Page 222 - 《精细化工》2022年第5期

·1076· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

表 1 聚合物 PBP-12 的相对分子质量及其分布 黏率为 98.21%；而当降黏剂的质量分数达到 1.50%
Table 1 Relative molecular mass and its distribution of 时，稠油的黏度仅为 40 mPa·s，降黏率达到了
polymer PBP-12
99.16%。这是由于降黏剂具有较强的表面活性，显
M n M w M v M z M z+1 PDI
著降低了油水界面张力，将稠油乳状液从 W/O 型转
7727 19226 16864 39567 59678 2.49
变为了 O/W 型。这种转变使乳状液流动时油膜之间

由表 1 可知，聚合物的数均相对分子质量（M n ） 的摩擦转变为阻力更小的水膜之间的摩擦，增加了
为 7727，重均相对分子质量（M w ）为 19226，黏均 原油的流动性。此外，形成乳状液后，降黏剂会吸
相对分子质量（M v ）为 16864，Z 均相对分子质量 附聚集在油水界面附近，保持形成的 O/W 乳状液的
（M z ）为 39567，Z+1 均相对分子质量（M z+1 ）为 稳定性，从而达到降低原油黏度的目的 [23] 。随着降
59678，聚合物的相对分子质量多分散性指数（PDI） 黏剂用量的增加，乳化作用逐渐增强，故其降黏效
为 2.49，表明聚合物的相对分子质量及其分布适中。 果也更加显著。所以，最佳降黏剂质量分数为 1.50%。
2.2 支链长度对降黏效果的影响
表 3 不同质量分数 PBP-12 的降黏效果
通过选择不同的卤代烷烃与 PEI 接枝，得到了 Table 3 Effect of mass fraction of PBP-12 on viscosity
不同支链长度的两亲聚合物，制备了 5 种不同支链 reduction of heavy oil
长度的降黏剂。对 5 种降黏剂在 50 ℃、油水质量 降黏剂 稠油体系黏度/(mPa·s)
质量分数/% 降黏率/%
比为 7∶3、降黏剂质量分数为 0.50%条件下的降黏 降黏前 降黏后
0.05 4753 1650 65.29
性能进行了评价，结果见表 2。
0.10 1266 73.36

表 2 支链长度对稠油降黏效果的影响 0.30 498 89.52
Table 2 Effect of branch chain lengths on viscosity reduction 0.50 169 96.44
of heavy oil 1.00 85 98.21
初始稠油黏度/ 降黏后黏度/ 1.50 40 99.16
接枝烷烃种类 降黏率/%
(mPa·s) (mPa·s)
1-溴代正辛烷 4753 468 90.15
1-溴代十二烷 169 96.44
1-溴代十六烷 420 91.16
1-溴代十八烷 535 88.74
1-溴代二十二烷 683 85.63

由表 2 可知，选用 1-溴代十二烷制备的降黏剂
效果最优，降黏率达 96.44%；选用其他支链长度的
溴代烷烃制备的降黏剂的降黏效果略差。这是由于
稠油中烷烃碳数分布的多元性和胶质、沥青质结构
的复杂性，使得稠油对降黏剂有一定的选择性。当 图 3 不同质量分数降黏剂的降黏曲线
Fig. 3 Viscosity reduction curves of PBP-12 with different
聚合物结构中烷基支链与稠油主要组分结构相似 mass fraction
时，降黏剂才能更好地进入油相，达到最优的降黏
2.4 原油种类对降黏剂降黏效果的影响
效果。因此，根据稠油的碳数分布选择合适的支链
选择了 6 种春风稠油进行实验，研究降黏剂
长度能够有效提高降黏剂乳化稠油能力，所形成的
乳状液体系也更加稳定 [15] 。 PBP-12 对不同稠油的降黏效果，结果见表 4。

2.3 降黏剂用量对降黏效果的影响 表 4 PBP-12 对不同稠油的降黏效果
将油样分别与不同质量分数的 PBP-12 溶液按 Table 4 Viscosity reduction effect of PBP-12 for different
heavy oil
油水质量比 7∶3 混合均匀后，在 50 ℃水浴中静置
1 h，测定混合乳状体系的黏度，计算降黏率，结果 油样 初始黏度/ 不同质量分数下降黏剂的降黏率/%
(mPa·s) 0.05% 0.10% 0.30% 0.50% 1.00% 1.50%
见表 3、图 3。
P601-X424 4326 54.81 65.27 85.19 93.64 97.83 98.76
从表 3 和图 3 看出，随着降黏剂质量分数的增
P601-X450 2137 69.75 76.43 87.53 95.18 98.16 99.25
加，稠油降黏率逐渐增高。降黏剂质量分数为 0.05%
P601-P197 10027 43.76 57.25 66.19 82.26 95.27 97.64
时，降黏率为 65.29%；质量分数增加到 0.50%时， P612-X168 4753 65.29 73.36 89.52 96.44 98.21 99.16
稠油的黏度为 169 mPa·s，降黏率为 96.44%；质量 P612-X72 2290 67.52 79.81 85.43 91.26 96.54 98.79
分数增加到 1.00%时，稠油的黏度为 85 mPa·s，降 P612-X276 1853 70.21 77.64 83.26 94.78 97.25 98.42