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原油中胶质、沥青质对蜡晶改性过程中的抑制作用主要表现为降低了与蜡晶作用的流动性改进剂有效浓度,降低了改性原油中所形成的蜡晶密度,其具有的表面活性剂特征妨碍了蜡晶的生长。在原油添加反应型流动性改进剂与原油中胶质、沥青质极性基团形成共价键,形成胶质、沥青质聚集体,可以提高用于蜡晶改性作用的流动性改进剂在原油改性中的有效浓度,减小芳香烃对蜡晶的影响,达到抑制胶质、沥青质对原油改性的作用。用X-射线散衍对加剂原油与未加剂原油进行了定量的研究,研究表明:加剂与未加剂原油形成的蜡晶类型一致,均为斜方晶体,但加剂原油的蜡晶要比未加剂原油的蜡晶大。加剂原油蜡晶的晶面距离在不同的方向上均比未加剂原油的蜡晶面距离小,表明加剂原油的蜡晶比未加剂原油的蜡晶更加致密,有利于提高原油的流动性。蜡晶在垂直于碳链方向上的晶面距离随着温度的升高而加大,而蜡晶在平行于碳链方向上的晶面距离与温度无关。小角X-射线散射对原油中胶质、沥青质分散体系的研究表明:添加含有环氧烷的流动性改进剂的原油的X-射线散射峰高度是未添加的30倍,证明了含环氧烷的流动性改进剂能与原油中的胶质、沥青质作用,并形成了胶质、沥青质聚集体,使单位面积的胶粒的电子密度增大。通过对胶质、沥青质中醇类、胺类和羧酸类的极性官能团与原油流动性改进剂在常温下的反应的研究,表明在原油中添加可与恶化原油流变性的胶质、沥青质的组分进行反应的原油流动性改进剂,可以达到抑制其不利的影响、降低原油粘度和凝点的目的。分别研究了有机脂肪醇、芳香胺与含有异氰酸酯的原油流动性改进剂的反应,研究了有机脂肪酸与含有环氧烷的原油流动性改进剂的反应。通过对比反应前各有机物、原油流动性改进剂的红外光谱和反应后产物的红外光谱的变化,证实了反应物的特征波谱如羟基、胺、羧酸和异氰酸酯的特征峰的消失,并有胺基甲酸酯、酰胺和酯的生成。充分证明了极性有机物与原油流动性改进剂在常温下能进行化学反应。利用氧化铝吸附色谱将胶质、沥青质从原油中分离出来,然后用碱性氧化铝和酸性氧化铝吸附色谱将胶质、沥青质中的酸性组分、碱性组分和中性组分分离出来,最后将分离的组分添加到原油中,研究各组分对原油流变性的影响,研究表明影响库姆克尔原油粘度的因素是胶质、沥青质中的酸性组分。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱研究了胶质、沥青质各组分的有机官能团。利用红外光谱和核磁共振光谱中氢谱、碳谱和碳、氢二维谱研究了胶质、沥青质中的酸性组分与原油流动性改进剂的反应,证实了在常温下这种反应的存在。将可反应的原油流动性改进剂添加到原油中,能明显地降低原油的粘度,达到抑制酸性组分对原油流变性恶化的目的。利用二异氰酸甲苯酯与多元醇化合物或聚醚反应合成了含有异氰酸酯的原油流动性改性剂。通过偏光显微镜研究表明:库姆克尔原油和大庆原油添加不同类型流动性改性剂所形成的蜡晶形状不同。在改性剂中加入含环氧烷的原油流动性改性剂后,蜡晶变的更加致密,有利于增大连续相的浓度,提高原油的改性效果。研究了不同处理温度和不同加剂量对哈萨克斯坦的库姆克尔原油流变性的影响。研制的原油流动性改进剂实现了工业化生产,并在油田进行了试验。主题词:原油流动性改进剂;极性转化;化学反应;X-射线衍射;小角X-射线散射