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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。
稠油井筒降粘配套技术综合应用探究摘要：稠油油藏资源丰富、分布广，常规的采油方法已经很成熟，而油田增产就得采用非常规的方法开采。
特别是对稠油的开采，稠油一般含沥青质、胶质多，是造成原油粘度高的根本原因。
井筒化学降粘技术是指通过向井筒流体中掺入化学药剂，从而使流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。
通过复合型稠油助产剂，原油与水形成O/W型乳化体系，使期间形成水膜与水膜之间的摩擦，达到降低粘度，降低粘阻，达到提高采收率的目的。
关键词：井筒降粘；复合型乳化体系；润湿性反转；举升参数优化引言采油注蒸汽开采以降低粘度，但是到井筒时，由于温度下降，粘度增高，就不易能过井下泵设备抽到地面，由于粘度增高，油井负荷增大，地面设备易损坏，因此影响油井的产量。
本文主要是采用复合型乳化降粘体系来降低井筒的原油粘度，提高流度，达到提高产量的目的。
某区块处于断层上升盘，含油面积 4.8km2，地质储量1787万吨，是含油层系多、油稠、出砂严重、油水关系复杂的普通稠油油藏。
油区主要以蒸汽吞吐的方式开采，特稠油井辅以电加热系统，改善原油在井筒的流动性，但能耗十分巨大。
井筒化学降粘技术是指通过向井筒流体中掺入化学药剂，从而使流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。
其作用机理是：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柱表面形成一层活性水膜，起到乳化降粘和润湿降阻的作用。
为了验证降粘剂在井筒降粘方面的实际使用效果,探索最合理的加药剂方式及药剂用量，选择试验井通过全面对比该井使用药剂前后的液量、工况及能耗，考察该降粘剂在稠油井降粘方面的使用性能。
试验井于2018.2月转抽开，目前生产层油层深度为1543.38-1830.35m。
机型为600皮带机，电机为22kW普通电机，采用智能中频电加热系统。
1.工艺原理在复合型稠油助产剂的作用下，原油与水形成O/W型乳化体系，使稠油在举升过程中，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,粘度和摩擦阻力将会大幅度降低；同时，在药剂的作用下，会产生润湿降阻作用，破坏油管或抽油杆表面的稠油膜,使其表面润湿性反转变为亲水性,形成连续的水膜,减小举升及抽吸过程中原油流动的阻力，来达到降粘减阻的目的。
稠油稀化降粘解堵技术简介一、稠油蒸汽吞吐井伤害原因分析通过对辽河油田稠油主力区块蒸汽吞吐井油层保护及处理技术研究，我们总结蒸汽吞吐井伤害（致使注汽有效率低，产能下降梯度明显）的主要原因是：1、注汽前沿热/冷伤害，随着注汽轮次越多，对地层造成的伤害也逐渐变大。
2、乳液堵塞（液锁）伤害（热汽（热水）与地层原油产生乳化）。
3、水敏（粘土膨胀）伤害。
4、地层盐敏伤害。
二、稠油稀化降粘解堵技术2.1 技术原理从分析注汽（蒸汽吞吐）过程中对油层造成的伤害原因、伤害类型及伤害程度的基础上，对目前现场使用的各种注汽添加剂、化学助剂产品性能、现场应用效果，进行分析、评价、筛选，并利用稀化剂降低原油粘度，特别是对滞留、吸附近井附近的重质稠油（沥青质、胶质、蜡等）具有较好的稀化降粘效果，同时又满足储层配伍性要求，而研制开发的一种新型的蒸汽吞吐井高效冷采复产剂，主要目的是解除注汽过程中对地层伤害，并借助新的工艺，提高地层能量、稀化降低原油粘度、提高回采速度和回采水率的同时，最大限度冷采低渗透层（难动用层），进而最大限度恢复高轮次低（无）效吞吐井产能，延长有效开采轮次。
2.2 主要成份高轮次低（无）效吞吐井冷采复产技术，药剂主要成分是由稠油稀化剂，分散渗透剂，高温防破乳剂，润湿转向剂，阳离子小分子表面活性剂，薄膜扩展剂，低碳酸解堵剂，金属络合剂，地层自生气增能助排剂等复合成分组成。
2.3技术特性①是一种较好的稠油稀化剂：由于试剂中含有稠油稀化剂，该剂是通过控制改变原油分子中的过渡金属元素含量或配位体数量，降低原油粘度，特别是对滞留、吸附近井附近的重质稠油（沥青质、胶质、蜡等）具有较好的稀化降粘效果，既减小油流动阻力，也对近井附近堵塞具有较好解堵效果；即有助于热量传递，又减少热汽（热汽、油、水混合物）在油层条件下流动阻力，同时，对岩石表面具有较强的吸附作用，使油润湿岩石转化为水润湿，有利于油水流动；②是一种较强的分散渗透剂：由于该剂含分散渗透剂，润湿转向剂，阳离子小分子表面活性剂，薄膜扩展剂，使得注汽热前沿产生的乳化带，进行分散、微乳化，液滴直径小于30μm，满足“大拇指”定律要求，解除注汽过程中产生的液锁、水锁伤害；③是一种较强的高温防破乳剂：由于该剂含有高温防破乳剂，预防高温下乳化，同时，当其与分散剂等混配时，具有较好的协同作用，使得解除液锁、水锁等效果更好；④是一种防窜、封窜剂：由于该剂含有一种特殊的表面活性剂，在相对高流速、低温、高含水时，形成乳状液，乳化程度较大，且瞬间液滴直径明显变大，当注汽发生汽窜时，汽窜处通常出现在高渗层，也是高含水层，此处温度、压力相对较低，此时在表面活性剂的作用下，局部发生较强的乳化现象，不配伍的乳化液滴，具有暂时的封堵、封窜作用，随着温度、压力的“平衡”，这种作用自行解除，从而提高注汽有效率；⑤是一种较好的综合解堵、粘土稳定剂：由于该剂含有低碳酸解堵剂，解除油层各种堵塞，诱发油层能量，同时，该剂在高温（180℃以上）条件下，释放出一种阳离子小分子，对粘土膨胀、运移具有较强的抑制性；而反应中产生的络合酸，对粘土矿物具有较强的溶解作用，其较高的电负性压缩粘土晶格层间距，对已经膨胀粘土具有一定的收缩作用。
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。
稠油乳化降粘减阻输送技术进展任玉洁;谷俐;吴玉国;齐超;于欢【摘要】Due to its outstanding features of lager density and high viscosity, the heavy oil is generally transported by heating oil pipelining. But the conventional process has several disadvantages, such as high energy consumption and so on. So it is important to study the other friction reduction transportation technologies. In this paper, the principle and technical-economic characteristics of friction reduction transportation technology by emulsification and viscosity reduction for heavy oil were discussed as well as types of emulsifying viscosity reducer and the screening method, the evaluation method and influence factors of emulsion stability and the principle of demulsification and measures to improve demulsification effect. And the typical engineering examples of friction reduction transportation technology by emulsification and viscosity reduction for heavy oil were also introduced. Finally, the existing problems and development direction of this technology were summarized and analyzed. In addition, the focal point of the further study was pointed out.%稠油具有密度大、粘度高的特点，采用传统的加热输送工艺存在能耗高等弊端，研究加热输送以外的稠油降粘减阻输送技术具有重要意义。
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。
稠油降粘方法比较概述综述了目前稠油的降粘方法，对乳化降粘、掺稀油降粘、加热降粘、加碱降粘、加表面活性剂降粘、稠油催化降粘和油溶性降粘剂降粘的优缺点进行比较，重点介绍了油溶性降粘剂降粘，指出了以后降粘剂的发展趋势。
标签：稠油；降粘剂；稠油改质；表面活性剂目前全球的石油形势比较紧张，原油期货价格已经突破每桶130美元，据专业人员估计原油期货价格将会出现缓慢上涨的趋势，最终将达到每桶140-150美元。
这无疑将加大对油气资源的开采，目前我国已开发的油田大多数都已处于高含水和高采出程度阶段，东部多数老油田综合含水高达85%以上，可采储量开采程度达到70%以上。
而我国的稠油储量很大，主要分布在辽河、新疆、胜利、南阳、大港、吉林和华北等油田，稠油的地质储量约占总储量的17%。
稠油中胶质、沥青质和石蜡含量较高，黏度很大，流动性差，因而其开采和集输难度很大，需进行加热或稀释处理。
由于常规开采稠油的高成本和政治方面的原因，在开采时都会首选开采较轻的原油。
然而在当今的形势下，稠油资源将成为21世纪的主要能源。
为了经济合理的开采稠油资源，必须采取一些物理或化学方法对稠油进行改质或改性处理，降低黏度，提高流动性，从而提高采收率。
本文对稠油降粘的方法，研究现状和趋势进行了综述。
1 稠油粘度含正构烷烃多的原油凝固点高，含胶质、沥青质多的原油粘度高。
稠油粘度高的实质是其本身分子在体系各种力的相互作用下所形成的复杂大分子结构[8]。
稠油中的胶质、沥青质是一种天然的乳化剂，使油水在采出及运输过程中形成稳定的乳状液。
2 降粘的方法2.1 乳化降粘由于其特殊的表面活性把油包水型乳状液变为水包油型乳状液，含水稠油中加入降粘剂后起到反相乳化剂的作用，从而达到降粘的目的。
2.2 掺稀油降粘轻油掺入到稠油后可起到降凝降粘的作用；所掺的轻油相对密度和粘度越小，降凝降粘效果也越好；混合温度越低，降粘效果越好；低温下掺入轻油后可改变稠油流型，使其从屈服假塑性或假塑性转变为牛顿流体[4]。
海上S油田稠油乳化降黏技术王大威;张健;崔盈贤;谭业邦【期刊名称】《油田化学》【年(卷),期】2015(0)2【摘要】针对稠油黏度高,单纯聚合物驱亲和原油能力差,驱替携带效率低,提高采收率程度低等问题,本文采用新型聚合物型降黏剂RH327对海上S油田稠油进行降黏实验,评价了其乳化浓度、乳化类型、聚集形态、界面活性、润湿性、稳定性、静动态吸附能力等性能,在此基础上通过物理模拟驱油实验,形成可有效提高原油采收率的聚合物型降黏剂驱油体系。
结果表明,降黏剂RH327在油藏环境条件下,在较低浓度下即具有较强乳化活性和界面活性,浓度1.2 g/L、油水比为50∶50时对稠油的降黏率达94.7%;同时具有较快的乳化速度和较强的稳定性,乳化速度为0.17 m L/min;RH327在油砂和岩心中吸附量较小,RH327在较高浓度(2.0 g/L)下的油砂的静态吸附量仅为3.4 mg/g,浓度为1.6 g/L的RH327溶液在注入2.5 PV时渗透率为2756.15×10-3μm2的人造岩心达到饱和吸附,饱和吸附量为160 ug/g左右;物理模拟驱油实验结果表明,在保证主体降黏剂段塞在0.3 PV条件下,前后用聚合物段塞(两亲丙烯酰胺聚合物ICGN,使用浓度1750 mg/L,0.06 PV)进行保护,可在水驱(35.72%)基础上提高采收率17.3%,在S油田高含水阶段具有较好的应用前景。
【总页数】6页(P263-267)【关键词】稠油;乳状液;乳化降黏;采收率【作者】王大威;张健;崔盈贤;谭业邦【作者单位】海洋石油高效开发国家重点实验室;中海油研究总院;山东大学化学与化工学院【正文语种】中文【中图分类】TE53【相关文献】1.海上稠油采油工艺配套技术研究——以南海东部西江30-2油田稠油组化学降黏为例 [J], 杜河泉2.稠油自乳化降黏技术在临盘油田的应用 [J], 董元军;张子玉;韩炜;董双平;王在华;肖贤明3.海上稠油油田的降黏开采及集输技术 [J], 刘宇思4.海上稠油油田的降黏开采及集输技术分析 [J], 赵杰5.稠油油田边部油井井筒乳化降黏技术研究及应用 [J], 王迪; 张洪; 李彪; 杨彬; 徐大明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
稠油乳化降粘技术刘国然 编译(辽河石油勘探局钻采工艺研究院 辽宁 盘锦 124010)
前 言世界上的稠油资源非常丰富,储量和产量都占很大比例。为了开发稠油资源,世界各产油国和地区都在致力于研究稠油的开采和集输问题。为了降低稠油的粘度,增加流动性,提高产量,一般采用热采法、稀释法、乳化降粘法等。其中乳化降粘技术具有方法简单、经济、所需能量少等优点。
化学降粘法及机理
1. 化学剂的分类化学降粘剂分为降凝剂(或叫流动改进剂)和乳化剂(表面活性剂)。前者能大大降低含蜡原油的粘度、胶凝强度和凝点,而使原油流动性得到改善,后者使高粘原油形成低粘度的水包油(O/W)型乳化液,而使稠油粘度大大降低。表面活性剂是一种化合物,其分子中有亲水原子团和疏水原子团,由于其少量的存在可使表面性质有显著变化。根据实用性质,表面活性剂又可分为洗净剂、乳化剂和湿润剂等。表面活性剂通常分为阴离子系、阳离子系、两性离子系及非离子系四大类。
2. 乳化降粘机理稠油乳化降粘就是使一定浓度的表面活性剂水溶液,在一定温度下与井下稠油充分混合,使高粘原油以粗油滴系分散于活性水中,形成低粘度的水包油(O/W)型乳状液。这种乳状液降低了原油在井筒和管线中的运动阻力。原油中加入亲水表面活性剂后,因亲水基表面活性很强,而替代油水界面上的疏水自然乳化剂而形成定向的吸附层,吸附层将强烈地改变着分子间相互作用和表面传递过程,致使原油粘度显著下降。实践证明,原油粘度越高使用表面活性剂降粘效果越好。稠油乳化降粘开采和集输机理也可从两方面来理解:一是表面活性剂溶液与稠油接触能使油水界面张力下降,所以在一定温度下经过搅拌,油便呈颗粒状分散在表面活性剂水溶液中,形成极粗的水包油型乳状液。活性剂分子吸附于油珠周围,形成定向的单分子保护膜,防止了油珠重新聚合,可见乳状液流动能使液流对管壁的摩擦压力减弱(图1)。二是由于表面活性剂水溶液的湿润作用,使液流流动阻力显著减少,即在管壁上吸附了一层表面活性剂水溶液的
第2卷第1期特 种 油 气 藏1995年水膜,从而使原油和管壁之间的摩擦变成表面活性剂水溶液与管壁的摩擦,达到流动阻力显著下降的目的(图2)。
图1 水包油型(O/W)乳状液 图2 水包油型(O/W)乳状液管道流动示意图乳状液的性质
1. 乳状液所谓乳状液是指两种互不相溶(或不完全相溶)的液体,其中一种液体以不同大小液滴形式分散在另一相中,形成具有一定稳定性的非均匀体系。它的形成必须具备下列三个条件:a. 两种液体互不相溶;b. 存在着乳化剂;c. 在一定温度下充分搅拌(即在高剪切速度下使一种液体以小液珠状态分散在另一液体中)。
2. 乳状液的性质及其影响因素研究乳状液的性质以及各种参数对流变性的影响,为稠油的开采和集输提供了必要依据。有关水包油(O/W)型乳状液的理论和应用的研究很多,其性质很复杂。Shermon曾举过6个可以影响乳状液性质的因素。Richardson最先提出乳状液粘度和内相浓度的关系式如下:_=_wexpKH
式中:_——乳状液粘度,mPa·s;_w——乳状液外相浓度,%;K——常数;H——乳状液内相浓度(体积百分数),%。Rose和Marsden研究普鲁德霍湾原油在20%NaCl水中的水包油(O/W)型乳状液的流变性时指出,乳状液粘度和内相浓度的关系与上述公式一致,而有的研究者认为上述公式不适用于水包油(O/W)型乳状液。Camy等人研究了水包油(O/W)型乳状液流变性能与各种参数之间的相互关系。结果表明:大多数原油的水包油(O/W)型乳状液属于牛顿流体,少数属非牛顿流体,而且主要是假塑性流体,也有膨胀性流体、触变型和震凝型流体。总之,乳状液的性质不仅受内相浓度(油水比)、乳化剂种类、浓度等物理组成的影响,而且
58特 种 油 气 藏1995年与热力条件、剪切条件及时间、无机盐等因素和物质有关。更复杂的是其组成状态不同,如内相颗粒大小及其分布不同也会使乳状液宏观性质发生变化。另外,各组分的化学组成及物理化学性质的影响也很大。
表面活性剂的选择及乳状液的形成
1. 表面活性剂的选择选择表面活性剂的原则是:必须保证乳状液在不同条件下的稳定性,在地面原油脱水处理时易分离[1]。在井下条件下,离子和非离子型表面活性剂都可以形成低粘度的水包油(O/W)
型乳状液。通常都选用非离子型表面活性剂,因为非离子型表面活性剂比较便宜,并且不受产生水的影响。另外,非离子表面活性剂形成的乳状液粘度低,而且在油水分离器中很容易分离。如具有多个环氧乙烷基的表面活性剂是可溶水的,并且有助于乳状液的形成。这种表面活性剂在井温下化学性质稳定、无腐蚀、无毒。又如聚氧丙烯烷苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物等都是产生乳状液的良好表面活性剂。特别是聚氧乙烯烷基苯基醚具有乳化效率高、降粘幅度大、不受介质pH值及硬离子浓度影响,加热时油水易分离,分离后的水溶液还可再使用,成本低等优点[2]。
委内瑞拉INIEVEP研究院在奥里诺科稠油区试验研究中,为找到适合于形成稳定的水包油(O/W)型乳状液的化学剂,使用了500多种,其中包括离子型和非离子型及阳离子表面活性剂。其结果得出非离子型表面活性剂[HLB(亲水亲油平衡值)>14]产生的乳状液效果最佳,它可以形成均匀的油滴,具有较大稳定性[3]。
2. 乳状液的配制与形成选择适合的表面活性剂后,按一定重量加到水里,一般加入量约0.002%～1.00%(重量%),对特稠油加入量要高些。选用非离子型表面活性剂最好使用矿化水,这有利于乳状液的形成。表面活性剂与水混合后形成表面活性剂水溶液。在一定温度下,通过充分搅拌可以与原油混合成低粘度的水包油(O/W)型乳状液。乳状液粘度与其外相(水)粘度及内相(油)浓度有关,但主要取决于外相浓度。一般油浓度(体积含量)多在75%～60%范围内,或含水量为25%～40%。当表面活性剂水溶液含量低于25%时,将不能形成连续相,进而不能形成水包油(O/W)型乳状液。实践证明稠油含水量越高,乳化效果越好。一般要求井网含水至少达10%以上。
表面活性剂的注入使用机械方式可以注入表面活性剂水溶液,完成井下乳化技术。图3是普通的井下乳化工艺流程图。它是把储罐中混合好的表面活性剂水溶液经计量泵泵入套管和油管环形空间,经过泵的机械搅拌,与井筒原油形成低粘度的水包油型乳状液,再经油管抽到地面,经分离器进行分离,再把分离出的乳状液加热脱水,使油水分离,分离出的水还可再用。
59第2卷第1期刘国然:稠油乳化降粘技术图3 井下乳化工艺流程图4 表面活性剂注入系统地面设备 图4、图5是Bodo油田使用的注表面活性剂地面和地下设备。图4是地面上把采出的水和表面活性剂SRCK-1经注入泵、化学泵泵入固定搅拌器搅拌,后经软管注入空心抽油杆中[3]。
图5 井下系统图5是根据美国USS油井稀释剂管式泵改进的井下设备。它主要完成注入流体与固定凡尔下面地层流体混合,流体经过25mm的整体接头管进入井下泵[4、5]。泵由双柱塞系统组成,流体连续注入空心抽
油杆,然后通过上柱塞上的一根管子把表面活性剂水溶液送到泵的底部。这样在生产液(地层液)进入固定凡尔之前,经机械搅拌可使它们充分混合,形成低粘度的水包油(O/W)型乳状液,以达到降粘的目的。还有一种方法是在油管外侧固定一根小直径管线,表面活性剂水溶液可直接通过管子引入井下。这种方法简便适用,安装和起下作业时间短。胜利油田从70年代就着手这项工作,目前已形成了一套较为成熟的乳化降粘开采和集输工艺流程:一种是计量站为单元的稠油降粘工艺流程。对小断块油田,各断块及各油井原油性质差异较大的油井,宜采用小面积多井降粘;另一种是以接转站或转油站为单元的稠油降粘工艺流程。它适用于原油性质差异不大的大面积稠油区。表面活性剂水溶液可根据油井实际情况分别采用井下(泵下或泵上)或地面(井口)掺水方式(见表1)。总之,注表面活性剂水溶液的方式可根据各油田、油井、稠油的性质、抽油设备等具体情况来定。
稠油乳化降粘的效果
根据国内外一些稠油油田采用乳化降粘技术来看,效果是明显的。如国外Lindbergh油田、享廷顿滩油田、克恩河油田,我国的胜利、辽河油田等,它们的原油粘度都很高,有的在20000mPa·s以上,甚至更高些。这些稠油很难开采,但是经过乳化降粘后,原油粘度明显下
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降,有的达几mPa·s。这样就解决了抽油杆下降难问题,同时也提高了泵的冲次、泵速和泵效,减少了动力消耗、降低了系统压力;乳化后一般的产油量可增5%～10%。从经济上看,乳化降粘技术使用的表面活性剂费用低,这样就减少采油成本。另外,乳状液的外相水水源充足(主要为采出的地层水)。乳化降粘技术可使用原有井的掺稀设备,而费用都低于掺稀费用,产油量又高于掺稀的产油量。
结 论稠油乳化降粘工艺在技术上是可行的,经济上是合理的,稠油降粘加药费用大约和节省的电力费用相等。同时,可实现一次加药解决稠油开采、集输、脱水等三大环节问题。参 考 文 献1 宋迎来,刘显英.井下乳化技术在稠油开采中的应用.国外石油工程.19882 王素英,岳福山,等.专利CN88105018A
3 MouritsFM,KuruczL,ScouiarRJ.HeavyoilemulsionresearchatSaskatchewanresearchcouncil.PetroleumsocietyofCLM.19874 SlmonR,PoynterWG.Down-holeemulsificationforimprovingviscouscrudeproduction.JPT.1968,(12):1349—13535 DESBriisayCM,MudieDW.Pumpingheavyoilwiththeaidofdown-holeoil-in-wateremulsification.JCPT.1989,28(4):81—84
收稿日期:1994-04-26
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