将纳米材料与高分子聚合物结合形成纳米复合降凝剂，有效提高了降凝剂的使用效果。如公告号为CN107383268B的中国专利文件中公开了一种纳米防蜡降凝剂，该纳米防蜡降凝剂由硅烷偶联剂改性的天然一维纳米矿物凹凸棒土、高碳烯烃和丙烯酸高醇通过原位聚合法制得，可解决有效成分从纳米粒子表面脱离的问题。但是该类降凝剂加入到高含水原油中时，由于吸水性较强，大部分溶解到游离水中使得油相中有效成分含量降低，使得降凝效果较差，因此不适用于高含水原油。
公布号为CN108980622A的中国专利申请文件中公开了一种纳米复合降凝剂，该纳米复合降凝剂由钴酸镍纳米颗粒和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复配制得。主成分乙烯-醋酸乙烯酯共聚物往往由于分子链过长或自身成网状结构，导致在改变蜡晶结构能力方面效果不佳，尤其是在高含水原油中受水流冲击分散效果较差，降凝效果不佳。
1 纳米复合降凝剂合成
该种纳米复合降凝剂，由纳米氧化铝载体和负载在纳米氧化铝载体上的降凝聚合物构成，所述降凝聚合物的分子量为6000~40000，所述降凝聚合物的结构式如式Ⅰ所示：
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其中R2可以为直链烷基也可以为含支链的烷基，当R2为含支链的烷基时，支链上的碳原子个数为1~2。优选的R2为直链烷基。进一步优选的，R2为碳原子个数为2~4的直链烷基。
2实施效果
纳米复合降凝剂中的纳米氧化铝与降凝聚合物共同起到降凝的作用。本种纳米复合降凝剂能够均匀分散在高含水原油中，有效改变蜡晶结构和强度，从而大幅度降低原油粘度，抑制蜡沉积，降低油水乳状液粘度及原油粘壁温度，保障了高含水原油低温流动安全性。
通过合理的优化纳米氧化铝及降凝聚合物的质量比来提高纳米复合降凝剂的降凝效果，优选的，所述纳米氧化铝与降凝聚合物的质量比为（1~2）：100。
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而本种纳米复合降凝剂对于高含水原油的降凝效果显著，能够使高含水原油样品的凝点降低15~20℃。由试验结果可知，纳米复合降凝剂对于高含水原油具有较好的降凝效果，具有较好的应用前景。
3 结论
3.1优选纳米催化剂及超声合成工艺，创新研发了油溶性新型纳米复合降凝剂，原油凝点下降10℃ ，技术指标达到国际同类产品先进水平。
3.2构建了中原油田高含水原油常温输送“安全技术界限+纳米降凝剂+低温破乳剂”三要素为核心的技术系列，实现85%的集输系统安全、经济常温输送。
3.3低温集输一段时间后，运行条件变差，需要清洗或者升温热熔内壁杂质，应制定相应判断标准和措施，收集数据开展效益评价，确定合理的管理方案。
参考文献
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