2.3  高效沥青分散剂的性能研究

2.3.1  稳定性

        进一步考察了两种沥青分散剂的长期解堵能力。50 ℃反应4 h后，在室温下静置24 h，观察两种沥青分散剂对沥青质沉积物的溶解情况，结果如图6。

        沥青质沉积物在分散剂中反应静置24 h后，LYH-1和LYH-2均保持良好的分散溶解状态，样品瓶中溶液整体呈亮黑色。LYH-1样品瓶倒置无明显大颗粒沥青质沉积物，LYH-2的瓶底有部分沥青质沉积，表明LYH-1稳定性优于LYH-2，能够更好地改善沥青质的稳定性，阻止其二次聚集。

2.3.2  普适性

        为了研究配方的普适性能，分别取哈一联和哈六联两个沥青质沉积物样品进行评价实验。在50 ℃下静置反应4 h，实验结果见表5、图7。

        配方LYH-1在上述条件下对两种沥青质沉积物的溶解效果最好，溶解率均达95%以上。配方LYH-1在一定程度上能够满足在高含沥青质井筒中进行解堵试验的条件，可用于实施现场大规模解堵作业。

3. 高效沥青分散剂的作用机理    

3.1  沥青质分散前后荧光图谱分析

        将提取出来的沥青质置于无目镜倒置荧光显微镜下作为对照组，然后选取在最佳的反应温度和反应时间条件下LYH-1配方溶解沥青质后的基液均匀涂于载玻片上，观察沥青质的微观形态，结果如图8。

        图8（a）中，未加溶剂前沥青质分布比较密集，几乎占据了整个显微镜视场，整体的形状和平整度都较为集中固定，表明沥青质是有规则形状的固体，晶体的大比表面积是导致液态油分无法流动的关键因素之一；图8（b）中，加入LYH-1后大部分沥青质被溶解分散在溶剂当中，整体溶液呈暗灰色，其中还有少量尚未溶解的沥青质颗粒。从溶解平衡的角度来看，在沥青质析出过程中，沥青质中的芳香核有通过分子间范德华力或极性作用相互聚集堆砌的倾向，使其在溶剂中的溶解度降低；LYH-1的主要成分为高态芳烃溶剂，其中的添加剂还包含有磺酸基团，能够通过氢键渗透分散到胶质与沥青质的小分子中，并局部将其折叠堆积起来，导致其结构疏松，空间的有序性和延展性减小，从而增强沥青质在溶剂中的溶解效果。

3.2  配方对沥青质粒径分布的影响

        在50 ℃下反应4 h，改变LYH-1溶剂加量，反应后的混合溶液用纯水稀释50倍后滴定在激光粒度仪中，直至显示浓度正常，然后采集数据，结果如图9。

        随着LYH-1加量的增加沥青质微粒的粒径变得愈来愈小，表明LYH-1能有效地抑制沥青质的聚集。溶剂用量较少，粒径分布较宽；溶剂用量增大，粒径分布逐渐变窄。当LYH-1加量为15 g时，能将沥青质分散成粒径更小的颗粒，平均粒径2.53 nm。基于胶体理论，结合沥青质缔合效应，认为LYH-1与沥青质间具有稳定的空间位阻 ，阻碍了沥青质分子的缔合，降低了沥青质的尺寸，从而有效地抑制了沥青质的团聚与析出。

4 .结论

        本文建立了一套适用于油田现场快速准确评价沥青分散剂性能的新方法，通过对高含沥青质沉积物开展分析，针对性地研选沥青分散剂和添加剂进行配方优化，并对溶解效果进行评价，最终通过作用机理研究得到以下结论。

        1）通过对沥青质沉积物进行三组分分析、元素组成 分 析，可 知 塔 河 井 筒 沉 积 物 中 沥 青 质 含 量 高 达40.5%，蜡含量1.07%。沉积物中杂原子含量较高，且H/C较低，表明沉积物的缩合度很高，具有较多环状、芳环等不饱和度高的结构。

        2）通过优选单一溶剂，复配、优化出溶解沥青性能较好的主溶剂、表面活性剂和助溶剂组合。根据实验结果最终确定配方LYH-1，其在50 ℃恒温静置反应4 h最高溶解率可达97%。稳定性和普适性研究表明，LYH-1能够长期稳定分散溶解沥青质沉积物，对不同油层沉积物都能达到良好的分散溶解效果。

        3）通过无目镜倒置荧光显微镜观察加溶剂前后沥青质的微观形貌，发现沥青质原有规整、缜密结构被破坏，LYH-1主要通过氢键作用、π-π相互作用阻止沥青质分子间的缔合。利用激光粒度仪对LYH-1不同加量下沥青质颗粒的粒度分布进行测定，随着LYH-1加量的增大，粒径分布变得更窄，团块沥青质颗粒的粒径显著减小。LYH-1高效沥青分散剂在稠油油藏解堵作业中具有良好的应用前景。