稠油井降粘剂降粘机理与现场应用
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超稠油高温降粘降阻技术及其应用
超稠油是指粘度大于1000mPa·s的油,由于其粘度高、流动性差,开
采难度大,因此一直是油田开发的难点之一。
为了解决这一问题,科
学家们研发出了超稠油高温降粘降阻技术,该技术已经在实际应用中
取得了显著的效果。
一、超稠油高温降粘技术
超稠油高温降粘技术是指通过加热超稠油,使其粘度降低,从而提高
其流动性。
具体来说,该技术通过加热超稠油,使其分子间距增大,
分子间作用力减小,从而使其粘度降低。
此外,加热还可以使油中的
杂质分解,减少油的粘度。
二、超稠油高温降阻技术
超稠油高温降阻技术是指通过加热超稠油,使其黏附在管壁上的分子
间距增大,从而减少黏附力,降低油在管道中的摩擦阻力。
具体来说,该技术通过加热超稠油,使其分子间距增大,从而减少油在管道中的
黏附力,降低油在管道中的摩擦阻力。
三、超稠油高温降粘降阻技术的应用
超稠油高温降粘降阻技术已经在实际应用中取得了显著的效果。
首先,该技术可以提高超稠油的开采效率,降低开采成本。
其次,该技术可
以减少管道中的摩擦阻力,提高输油效率。
最后,该技术可以减少油
田开采对环境的影响,提高油田的可持续发展性。
总之,超稠油高温降粘降阻技术是一项非常重要的技术,可以有效地
解决超稠油开采难题,提高油田开采效率,降低开采成本,减少对环
境的影响,具有广阔的应用前景。
稠油降粘方法及应用情况研究矿场常用的稠油降粘技术主要包括:加热降粘技术、掺稀降粘技术、乳化降粘技术、油溶性降粘剂。
文章概述了目前常用的稠油降粘工艺技术的研究方向和主要存在的问题。
对稠油降粘技术有了一个准确的总结,在此基础之上指出了今后降粘技术研究方向。
标签:稠油;降粘技术;原理;复合降粘1掺稀油降粘1.1降粘原理一般当稠油和稀油的粘度指数接近时,掺稀油降粘的实测值与计算值接近。
我国辽河高升油田的稠油中,掺入1P3的稀油量,50e时粘度由2~4Pa#s降为150~200mPa#s。
1.2降粘规律(1)轻油掺入稠油后可起到降凝降粘作用,但对于含蜡量和凝固点较低而胶质、沥青质含量较高的高粘原油,其降凝降粘作用较差。
(2)所掺轻油的相对密度和粘度越小,降凝降粘效果也越好;掺入量越大,降凝、降粘作用也越显著。
(3)一般来说,稠油与轻油的混合温度越低,降粘效果越好。
混合温度应高于混合油的凝固点3~5e,等于或低于混合油凝固点时,降粘效果反而变差。
(4)在低温下掺入轻油后可改变稠油流型,使其从屈服假塑性体或假塑性体转变为牛顿流体。
1.3 优缺点轻质稀原油不仅有好的降粘效果,且能增加产油量,并对低产、间隙油井输送更有利。
在油井含水升高后,总液量增加,掺输管可改作出油管,能适应油田的变化。
因此,在有稀油源的油田,轻油稀释降粘,具有更好的经济性和适应性。
采用此种方法大规模地开采稠油时,选用的稀释剂必然是稀原油,因为稀原油来源广泛,可提供的数量大,因此也带来一些问题。
首先,稀原油掺入前,必须经过脱水处理,而掺入后,又变成混合含水油,需再次脱水,这就增加了能源消耗;其次,稀原油作为稀释剂掺入稠油后,降低了稀油的物性。
稠油与稀油混合共管外输时,增加了输量,并对炼油厂工艺流程及技术设施产生不利影响;此外,鉴于稠油与稀油在价格等方面存在的差异,采用掺稀油降粘存在经济方面的损失。
2稠油原油的化学降粘技术的应用2.1稠油原油开发的应用虽然我国稠油的储量丰富,但是由于大多数的油藏区块分散,含油面积不大,导致造成了我国的稠油开采困难,或者通过电热或蒸汽吞吐等经济方法进行开采所得到的效果低下,为了在稠油原油开发的过程中获取更多的经济效益,通常采用化学降粘方式开采或者辅助开采,我国的稠油化学降粘技术主要应用在油层解堵、井筒降粘、蒸汽吞吐以及输油管的降粘等几个方面中,在稠油的开采中应用最多,通过化学降粘技术降低稠油粘度,不仅促进稠油的开发,更是提高了原油的产量以及降低原油的运输成本,还减少稠油中氮、硫等物质产生,大大降低了稠油开采成本。
井筒降粘技术在稠油油藏开采中应用及探析摘要:化学降粘是一种经济有效的井筒降粘工艺,是目前国内外井筒降粘的发展趋势;该工艺应着重开展适合不同油田油藏特点的化学降粘剂的研制,结合油田的实际情况,对化学降粘工艺进行完善、配套,对工艺参数进行优化设计。
空心杆电加热是目前井筒电加热降粘的主要工艺,它具有工艺简单、操作成本高的特点,受各种因素影响大,加热深度受限;高矿化度的地层水对降低其使用寿命有一定的影响。
掺稀降粘工艺是以牺牲稀油资源为代价;油井含水达到一定程度,产出液出现反向乳化的情况下,降粘效果较差,本文调研了常用的几种降粘工艺的应用现状关键词:稠油开采;粘度;井筒降粘技术;电加热降粘稠油储量巨大,具有重要的开采价值和需要,但其开采难度大,粘度高流动性差就是一个重要方面。
井筒降粘技术就是通过各种方法降低稠油在开采过程中井筒内的流动阻力问题。
不同的油井不同的油藏特性需要采用不同的降粘措施,因而具�w油井应探索合理的降粘措施以达到更好的经济开采1 井筒化学降粘1. 1 化学降粘原理井筒化学降粘技术是通过向井筒流体加入化学药剂,使流体粘度降低的稠油开采技术。
其作用原理是:在井筒流体中加入一定量的水溶性表面活性剂溶液,使原油以微小的油珠分散在活性水中,形成水包油乳状液或水包油型粗分散体系,同时活性剂溶液在油管壁和抽油杆表面形成一层活性水膜,起到乳化降粘和润湿降阻的作用。
其主要的降粘机理如下:由于原油中含有天然乳化剂(胶质、沥青质等),当原油含水后,易形成W /O型乳状液[2],使原油粘度急骤增加。
原油乳状液的粘度可用Richarson公式表示:式中:μ为乳状液粘度;μ0外相粘度;ψ内相所占体积分数;k为常数,取决于ψ,当ψ≤0. 74时k为7,ψ≥0. 74时k为8。
式中可看出,对于W /O型乳状液,由于乳状液的粘度与油的粘度成正比,并随含水率的增加而呈指数增加,所以含水原油乳状液的粘度远远超过不含水原油的粘度;而O /W型乳状液,由于乳状液的粘度与水的粘度成正比,与原油含水率的增加成反比,而水在50℃的粘度仅为0. 55mPa・s,远远低于原油的粘度,而且含水越高,原油乳状液粘度越小。
降粘剂在稠油井开采中的应用作者:孔维刚来源:《进出口经理人》2017年第06期摘要:我国化石能源开采量的逐年递增,加之化石能源属于不了再生能源,随着开采的不断进行,化石能源总量越来越少,甚至会枯竭,所以在开采时要将井中几乎所有的油都开采出来,包括稠油,但目前由于我国稠油粘度较大且含水量较高,采出率偏低,需要加入一定的降粘剂,使稠油粘度降低,以达到顺利开采的目的。
关键词:稠油井;降粘剂;开采;应用由于稠油最明显的特点是粘度高、含水量高,因此,稠油的降粘成为稠油开采以及原油输送的难题,同时开采出来的稠油要想作为炼制燃料生产过程中的原料,也必须先将稠油的粘度降低及去除水分。
下文介绍了稠油粘度较高的原因,以及降低稠油粘度常用的方法,对降粘剂在稠油降粘中的应用加以分析,以期有所裨益。
一、稠油高粘度的成因分析一般情况下,稠油是以胶体的形式存在与稠油井中的,而不是真溶液形式,其中稠油中的胶束是分散相,沥青质是分散相的核心部分,稠油中一部分胶质以及其中的轻质油馏分是分散介质。
稠油胶束中的胶质沥青质通过π-π或氢键等作用力与胶质分子结合,沥青质、胶质等大分子间的作用力使得稠油粘度较高,由于从胶束中心到分散介质,它们的组成是逐渐变化过渡的,所以想办法使胶质、沥青质等大分子之间作用力降低是降低稠油粘度的最佳途径。
二、稠油降粘的方法简介(一)表面活性剂法。
表面活性剂的分子具有两亲性,根据极性基团具有的解离性质可分为:阳离子型、阴离子型、非离子型及两性离子型。
基于地层粘土一般带有负电荷的现状,所以通常用阴离子表面活性剂。
由于磺酸盐与羧酸盐类表面活性剂耐高温且原料来源广,因此应用较多,但该类阴离子的抗矿盐性较低,尤其是磺酸盐,它极易与高价阳离子发生反应生成沉淀或吸附在黏土表面;非离子表面活性剂具有抗多价阳离子的特点,而且即使在水中也没不会电离出两亲结构的化合物,然而其稳定性及耐高温性较差。
(二)微生物降粘法。
该方法的降粘机理有:一,稠油中的微生物在通常情况下,主要靠稠油中的石蜡、长链烷烃、胶质沥青质等生存,把长链饱和烷烃转化成分子量较小的烷烃,以降低粘度;二,在稠油井下,稠油中的微生物在自身代谢时能够产生表面活性剂,其可以改变油水的平衡,降低表面张力,进而降低稠油粘度;三,地下稠油井中的一些产气菌会产生气体,这些气体可以使原油膨胀,达到稠油降粘的目的。
降粘剂工作原理及应用实例降粘剂是一种常用的化学品,能够调整物质的粘度,从而改变其流动性能。
下面我们来详细介绍降粘剂的工作原理以及一些应用实例。
降粘剂的工作原理主要涉及两个方面:一是通过改变物质的分子间相互作用力,从而降低其粘度;二是通过改变物质的流动性能,使其更易于流动。
首先,降粘剂可以改变物质分子间的相互作用力。
在液体中,分子之间存在一定的相互吸引力,称为吸引力。
吸引力越强,液体的粘度就越高。
降粘剂可以通过与液体中的分子发生相互作用,减弱分子之间的吸引力,从而降低液体的粘度。
例如,添加一些表面活性剂类的降粘剂可以在液体表面形成一层分子膜,削弱液体分子之间的相互作用力,降低液体的粘度。
其次,降粘剂可以改变物质的流动性能。
液体的流动性能与其分子间的排列、形态等有关。
降粘剂可以改变液体分子的排列,使其更易于流动。
例如,添加一些聚合物类的降粘剂可以在液体中形成网络结构,阻碍液体分子的排列,从而降低液体的粘度,增加其流动性。
降粘剂的应用非常广泛。
以下是几个常见的应用实例:1. 工业领域:降粘剂常用于工业润滑油、涂料、胶粘剂等的生产中。
通过添加降粘剂,可以降低产品的粘度,改善其润滑性能,增加涂料和胶粘剂的流动性。
2. 石油行业:降粘剂常用于石油开采过程中,用于降低油井内的液体粘度,提高油井产量。
例如,通过在注水井中添加一定量的降粘剂,可以减少水的粘度,提高水的流动性,促进石油的采出。
3. 食品工业:降粘剂常用于食品加工中,例如在果酱、果汁、调味品等加工过程中,通过添加一些植物纤维素类的降粘剂,可以降低产品的粘度,改善其口感,提高产品的品质。
4. 医疗领域:降粘剂常用于医疗器械和药物的制备中。
例如,在手术过程中,常用降粘剂来改善手术器械的滑动性能,减少手术对患者的伤害。
另外,在药物制备过程中,降粘剂可以增加药物的稳定性,改善药物的流动性,提高制剂的质量。
总之,降粘剂是一种常见的化学品,通过改变物质的分子间相互作用力和流动性能,可以降低物质的粘度,提高其流动性能。
稠油降粘技术研发及应用稠油是指粘度较高的原油,在开采和输送过程中常常会出现降粘的需求。
稠油降粘技术的研发及应用对于提高油田开采效率、降低成本、延长井寿具有重要意义。
本文将从稠油降粘技术的研发背景、主要方法及其在工业领域的应用等方面进行介绍。
稠油降粘技术的研发背景随着全球能源需求的不断增长,传统石油资源逐渐减少,油田产量的稳定提高成为各国的共同目标。
然而,稠油的开采和输送过程面临着粘度高、流动性差等问题,降低了开采效率和输送能力,增加了生产成本。
因此,稠油降粘技术的研发成为了当前石油工业领域的研究热点之一。
稠油降粘技术主要方法稠油降粘技术主要包括物理方法、化学方法和热力学方法三种方法。
物理方法是通过机械能、超声波等手段对稠油进行物理作用,改变其粘度。
常用的物理方法包括剪切、振荡、高压处理等。
剪切是通过搅拌、搅拌、搅拌等手段将稠油进行物理剪切,使其粘度降低。
振荡是通过振动装置对稠油进行振动,改变其分子结构,降低粘度。
高压处理是通过对稠油施加高压力,增加其流动性。
化学方法是通过添加特定的化学物质,改变稠油分子结构,降低粘度。
常用的化学方法包括添加表面活性剂、添加溶剂、添加改性剂等。
表面活性剂的添加可以改善稠油和水的亲和性,使其形成胶状液体,降低粘度。
溶剂的添加可以改变稠油的分子结构,使其变得更加流动。
改性剂的添加可以通过改变稠油分子链的结构和长度,降低粘度。
热力学方法是通过对稠油进行加热处理,改变其粘度。
热力学方法主要包括低温处理和高温处理两种。
低温处理是通过将稠油降至低温,使其粘度降低。
高温处理是通过对稠油进行加热,使其分子运动加快,粘度降低。
稠油降粘技术在工业领域的应用稠油降粘技术在工业领域的应用主要体现在油田开采和输油管道输送方面。
在油田开采方面,稠油降粘技术可以提高开采效率,降低生产成本。
降低原油粘度后,可以提高油井的产量,延长油井寿命。
此外,稠油降粘技术还可以解决开采过程中产生的沉积、堵塞等问题,保证油井的正常生产。
871 油田概况渤海某油田位于辽东湾下辽河坳陷、辽西低凸起中段,构造形态为北东走向的断裂背斜[1]。
其主要含油层段为东营组东二下段,为湖相三角洲沉积。
油田储层发育,物性较好,孔隙度平均为31%,渗透率平均为2000mD,属于高孔高渗储集物性特征。
该油田原油密度大、黏度高、胶质沥青含量高,属于重质稠油。
为落实油田边部储量,提高储量动用程度,部署了三口水平油井。
此三口井投产后与同区块井相比,产能明显偏低,未达到预测水平。
2 井筒乳化降黏技术2.1 油井低产原因分析采油指数是指单位压差下油井的日产油量,代表油井生产能力的大小,受地层压力、储层物性、流体性质等参数的影响。
边部三口油井除受注水井作用外,还受边水影响,供液充足。
本区块地层压力13.0MPa,饱和压力为7MPa,三口油井地层压力平均值13.1MPa,处于较高水平。
3口油井为水平井,采液强度平均为5m 3/(d.m),类比同区块水平井,在同一渗透率水平下,其余井的采液强度在20m 3/(d.m)以上,此3口井水平明显偏低。
对3口油井原油进行化验,在地面条件下,温度50℃时原油黏度大于6000mPa.s,远高于平均水平3240mPa.s。
综合分析认为油井产能低的原因是油稠,高黏度增加了井筒的举升阻力,影响了电泵的效率。
2.2 井筒降黏工艺优选稠油增产可通过降低原油黏度、减少流动阻力的方式。
稠油降黏的方法有加热降黏、掺稀油降黏、乳化润湿化学降黏等方法[2-3]。
化学降黏技术因其可以有效地降低原油黏度、稳定的分散性能,近年来应用得越来越多[4]。
稠油乳化降黏助采技术成本低、降黏率高、占地空间小,得到了广泛应用。
乳化降黏的主要机理为乳化降黏和润湿降阻两方面。
乳化降黏技术使用水溶性好的复合型稠油助采剂,将一定浓度的复合型稠油助采剂水溶液注入油井环空,使井下原油分散而形成O/W型乳状液,把原油流动时油膜与油膜之间的摩擦变为水膜与水膜之间的摩擦,黏度和摩擦阻力大幅度降低;使表面润湿性反转变为亲水性,形成连续的水膜,减少井筒举升过程中原油流动的阻力。
稠油破乳降粘减阻剂机理及应用探讨发布时间:2021-03-26T12:00:11.337Z 来源:《中国科技信息》2021年3月作者:仉莉[导读] 稠油乳化降粘开采法,是近几年一直延续应用的一种稠油开采技术。
为了实现有效降低原油在井筒和管线运移阻力和粘度、降低掺水量,可研发新型稠油破乳降粘减阻剂。
中石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营仉莉 257015摘要:稠油乳化降粘开采法,是近几年一直延续应用的一种稠油开采技术。
为了实现有效降低原油在井筒和管线运移阻力和粘度、降低掺水量,可研发新型稠油破乳降粘减阻剂。
本文主要是从稠油破乳降粘减阻剂作用机理出发进行降粘减阻效果测试和高温性能测试,探讨减阻剂的技术和应用情况。
关键词:稠油降粘;破乳减阻;降粘实践专家预测:本世纪上半叶石油开采的主要对象是稠油开采。
目前,我国辽河和胜利等油田的原油有相当部分属于稠油,储量有13亿吨。
这些稠油仅用热力学的方法开采难度非常大。
针对这种情况必须采取一些物理或化学的方法提高其流动性,才能进行开采。
稠油的流动性差是制约稠油生产的主要矛盾。
实践证明:采用蒸汽驱油与稠油破乳降粘减阻开采技术结合能更好的改善稠油的流动性,提高稠油采收率。
此法综合成本较低,经济效益较好。
稠油乳化降粘开采法,是近几年一直延续应用的一种稠油开采技术。
但此法在实际生产中尚存在一些技术和实用性问题。
如目前油田用的稠油乳化剂有些降粘减阻效果较差,有些不能适合低温,不能适应于正常添加其它药剂条件开采,不能耐高矿化度油井。
有些是使用剂量大,约在500~5000ppm左右,成本较高,经济效益低。
本项目研制的稠油破乳降粘减阻剂能适合低温、高温、高矿化度油井,又具有破乳、降粘、减阻性能且生产成本低,是稠油开采新技术。
1稠油破乳降粘减阻剂作用机理稠油破乳降粘减阻剂的作用机理是将制备好的稠油破乳降粘减阻剂按一定浓度加入到稠油中,由稠油破乳降粘减阻剂破坏稠油中的天然乳化膜,解开稠油中的油包水乳液(W/O)反相形成水包油(O/W)的稠油乳液,从而降低稠油粘度,减小流动阻力,使其易于采出。
稠油的类乳化复合降粘作用机理向油井注入蒸汽、表面活性剂水溶液、溶剂或油溶性降粘剂使高粘度的稠油粘度降低,可以实现稠油的降粘开采,其中乳化降粘应用最为广泛,降粘效率最高。
单一的降粘方式有种种不足,难以获得既经济又理想的降粘效果,越来越多的研究者倾向于采用复合降粘措施。
本文首次提出一种特殊的复合降粘技术(complex viscosity—reducing technique)o以具有特定表面活性的乳化剂将油溶性降粘剂配成乳状液,将这种乳状液注入井下,乳状液破乳后油溶性降粘剂与稠油作用,降低稠油粘度,粘度降低的稠油易被乳化,因而可达到很高的降粘效率。
复合降粘的作用机理既不同于油溶性降粘机理,又有别于乳化降粘机理,其基本特征是乳化剂加量极少,水外相比例低,油溶性降粘剂加量影响内相粘度,形成的乳状液既非O /W 型,也非W/O型,而是介于二者之间的过渡型,本文称之为类乳液(pseudoemulsion),在稠油降粘机理中起特殊作用的正是这种体系。
1 乳化降粘机理表面活性剂水溶液与稠油形成的O/W 乳状液的粘度,主要取决于分散介质(即水外相)的粘度,内相的体积分数也有相当大的影响。
根据不同实验方法得到的描述乳状液粘度的经验公式很多,其中较常用的有3个。
1.1 Einstein公式当分散相(油内相)的体积分数≯小于0.02时,乳状液的粘度与分散介质(水外相)的粘度珈间的关系符合Einstein公式:1.3 Richardson公式水包油乳状液的粘度也可用Richardson指数公式:式中k称为Richardson常数。
由于实验的条件性很强,不同研究者研究不同体系得出的k 值有很大的差别(表1)。
但无论k取何值,式(3)均说明随着内相体积分数的增加,乳状液粘度呈指数增加趋势。
可见,要使稠油(不管它的粘度多么高)乳化后能够降粘,必要条件是乳化后形成O/W 型乳状液,而充分条件是稠油在乳状液中所占的体积分数(或油水体积比)不太大,否则,即使形成O/W 乳状液,它的粘度也会很高。
生物酶降粘剂在捞油井稠油降粘中的应用1. 引言1.1 稠油对油田开发的影响1.2 生物酶降粘剂介绍1.3 研究目的和意义2. 生物酶降粘剂的原理2.1 植物酶和微生物酶的种类和作用机理2.2 酶降粘机理3. 生物酶降粘剂的优点3.1 高效、环保、无毒性3.2 适应性强、稳定性好3.3 应用广泛、经济性好4. 生物酶降粘剂在捞油井稠油降粘中的应用4.1 实验设备和条件4.2 实验方法和步骤4.3 实验结果和分析5. 生物酶降粘剂在捞油井稠油降粘中的前景和展望5.1 生物酶降粘剂在捞油井稠油降粘中的应用前景5.2 生物酶降粘剂在其他领域的应用展望5.3 研究的不足和未来的改进方向6. 结论6.1 稠油降粘是油田开发的重要问题,生物酶降粘剂是一种高效环保的稠油降粘剂6.2 生物酶降粘剂在捞油井稠油降粘中取得了一定的成效,但仍需进一步研究和改进6.3 生物酶降粘剂具有广泛的应用前景和发展空间。
1. 引言油田开发中,稠油是一个严重的问题,稠油不仅影响油田的生产效率,还会对环境造成污染。
对于稠油问题,传统的降粘方法往往采用化学品来进行处理,但是这些化学品不仅会对环境造成污染,还可能对人体产生潜在的危害。
因此,近年来,研究人员开始将目光投向了一些天然的、绿色的酶降粘剂,其中生物酶降粘剂是一种重要的研究方向。
1.1 稠油对油田开发的影响稠油是一种高粘度的油,在油田的石油资源总量中占很大比重。
但是由于其高粘度,稠油很难通过油管输送到处理站点,也难以使用现有的提取技术进行提取。
这就导致了稠油在油田开发中的利用率很低。
稠油不仅会导致资源被浪费,还会对环境造成污染。
例如,稠油会对土壤、水源和空气产生明显的污染,对环境造成长期的危害。
此外,稠油还会对油井开发造成一些问题。
稠油会降低原油的流动性,在逆压状态下,油井产量会下降,甚至中断,这些都会直接影响油田的开发效率和经济效益。
1.2 生物酶降粘剂介绍生物酶降粘剂是一类使用天然酶类降解高分子物质的稠油降粘剂。
稠油降粘机理及降粘剂的筛选评价摘要:本文分别对稠油的降粘方法和降粘机理进行了论述,其中降粘方法包括物理方法(轻质原油稀释法、加热降粘法)和化学方法(水热催化降粘法、乳化降粘法、油溶降粘法)。
并研究了降粘剂的降粘机理以及对几种降粘剂的筛选评价。
关键词:稠油降粘机理降粘剂筛选评价目录前言 (3)一、稠油降粘技术及降粘机理 (3)(一)物理降粘法 (3)1、轻质原油稀释法 (3)2、加热降粘法 (3)(二)化学降粘法 (4)1、水热催化降粘法 (4)2、乳化降粘法 (4)3、油溶降粘法 (5)二、降粘剂的筛选评价 (5)参考文献 (10)前言脱气原油在油层温度下的粘度大于100mPa·s的原油被称作稠油。
稠油的粘度高,流动阻力大,不易开采。
但稠油在一些国家的储量较大,不解决开采的技术问题,将会造成很大的经济损失。
我国的原油中稠油的比例很高,现在的年产量居世界第四位,达107吨,稠油开采是一个很突出的问题。
一、稠油降粘技术及降粘机理稠油因为常温时保持固体形态,所以运输成本较高且工艺较复杂,所以对于稠油的利用首先需要考虑的就是降低稠油的凝固点和粘度。
稠油降粘剂的主要作用机理是首先自身的分子与酰胺集团结合,然后结合体再与极性基(如:胶质)组合成氢键,这样的机构不仅确保了结合体能够分散到片状的沥青结构中,最终的目的是减少分子间的作用力,保证原有的结构更加容易分离。
目前降低稠油粘度的方法主要表现在物理方面和化学方面。
(一)物理降粘法1、轻质原油稀释法物理降粘法一种方法是靠对稠油的稀释来达到降低粘稠度的目的,这种方法是将低粘度的汽油、原油或煤油等加入到稠油中,使得稠油的聚集体结构浓度和重质组分浓度降低,最终达到降低稠油粘度的目的。
稀释剂的加入会有效的降低稠油中蜡质的浓度,并限制蜡质在低温环境中的析出,达到降低稠油凝固点和粘度的作用。
这种降粘方法目前应用十分广泛,在委内瑞拉、美国、我国的新疆油田和胜利油田中都有使用。
井筒稠油降粘技术应用现状辛福义(辽宁省盘锦市辽河油田分公司, 辽宁盘锦124010)摘要: 稠油储量巨大, 具有重要的开采价值和需要, 但其开采难度大, 粘度高流动性差就是一个重要方面。
井筒降粘技术就是通过各种方法降低稠油在开采过程中井筒内的流动阻力问题。
不同的油井不同的油藏特性需要采用不同的降粘措施, 因而具体油井应探索合理的降粘措施以达到更好的经济开采。
本文调研了常用的几种降粘工艺的应用现状。
关键词: 井筒降粘; 乳化降粘; 乳化剂; 电热杆; 掺稀降粘中图分类号: T E 623 文献标识码: A文章编号: 1006—7981 (2010) 18—0100—05目前国内外在稠油开采过程中常用的井筒降粘工艺主要有: 电加热降粘工艺、掺稀油降粘工艺及掺化学剂乳化降粘工艺等。
1 井筒化学降粘1. 1 化学降粘原理井筒化学降粘技术是通过向井筒流体加入化学药剂, 使流体粘度降低的稠油开采技术。
其作用原理是: 在井筒流体中加入一定量的水溶性表面活性剂溶液, 使原油以微小的油珠分散在活性水中, 形成水包油乳状液或水包油型粗分散体系, 同时活性剂溶液在油管壁和抽油杆表面形成一层活性水膜, 起到乳化降粘和润湿降阻的作用 1 。
其主要的降粘机理如下:由于原油中含有天然乳化剂(胶质、沥青质等) ,当原油含水后, 易形成W /O 型乳状液 2 , 使原油粘度急骤增加。
原油乳状液的粘度可用R i ch a r so n 公式表示:Λ= Λ0 7 k式中: Λ为乳状液粘度; Λ为外相粘度; 7 为内相所占体积分数; k 为常数, 取决于7 , 当7 Φ0. 74 时k 为7, 7 Ε0. 74 时k 为8。
从式中可看出, 对于W /O 型乳状液, 由于乳状液的粘度与油的粘度成正比, 并随含水率的增加而呈指数增加, 所以含水原油乳状液的粘度远远超过不含水原油的粘度; 而O /W 型乳状液, 由于乳状液的粘度与水的粘度成正比, 与原油含水率的增加成型乳状液, 在25. 98%~74. 02% 范围内, 属于不W稳定区域, 可形成W /O 型, 也可形成O /W 型。
一种二氧化碳增效稠油降粘剂及其应用
二氧化碳增效稠油降粘剂是一种用于增加稠油流动性和降低粘度的特殊化学剂。
它主要用于增强稀油采收率和提高油井产量。
该种降粘剂的主要成分是经过特殊处理的二氧化碳,以及其他具有增效稠油和降低粘度作用的化学物质。
这种组合可以在油藏中形成微观的泡沫结构,使原本黏稠的油变得更流动,提高了油井生产效率。
该种降粘剂的应用步骤通常包括以下几个步骤:
1. 选择适合的油井:选择需要增效稠油降粘剂的油井,通常是那些粘度较高的稠油井。
2. 准备工作:清洗油井管道,确保油井内没有杂质和堵塞物。
3. 注入降粘剂:将降粘剂注入油井孔隙中,通常通过注水井或注气井进行注入。
4. 注入二氧化碳:在降粘剂注入完成后,注入二氧化碳,二氧化碳会与降粘剂反应生成微泡,在油井中形成微观泡沫结构。
5. 等待和观察:等待一段时间,观察油井产量是否有所提高,以及粘度是否降低。
该种降粘剂的应用可以提高油井产量,降低粘度,增加稀油采收率。
此外,由于使用了二氧化碳,还可以实现二氧化碳封存和利用的目的,对环境友好。
稠油粘度降低剂的设计及其在采油中的应用摘要:稠油开采是一项具有挑战性的工作,稠油的高粘度会导致开采和运输成本高昂。
稠油粘度降低剂作为一种有效的技术手段,可以降低稠油的粘度,提高采收率和降低开采成本。
本文综述了稠油粘度降低剂的设计方法和应用情况,并探讨了其未来的发展方向。
关键词:稠油粘度降低剂;设计;采油一、稠油粘度降低剂的设计1、稠油粘度降低剂的设计方法稠油粘度降低剂的设计方法主要包括选择合适的原料,稠油粘度降低剂的原料种类繁多,可以选择合适的化合物或生物材料。
选择合适的原料能够在一定程度上降低成本、提高效率。
研究稠油的物理和化学性质,稠油的物理和化学性质的研究能够为稠油粘度降低剂的设计提供基础数据,如黏度、表面张力、相互作用力等。
优化稠油粘度降低剂的配方,稠油粘度降低剂的配方优化是稠油粘度降低剂设计中的重要环节。
通过多次实验和配方优化,可以找到最佳的配方,提高稠油粘度降低剂的效率。
测定稠油粘度降低剂的性能,稠油粘度降低剂的性能测定能够直接反映稠油粘度降低剂的效果和性能,如降低稠油粘度的程度、稳定性、环境友好性等。
2、稠油粘度降低剂的设计优化稠油粘度降低剂的设计优化是指在保证降低稠油粘度的基础上,进一步提高稠油粘度降低剂的效率和稳定性。
稠油粘度降低剂的配方优化是提高稠油粘度降低剂效率的重要途径。
通过调整稠油粘度降低剂的配方,可以优化其降低稠油粘度的效果。
稠油粘度降低剂的作用机制是稠油粘度降低剂设计优化的另一个方向。
通过研究稠油粘度降低剂的作用机制,可以深入了解稠油粘度降低剂与稠油分子之间的相互作用,从而更好地优化稠油粘度降低剂的设计。
提高稠油粘度降低剂的稳定性。
稠油粘度降低剂在稠油开采和运输过程中需要具有一定的稳定性,以保证其降低稠油粘度的效果。
稳定性的提高可以通过改变稠油粘度降低剂的结构和配方,优化其与稠油分子的相互作用,增强稠油粘度降低剂的稳定性。
提高稠油粘度降低剂的环境友好性。
稠油粘度降低剂在稠油开采和运输过程中可能对环境造成一定的影响,因此,提高稠油粘度降低剂的环境友好性也是稠油粘度降低剂设计优化的重要目标。
稠油井降粘剂降粘机理与现场应用
作者:黄耀综
来源:《中国科技博览》2018年第17期
[摘要]本文从降粘剂分子与稠油中各组分的相互作用方面探讨油溶性降粘剂的降粘机理,油溶性降粘剂通过破碎沥青质的层状结构、降低油水界面张力,起到降低原油粘度、增加原油流动性的效果,有效解决了超稠油粘度大、注汽压力高的问题,在超稠油领域得到了成功的应用。
[关键词]稠油;降粘剂;破坏分子结构;降低;油水界面张力
中图分类号:TE624.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0045-01
虽然我国稠油开发以蒸汽吞吐开采技术为主要方法,常规冷采产量所占份额很低,但有一半以上的稠油油藏不适合用热法开采。
稠油化学降粘方法作为一种新型的降粘技术,正在得到广泛研究和应用。
通过向原油中注入降粘剂,可以改变岩石-原油-水体系的界面特性,降低油水界面张力,改变岩石的润湿性,降低残余油饱和度,从而提高采收率。
一、油溶性降粘剂的降粘机理
在油田开发过程中,含水原油一般形成水包油型乳化液。
由于原油中含有胶质、沥青质和环烷酸等天然油包水型乳化剂,在油田中低含水生产期的采出液一般为油包水型乳化液。
与原油相比,油包水型乳化液的流变性发生了很大变化,主要表现为非牛顿流体性质增强,粘度(在非牛顿流体时指表观粘度)升高,低温时的结构强度增大,不利于原油的开采和集输。
但是,当油包水型乳化液中加入一定量的降粘剂后,其流变性将得到改善,粘度降低,低温时的结构强度减小,乳化液的转相点(临界含水率)降低,有利于油田原油的生产。
目前,关于油溶性降粘剂的降粘机理多借鉴降凝剂的降凝机理,从降粘剂分子与稠油中各组分的相互作用方面探讨其降粘机理。
油溶性降粘剂通过破碎沥青质的层状结构、降低油水界面张力,起到降低原油粘度、增加原油流动性的效果,有效解决了超稠油粘度大、注汽压力高的问题,在超稠油领域得到了成功的应用。
油溶性降粘剂的降粘机理如下:
(1)破坏大分子结构,降低原油粘度。
油溶性降粘剂含有极性官能团,能够透过胶质层渗透进沥青质的层状结构内部,与有机溶剂共同破碎沥青质的层状结构,有效控制沥青质相的几何尺寸和相间堆积,从而实现原油粘度的降低。
由于不同稠油的胶质、沥青质分子结构和分子大小不同,油溶性降粘剂具有很强的选择性。
一般来说,加入降凝剂时稠油凝固点会有一定程度的降低。
由于蜡的网状结构被抑制,由蜡造成的稠油的部分结构粘度消失,屈服值降低,表观粘度也有一定幅度的下降,即降凝剂都具有降粘作用,但这种降粘作用的本质是降凝的结果。
(2)降低油水界面张力,增加原油流动性。
油溶性降粘剂又是一种很好的表面活性剂,当原油含水时降粘剂在油水界面吸附,可以降低油水界面张力,油水体系在降粘剂的作用下形成水外相微乳,且随着含水增加形成的微乳越充分,原油粘度也越低,流动性越强。
二、降粘剂现场应用效果评价
由于某区块为特稠油油藏,经综合分析使用的是油溶性降粘剂,自2016年1月29日至2月3日,降粘剂厂家在某1井进行了原油降粘试验,累计注入降粘剂1.7t。
在1月31日注入1.4t降粘剂后,2月1日停止电热杆加温,抽油机正常运行,上下行电流分别降低1A、3A,日产油量增加了0.5吨,随着加药次数的增加,生下行电流均有所下降,井口温度下降到35℃左右,但产油量增加,原油粘度也由5649mPa·s下降到1441mPa·s,说明降粘效果显著。
三、存在的问题及下步工作建议
(1)由于油溶性降粘剂只有在保证充分与稠油的胶质、沥青质分子相互作用的情况下才能起到明显的降粘作用,所以井下混合条件对其应用有很大影响。
通过向套管中注入降粘剂只能降低井筒内稠油的粘度,不能保证与稠油充分作用,所以降粘效果有限。
尽管已有井下混液器产品,但受其可靠性影响,现场使用并不多。
因此,对降粘剂注入方式仍需进行优化,以达到充分降粘的目的。
(2)使用油溶性降粘剂虽然可以克服乳化降粘技术的部分缺陷,但是,开发油溶性降粘剂难度大,目前对稠油的降粘率还不够高,国外少有人研究,国内研究进展缓慢。
在降粘剂与地层的配伍性方面的研究仍不充分,对于选井条件、施工工艺优选等方面,还需深入研究。
(3)目前,在国内外文献中单一使用油溶性降粘剂进行稠油降粘开采的报道较少,较为可行的方法是把油溶性降粘剂与稀释剂或乳化剂或热力方法配合使用,做为降低降粘费用或提高降粘效率的一种辅助手段。
例如,有人研究的水热裂解催化降粘开采技术就是一项基于热力开采的前沿开采技术。
它借鉴了稠油炼化和改质的思路,尝试使稠油可以在井下实现原位改质降粘。
它是通过向油层注入高温蒸汽,同时加入水热裂解催化降粘剂,将油层视为一个天然的反应器,利用蒸汽的热量,使稠油在水热条件下实现催化裂解,将稠油中的大分子部分裂解为小分子,部分改变稠油的品质,不可逆的降低稠油的粘度,从而达到易于开采的目的。
参考文献
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