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稠油降粘方法的作用机理及研究进展赵文学;韩克江;曾鹤;施岩【摘要】综述了常用稠油降粘方法的作用机理及优缺点。
目前常用的稠油降粘方法主要有加热降粘，掺稀降粘，降凝降粘，加表面活性剂降粘，微生物降粘，改质降粘，油溶性降粘剂降粘，加碱降粘，催化降粘等。
并对以上几种方法进行对比和应用前景的展望。
%Current common heavy oil viscosity reduction methods were reviewed as well as their mechanisms, advantages and disadvantages. The current common heavy oil viscosity reduction methods include heating method, mixing light oil method, mixing surfactant method, microbial method and so on. And above several methods were compared, and their application prospect in future was analyzed.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P1365-1367)【关键词】降粘;机理;应用前景【作者】赵文学;韩克江;曾鹤;施岩【作者单位】中国寰球工程公司，北京 100012;中国寰球工程公司，北京 100012;辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE624稠油是指含有高胶质沥青质，高蜡，高硫等高粘度的原油。
由于稀油消耗量的逐渐增加，难以满足当今社会的需求[1]。
因此，稠油降粘技术是当各国的极大关注的问题。
我国地大物博物产丰富，稠油分布广泛，其中超稠油，重油主要分布在克拉玛依、新疆、辽河等油田，现在我国的主要任务是开采储量大、埋藏浅、粘度相对较低的油田[2]。
原油降粘方法原油降粘是指对高粘度原油进行处理，使其粘度降低，以便于储运和加工。
原油降粘方法主要包括加热降粘、稀释降粘、添加降粘剂和分离降粘等。
一、加热降粘加热降粘是最常用的降粘方法之一。
通过加热原油，使其温度升高，分子热运动加剧，粘度降低。
加热降粘的操作简单，成本较低，适用于大多数原油。
然而，加热降粘需要大量能源，且可能对原油中的一些组分产生热解、氧化等不利影响。
二、稀释降粘稀释降粘是将高粘度原油与低粘度溶剂混合，使溶液整体粘度降低的方法。
常用的稀释剂包括轻质石油产品、液化石油气、溶剂油等。
稀释降粘相比加热降粘所需能量较少，操作简单。
但稀释降粘可能导致原油品质下降，且需考虑溶剂回收问题。
三、添加降粘剂添加降粘剂是通过向原油中加入特定化学物质，改变原油分子间相互作用力，从而降低粘度的方法。
常见的降粘剂有聚合物、表面活性剂、胶体物质等。
添加降粘剂可以显著降低原油粘度，且操作简便。
但需注意降粘剂的选择和加入量，过量使用可能影响加工工艺和产品质量。
四、分离降粘分离降粘是将原油中的高分子化合物、沥青质等高粘度组分与低粘度组分分离的方法。
常用的分离技术包括离心分离、膜分离、萃取分离等。
分离降粘可以选择性地去除高粘度组分，得到低粘度产品。
但分离降粘操作复杂，成本较高，适用于特定原油。
原油降粘方法多种多样，可以根据不同的原油性质和加工要求选择合适的降粘方法。
在实际应用中，可以综合采用加热降粘、稀释降粘、添加降粘剂和分离降粘等方法，以达到降低原油粘度的目的。
同时，需要注意操作的安全性和环保性，合理选择降粘方法，确保原油处理的效果和产品质量。
稠油热力开采降粘方法探索【摘要】稠油油藏具有埋藏深、压力高、黏度大的特点，是世界经济发展的重要资源。
又被称为“不能流动的石油”。
稠油生产的工艺技术较之稀油生产更为复杂。
为了油田的可持续发展，油田工作者必须面对稠油和超稠油的开采，进行技术攻关，要坚持把科技进步和创新不做加快发展稠油开采的重要手段。
本文中笔者结合辽河油田曙光采油厂的实际工作情况来谈谈稠油的热力开采问题。
【关键词】稠油热力开采措施探讨稠油也叫“重油”，又被称为“不能流动的石油”。
稠油油藏具有埋藏深、压力高、黏度大的特点，稠油是世界经济发展的重要资源。
我国也有着十分丰富的稠油资源，据不完全统计，探明和控制储量已达16亿吨。
稠油生产的工艺技术较之稀油生产更为复杂。
为了油田的可持续发展，油田工作者就要面对稠油和超稠油的开采，进行技术攻关，要坚持把科技进步和创新不做加快发展稠油开采的重要手段，全力展开自主创新、集成配套和成果转化，抢占未来发展的制高点和主动权。
笔者结合辽河油田曙光采油厂的实际工作情况来谈谈稠油的热力开采问题。
热力采油是指通过一定工艺措施提高油层的温度，降低油层中稠油的粘度，使得稠油能够流动，从而将其开采出来的技术。
目前热力采油的方法包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、热水驱等。
1 蒸汽辅助重力泄油技术（sagd）在稠油开采中的应用（1）蒸汽辅助重力泄油技术属于热力采油法中的蒸汽驱形式，它是开发稠油乃至超稠油的一项前沿科学技术，该方法的原理是向注汽井中注入蒸汽，蒸汽向上超覆在地层中从而形成蒸汽腔，蒸汽腔向上面和侧面扩展，同油层中的稠油进行热交换，加热后的原油和蒸汽冷凝水依靠重力的作用流至下面的水平生产井中，从而开采出来。
具体来讲，蒸汽辅助重力泄油要通过注汽井（位于采油井的上部）和采油井来实现。
（2）以辽河油田曙光采油厂采油作业三区32号实验区为例，谈蒸汽辅助重力泄油技术在稠油开采中的效果。
实验区概况：32号实验区油藏埋深为541——638米。
稠油开采中降粘技术研究进展摘要：国内稠油资源丰富，先后在12个盆地发现了70多个重质油田，全国已探明控制储量约16×108t[1]。
随着常规油可开采储量的减少，国内能源供应日趋紧张，有效、经济地开采稠油越来越受到重视。
但是，由于稠油高粘度和高凝固点，流动性差，不易开采。
降粘、改善其流动性是稠油开采的关键。
目前国内外稠油开采过程中采用的降粘方法主要有：物理降粘(加热降粘法、掺稀降粘法)、化学降粘法(加碱降粘、降凝剂降粘、表面活性剂降粘、油溶性降粘剂降粘)、改质降粘法、微生物降粘法。
关键词：稠油开采；降粘技术；技术进展1导言我国的稠油资源丰富，但由于粘度高，流动性差，增加了稠油开采和集输的困难，为了改善稠油的开采和集输，必须研究稠油的性质和稠油的降粘工艺技术。
稠油之所以稠，主要是稠油中的胶质、沥青质含量高，胶质、沥青质含量越高，油的粘度也就越高，即油越稠。
原油中的胶质、沥青质并不是单一物质，它们是结构复杂的非烃化合物的混合物，胶质的相对分子质量较低，溶于油，而沥青质的相对分子质量较高，是胶质的进一步缩合物，不溶于油，分子中稠环部分成片状。
2 稠油的性质特点稠油是指在油层温度下粘度大于100mPa.s的脱气原油，但通常都在1Pa.s以上。
相较于普通轻质原油，稠油有其自身特性：粘度高、密度大(克拉玛依油田九区稠油在50℃时，平均粘度为452029mPa.s)；胶质和沥青质含量高；粘度会对温度变化较敏感；O、S、N等杂原子以及Fe、Ni、V等金属元素含量较高，蜡含量低。
但我国部分油田如大庆、华北、中原等，其稠油蜡含量较高，大于10%。
3 稠油开采中降粘技术3.1加热降粘技术稠油热力降粘开采是应用了稠油对温度高敏感性，即稠油温度越高粘度越小，即应用工艺手段使稠油油层温度提高，胶质分子间、沥青质分散相间和胶质分子与沥青质分散相间通过氢键和分子纠缠而产生结构的作用力减弱，稠油中的结构被破坏，使粘度明显降低，提高油层流动性来开采稠油，在一定温度的范围内，温度升高稠油粘度将明显下降，即温度每升高10℃，稠油的粘度约下降一半；当结构完全被破坏时，稠油粘度就随温度的升高而降低得很小，即超过一定温度范围，温度继续升高，稠油的粘度降低很小。
稠油降粘方法概述
文章结合稠油高粘本质特点，综述了稠油开发降粘稠油粘度的办法，其中包括蒸汽吞吐降粘、蒸汽驱降粘、井筒加热降粘、火烧油层降粘、稠油乳化降粘、掺稀油降粘、油溶性降粘剂降粘、微生物降粘、水热催化裂解降粘、超声波降粘、磁降粘等及其降粘机理，浅谈各种降粘方法的优势和不足，并总结降粘工艺特点。
标签：稠油；降粘；乳化
1 稠油粘度较高的根本原因
1.1 稠油体系作为一种胶体系统已经得到了普遍的认同，胶质是胶溶剂，而沥青质则是分散相，油质就是分散介质了。
而导致稠油体系在高温下仍然具有很高粘度的根本原因就是其内部所含有的复杂超分子结构了。
1.2 在稠油体系中，这些超分子结构并不都是紧密相连的，一些低层次的分析结构会在力的作用下发生聚集的现象，这样就会形成排列很分散但复杂程度却很高的超分子结构，在此过程中就包裹了大量的液态油。
1.3 随着又有一种应用更加广泛的沥青胶体结构模型，当沥青质超分子结构受到被流体剪切的过程中，即使其与胶粒是不能看作是一个整体的，然而其与胶粒之间却还是有很强的吸附作用，因此其粘度也得到了一定程度的增加。
1.4 一般情况下，稠油体系中的蜡含量是不大于10%的，然而由于温度较低时蜡晶的析出，稠油的粘度也会增高，因此稠油在低温状态时是呈现出一定的非牛顿性的。
2 常规稠油降粘方法
2.1 热力降粘的方法
由于稠油体系中的重质组分含量很高，所以其流动性很差，粘度很高，并且其还具有较强温度敏感性，通常采油的热力降粘的方法有井筒加热、蒸汽驱、热水驱、单井蒸汽吞吐、热化学以及火烧油层等方法，而应用的较为广泛则是蒸汽驱和蒸汽吞吐这两种方法。
2.1.1 蒸汽吞吐降粘法。
这种方法也叫做循环注蒸汽法或注蒸汽热激励法。
其实质就是在很短的时间内将一定量的具有高温高压的湿饱和蒸汽注入到稠油体系中去，在油井周围的一定区域内进行加热，从而降低稠油体系的粘度。
这种方法具有响应速度快，油气高，可多次吞吐并且井间地层不需要连续等优点，然而随着油藏天然能量的不断减少以及吞吐时间的不断增加，近井地带含油饱和度会越来越低，束缚水就会逐渐饱和，蒸汽热效率降低，周期生产效果也
会越来越差。
这几年来，为了最大限度的提高蒸汽吞吐的采收率，国内外油田都比较重视化学添加剂的作用，研究和推广了薄膜扩展剂、驱油助剂、破乳剂的应用技术，并且在我国的很多油田中也已经成功的应用了，同时也取得了一定的成效。
2.1.2 蒸汽驱降粘法。
这种方法就是在一口井中或是多口井中连续的注入蒸汽，这样地下原油加热降粘的同时还会驱向邻近多口生产井，从而使生产井持续的开采原油。
蒸汽驱降粘法具有纵向波及效率差以及热水带驱油效率低等缺点，因此有了有效的改善这些缺点，通常都是应用有机凝胶或水泥浆体系封堵注汽井的高渗透通道。
另外，由于在地下形成的蒸汽泡沫中使用表面活性剂可以降低蒸汽的流速，从而达到改善吸汽剖面的目的，很多石油公司通过大量的试验也已经证明了，其可以大大的提高原油的采收率，从而获得更高的经济效益。
2.1.3 火烧油层降粘法。
这种方法又叫做火驱法，是基于油层本身的一种热力采油方法。
由于注入空气需要使用大功率高压空压机，为此技术要求比较高，因此火烧油层一般应用于油层深度小于1000米至1500米的油藏。
2.1.4 井筒加热降粘。
根据稠油在井筒中举升时的特点，采用井筒加热降粘技术来降低其在井筒中的粘度，使其顺利举升到地面。
井筒加热降粘具有结构简单，易操作等特点。
2.1.5 其它热力降粘的方法。
近些年来随着我国科学技术水平的不断发展，由于不同地层条件的不同需求，传统的热采方法已经不能完全的满足油田的实际需要了，因此也就出现了很多的新型的热采方法，如高温聚合物驱、注蒸汽加溶剂、注热碱水、注热段塞、注蒸汽和聚合物和活性水驱等方法。
2.2 化学降粘的方法
所谓的化学降粘就是指在原油中加入一些化学药剂来降低原油粘度的方法。
常见的化学降粘的方法有稠油乳化降粘以及新提出的化学降粘方法。
2.2.1 稠油乳化降粘法。
这种方法就是指在表面活性剂作用下，将稠油体系中的W/O型乳状液转化成O/W型乳状液，从而却的降低原油粘度的效果。
2.2.2 其它化学降粘方法。
稠油乳化降粘是基本的化学降粘技术，但是近年来随着技术的进步和不同地层条件的需要，诞生了一些新的化学降粘技术，比如自生CO2与化学降粘复合吞吐降粘、蜡晶改进剂降凝降粘、稠油加碱降粘和化学吞吐降粘技术。
2.3 物理降粘方法
2.3.1 超声波降粘法。
采用这种方法不但能够更好的激励油层，提高油藏的產量，同时其对油层也不会产生损害，因此这种方法越来越受到了石油行业工作者的重视。
当采用超声波对稠油体系处理后，就会改变稠油的分子结构，并且还会对很多结构造成永久性的改变，这就是我们所说的不可逆性，从而降低了原油的粘度。
2.3.2 微波降粘。
微波加热能量利用效率高，加热速度快；微波对混合物料中的各个组分加热时具有选择性加热的特点；可以精确地控制微波加热过程；便于实现自动化控制和计算机操作控制。
2.3.3 磁降粘法。
大庆、辽河等油田在磁降粘技术的应用方面已经取得了很大成功。
辽河油田通过采用此技术可以使凝固点降低6～22℃，降粘率达30%～60%。
一般情况下，原油都是抗磁性物质，所以当其经过磁场时，就会出现诱导磁矩的现象，抑制蜡晶形成和聚集，并且稠油体系中石蜡、胶质、沥青质等抗磁性物质都会重新的进行排列，其流动性会得到很大程度的增加，而其粘度也会得到很大程度的降低。
2.3.4 掺稀油降粘法。
这种方法是指在稀油中加入高粘度的稠油中进行稀释，从而降低稠油的粘度。
稠油中加入稀油后，胶质沥青质的浓度会降低，从而可以减弱它们的相互作用，起到降粘的目的。
采用此方法时，稀释剂肯定是要选择稀原油的，这主要是由于稀原油来源很广，并且数量也多，但同时也会带来一定的问题。
这里特别要注意以下几个方面的工作，第一，在掺入稀原油掺之前，应先进行脱水的操作，而在掺入稀原油后，这是就是混合含水油了，仍然要进行脱水的操作，这样就加大了能源的消耗量；第二，稀原油作为稀释剂掺入稠油后，稀油的物性得到了降低，而稠油与稀油混合共管外输时，增加了输量，对炼油厂的技术设施以及工艺流程会造成一定的影响；第三，由于稠油与稀油在价格上是存在较大的差异的，所以采用这种方法的成本更高。
3 结论
3.1 由于油藏地质复杂，各种稠油降粘法具有各自的优缺点，因此在选择方法时应根据实际的油藏条件，开发有针对性的降粘技术，从而满足实际的生产需要。
3.2 乳化降粘可以作为一种辅助手段，与蒸汽驱和蒸汽吞吐等热力手段以及其它降粘方法复配使用，进行优势互补，提高降粘效果。
3.3 化学降粘是一种很有潜力的方法，可以采用多种降粘剂复配使用，使用分散剂抑制或分散蜡晶、胶质、沥青质，然后使用乳化剂使稠油形成O/W型乳
状液，利用协同作用，降低原油粘度。
3.4 使用油溶性降粘剂时可以直接添加降粘剂，避免了乳化降粘存在的后处理问题。
油溶性降粘剂的降粘率不高，且价格昂贵，单独使用很难达到生产要求，应该与其它工艺配合使用。
参考文献
[1]常运兴，张新军.稠油油溶性降粘剂降粘机理研究.油气田地面工程，2006，25（4）：8-9.
[2]梁涛.离子液体对稠油的改质降粘实验研究[J].大庆：大庆石油学院，2007.
[3]柳荣伟，陈侠玲，周宁.稠油降粘技术及降粘机理研究进展.精细石油化工进展，2008，9（4）：20-25，30.。
