PS兩性表面活性劑重油開采技術(shù)說明書
●像水化糖一樣溶化、乳化重質(zhì)油，降粘率可達(dá)99.99%
●采油實(shí)踐中一噸PS增產(chǎn)1000噸左右石油
發(fā)明人：劉東升
PS兩性表面活性劑說明書
摘要
●制造技術(shù)獲得中國和美國發(fā)明專利，具有水溶、油溶雙重性，分子結(jié)構(gòu)中含有陽、陰、非三種活性離子，屬兩性表面活性劑。
●具有溶解、溶化、乳化石油的作用，能像水化糖一樣很容易的乳化重油和道路瀝青，室內(nèi)乳化倍數(shù)高達(dá)2000---4000倍，實(shí)踐中一噸PS可增采1000噸左右石油。
●已成功應(yīng)用于中國十大油田，積累大量技術(shù)資料，獲得多種獎勵。
●PS產(chǎn)品已升華為PS技術(shù)，為重油開采提出技術(shù)創(chuàng)新
一、 中、美發(fā)明專利技術(shù)制造的產(chǎn)品
PS是石油溶化劑的英文字頭，它是在中國發(fā)明專利（881086088）制做的產(chǎn)品 木質(zhì)素類酚醛樹脂的基礎(chǔ)上，引進(jìn)親油、親蠟、親水基團(tuán)，經(jīng)反復(fù)改性而制造的產(chǎn)品，它的制造技術(shù)同時獲得美國發(fā)明專利（US5686512）。
木質(zhì)素是既不溶解也不融化的天然產(chǎn)物，在制做類酚醛樹脂的過程中使其轉(zhuǎn)變成了可溶、可融的物質(zhì)，具備了油溶和水溶的雙重性，又在此基礎(chǔ)上，向其分子中引進(jìn)親油、親水、親蠟基因，并使其結(jié)構(gòu)中同時含有陽離子、陰離子、非離子三種活性離子，制成了兩性表面活性劑，這一系列制造技術(shù)屬于植物化工。
二、 超強(qiáng)的乳化、降粘能力
這種PS產(chǎn)品，對重質(zhì)石油及路用瀝青具有超強(qiáng)的乳化降粘能力，其1%左右的水溶液能像水化糖一樣容易的把各種規(guī)格的重油乳化、溶化到水中，形成油水交融，性能穩(wěn)定的乳化液，其降粘率甚至可達(dá)99.99%。
不僅乳化過程容易，而且乳化倍數(shù)很高，依據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，一噸PS產(chǎn)品可以使2000~4000噸不同規(guī)格的重油乳化降粘；但在實(shí)踐采油應(yīng)用中，由于油層構(gòu)造的不同以及含水率的高低，PS活性劑存在地層損失，大量的生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)證明，一噸PS產(chǎn)品可使油井增產(chǎn)1000噸左右的石油。
早在1993年3月6日，中國石油天然氣總公司新技術(shù)推廣中心，組織國內(nèi)19名專家對PS采油技術(shù)進(jìn)行論證，論證結(jié)論指出:“PS石油表面活性劑是一項專利產(chǎn)品，經(jīng)室內(nèi)檢測和油田先導(dǎo)性采油試驗(yàn)是成功的。
該產(chǎn)品具有乳化能力強(qiáng)，使用溫度低，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，在稠油（重油）開采、集輸、
三次采油領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景，對
石油開采做出了貢獻(xiàn)。
根據(jù)中國
石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院，熱力采油研究所室內(nèi)檢測，和河南油田現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明，PS石油表面活性劑對稠油（重油）乳化降粘效果明顯，降粘率高達(dá)99.99%，室內(nèi)驅(qū)油效率高達(dá)80.77%，對27萬厘泊的超特稠油乳化倍數(shù)高達(dá)2300倍以上，單井產(chǎn)油量都有不同程序增加，采油周期延長、洗井作業(yè)次數(shù)減少，經(jīng)濟(jì)效益顯著。建議熱采開發(fā)不理想的油田，使用該乳化劑提高稠油產(chǎn)量。
三、 機(jī)理探討
溶解、溶化、乳化三種作用。
PS活性劑具有網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)，與重油和瀝青的結(jié)構(gòu)相近，符合“相似相溶”的基本理論。
PS活性劑的分子結(jié)構(gòu)中含有陽、陰、非三種活性離子基團(tuán)，其中陽離子5%左右，陰離子70%左右，非離子25%左右，因此它屬于兩性表面活性劑，對有機(jī)物（重油）具有加溶的作用，表現(xiàn)在：
1、 有機(jī)物主要是溶于膠束的內(nèi)部。
2、 有機(jī)物以吸附于膠束表面的形式而溶解。
3、 有機(jī)物以其分子形式于膠束內(nèi)的表面活性劑分子，一起穿插排列的形式而溶解。
4、 有機(jī)物被包含于非離子表面活性劑的膠束極性外殼所溶解。
加溶及溶解作用與乳化作用是不同的，加溶作用中被加溶的有機(jī)物和溶液處于同一相，熱力學(xué)體系是穩(wěn)定的，而乳化作用中，被乳化的物質(zhì)和溶液是處于兩相，其熱力學(xué)體系是不穩(wěn)定的。
PS具有乳化、溶化、溶解的三重作用，因此對重油表現(xiàn)出了極強(qiáng)的乳化降粘效果，而且乳化液相對穩(wěn)定，為重油的開采提供了創(chuàng)新性技術(shù)支撐。
四、 從PS產(chǎn)品到PS技術(shù)
PS產(chǎn)品自1992年進(jìn)入中國油田已近二十年，已推廣到河南、勝利、遼河、大慶、華北、大港等十大油田，得到油田廣大技術(shù)人員大力支持和積極參入；共同完成了從PS產(chǎn)品到PS技術(shù)的升華過程，使PS采油技術(shù)在長期的采油實(shí)踐中得到發(fā)展和完善。
1. PS產(chǎn)品系列化
根據(jù)油質(zhì)的千差萬別，PS產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了系列化，目前產(chǎn)品品種有：PS高溫降粘劑、PS低溫降粘劑、PS抗硬水降粘劑、PS清蠟劑、PS瀝青乳化劑等，以適用于各種油質(zhì)的應(yīng)用。
2. PS施工工藝化
依據(jù)油井不同的
地質(zhì)構(gòu)造，以及采油工程方式的不同，分別總結(jié)出不同的施工工藝，概括為“根據(jù)油質(zhì)定藥劑，根據(jù)地質(zhì)定水量，根據(jù)水量定藥量”的“三定”施工工藝。
具體還有：PS藥劑+蒸汽、近井解堵、吞吐采油、三采驅(qū)油、井筒降粘、清蠟等工藝措施。
工藝的核心作用是使合適的PS藥劑濃度水溶液在油層中充分與原油接觸，使之降粘得到順利開采。
3.PS技術(shù)配套化
石油開采是一項復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)工程，針對重油脫水、污水處理、地層堵水等問題，我們又分別研制出HB污水絮凝劑、HB重油脫水劑、瀝青橡膠顆粒堵水劑等配套產(chǎn)品。
五、PS實(shí)踐應(yīng)用中經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
依據(jù)最佳濃度區(qū)間0.05 2.5%，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)定
如：
（1）油井近井解堵，選2%配液濃度，后
注水頂進(jìn)，因有前后水稀釋作用。
（2）注熱水吞吐，選2%濃度
（3）段塞驅(qū)替，選2 4%濃度，考慮大量地層水的稀釋作用。
（4）井筒降粘 選2%的濃度，根據(jù)井筒含水調(diào)整。
（5）蒸汽吞吐 選10 20%濃度，因注氣水稀釋作用大。
使用時注意事項：
配制PS水溶液應(yīng)使用50 60℃熱水，以使藥劑迅速溶解。
注入PS水溶液的溫度應(yīng)高于油層溫度，以免油層傷害。
六、PS產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
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序號
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項目
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單位
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指標(biāo)
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1
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外觀
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褐色膏狀體
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2
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固含量
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%
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≥50
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3
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CMC值
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0.0005
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4
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水溶性
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易溶于水
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5
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降粘率
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%
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≥96
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6
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閃點(diǎn)
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℃
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≥350
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7
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乳化性能 重油
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倍
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≥2000
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七、顯著的經(jīng)濟(jì)效益及開發(fā)推廣的意義
雖然室內(nèi)實(shí)驗(yàn)說明PS乳化重油的倍數(shù)高達(dá)數(shù)千倍，但在高含水油層中存在隨水竄流的損失；大量的生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，一噸PS產(chǎn)品可增產(chǎn)1000噸左右的重油；按目前國際
油價每桶70美元計，7桶為一噸，約合每噸原油500美元，1000噸原油是50萬美元，折合人民幣339萬元；其經(jīng)濟(jì)效益是非常顯著的。
世界上有一萬億噸儲量巨大的重質(zhì)油藏，被公認(rèn)為是人類能源的未來，涉及新世紀(jì)人類能源安全。但重油開采由于粘度大、流動差、開采難、成本高等原因，導(dǎo)致產(chǎn)量很低；因而，世界重油大會的報導(dǎo)指出“如果技術(shù)和資金兩大問題不能很好的解決，重油資源即使再豐富，也只能繼續(xù)靜靜的埋藏地下”；中國能源領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室副主任徐錠明說：“技術(shù)支撐和資金是重油開采利用面臨的兩大全球性問題”。
英國劍橋能源研究協(xié)會總裁、首席運(yùn)營官鮑勃.洛克伍德在2006年中國北京召開的首屆世界重油大會上呼吁“現(xiàn)在已經(jīng)是人類在歷史上第五次擔(dān)心沒有石油可用了…….”; “第五次石油危機(jī)，人類能否跨越？”。
PS采油技術(shù)，必將對重油開采作出貢獻(xiàn)！
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