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我国盛产高含蜡原油,此类油品凝点高,常温下流动性差,传统上采用的加热输送工艺存在输油能耗高、允许输量变化范围小、管道允许停输时间有限等弊端。含蜡原油添加聚合物型降凝剂改性输送可以有效提高管输经济性和安全性,但传统聚合物型降凝剂仍存在着对某些高含蜡原油降凝降粘效果不理想、时效性、抗过泵高速剪切、抗重复加热能力差等诸多不足。因此本文将改性纳米粘土杂化于聚合物型含蜡原油降凝剂中,制备纳米复合降凝剂,研究纳米复合降凝剂对含蜡原油的作用效果并研究其作用机理。本文选取钠基蒙脱土作为纳米基材,利用其特殊的带电性对其进行有机化改性,探究改性条件(改性剂类型、改性剂用量、pH值)对蒙脱土有机化改性程度的影响,并综合XRD、FT-IR、TEM等表征手段对改性前后蒙脱土的结构和在油相体系中的分散特性进行了表征。结果表明,当pH=3、CTAB为改性剂,改性剂用量1.3CEC时,蒙脱土层间距增大最多、有机化改性最好,在正庚烷体系中分散性良好。通过熔融共混法制备聚丙烯酸十八酯(PA)/改性纳米粘土复合降凝剂,并对其结构进行了表征,结果表明,PA与改性纳米蒙脱土的相容性良好,PA分子插入到蒙脱土片层层间,进一步增大了层间距,纳米复合降凝剂的有机相容性得到了进一步增强。选取国内某油田所产的典型含蜡原油A、B为研究对象,研究了纳米复合降凝剂对含蜡原油的作用规律,研究主要包括不同加剂条件下,纳米复合降凝剂对含蜡原油凝点、低温粘度的影响;以及不同热处理温度、重复加热、高速剪切、静态放置等条件对纳米复合降凝剂作用效果的影响。结果表明,在相同PA添加量条件下,纳米复合降凝剂有比PA更优异的降凝降粘性能,同时具有更优异的抗重复加热性能和时效稳定性;但在析蜡高峰区经过高速剪切后,添加PA及复合降凝剂原油的流变性均明显恶化;在同一测量温度下,添加纳米复合降凝剂的原油所形成的蜡晶胶凝结构屈服值更低,这表明纳米复合降凝剂能够进一步改善含蜡原油的低温胶凝结构。最后,以A油为例,利用差示扫描量热仪和偏光显微等手段研究了纳米复合降凝剂对含蜡原油流变性的改善机理。结果表明纳米复合降凝剂的初始结晶温度高于纯聚合物型降凝剂且结晶温度范围变宽;不加剂原油析蜡点高于添加纳米复合降凝剂原油析蜡点高于添加纯聚合物型降凝剂原油析蜡点。原油的偏光显微照片表明,添加纯聚合物型降凝剂后,原油中蜡晶有明显聚集的趋势;添加纳米复合降凝剂后,蜡晶聚集体的尺寸更大,结构更为紧凑,固液界面积减小。纳米复合降凝剂在降温过程中起到异相成核作用,提供蜡晶的成核中心,作为蜡晶结晶的模版改善了微观蜡晶结构,宏观上引起了含蜡原油流变性的改善。