渣油掺稀降黏实验及模型

为研究非石油基组分油用于渣油掺稀降黏的机理和黏温模型,测定了页岩油、水上油和煤柴油3种非石油基组分油用于辽河减压渣油掺稀降黏的黏温数据。实验结果表明,3种稀油对渣油降黏效果显著。分析认为:沥青质基本片层结构之间的缔合作用力是影响渣油掺稀降黏效果的重要因素。将张克武导出的液体黏度理论方程拓展应用于渣油掺稀混合油的黏温关系描述。基于实验和分析,提出渣油掺稀降黏包括沥青质稀释和解缔两种机理,并建立了渣油掺稀降黏模型。该模型计算值与实验值吻合较好。模型参数反映了混合油的构成和稀油对渣油沥青质缔合作用的影响,具有一定的物理意义。     

基于胶体化学和热力学的稠油掺稀降黏试验研究

掺混稀油是稠油降黏的有效手段之一,能有效降低超深井井筒举升过程中井筒摩阻。评价了不同密度稀油的掺稀降黏效果,并综合运用热力学、胶体与界面化学等研究了稠油掺稀降黏过程中稀释焓、Zeta电位、掺稀比的变化以及轻质油与稠油混合溶液的稳定性。研究结果表明,密度0.91g/cm3掺稀油与稠油混合过程中溶解热焓值最低、Zeta电位最高,混合系统能最快地达到热力学平衡,形成的胶体分散系统最稳定,掺稀效果最好。该结果对明晰稠油掺稀降黏机理、提高稠油掺稀降黏效果具有指导意义。     

新疆油田二元复合驱高黏采出液降黏技术

在新疆油田七中区化学驱油现场试验中,部分采油井出现了高表观黏度(4 000 mPa·s)的乳状液,放置几天均不破乳降黏,严重影响采油与运输。为降低乳状液的表观黏度,研究了添加破乳剂、升温法、超声法及加盐法对乳状液表观黏度的影响,总结筛选出最优的降黏方法。结果表明:季铵盐类破乳剂对该种乳状液降黏效果很差;温度对乳状液的流变性影响很大,相同剪切率下,温度越高,乳状液的表观黏度越小;超声能显著降低乳状液的表观黏度;Nacl质量浓度为10 000 mg/L、乳状液与污水体积比为5:5时,降黏效果最好。研究成果对化学驱高黏采出液集输及后续处理具有重要指导意义。(图6,表1,参26)     

不同类型水层对油砂SAGD开发的影响分析

随着能源需求的增加及环境保护要求的提高,采用蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发的油砂矿越来越多。对于非均质性较弱的常规油砂SAGD开发,其过程与经典的SAGD开发理论基本相符,开发效果较好;而对于非均质性较强的油砂SAGD开发,由于其一般存在层内水层、顶水和底水等,经典的SAGD开发理论难以描述其生产过程,实际的开发效果也较差。从生产实践出发,研究层内水层、顶水和底水如何影响油砂SAGD开发效果。研究表明,当蒸汽腔扩展到层内水层时,产水量显著增加,在排液能力不变时沥青产量将减少,层内水层对生产的影响时间取决于水层的规模,增大排液能力可以缩短层内水层的影响时间;当蒸汽腔扩展到顶水层时,生产特征与含层内水层的油砂SAGD生产特征相似,但是要求降低操作压力,以减轻顶水对生产的影响;当井位部署合理和操作压力控制适当时,底水对油砂SAGD开发影响较小。     

吉林扶余油田稠油乳化降黏实验研究

针对典型油样进行组分分析,找出原油中影响黏度的主要因素。采用A型水溶性降黏剂进行乳化降黏实验,通过静态评价试验,研究了水溶性A型降黏剂与原油之间形成乳状液的稳定性和粒径分布、油水界面张力、降黏率及洗油率,考察了该降黏剂降黏效果。实验结果表明：原油中蜡含量达14.7%,高含蜡是影响原油黏度的主要因素;降黏剂浓度越大,乳状液分水率越低,乳状液粒径分布越集中,油水界面张力越低,乳状液越稳定;油水比越大,分水率随降黏剂浓度变化越显著;随降黏剂浓度增大和油水比降低,降黏率逐渐升高,降黏率最高可达91.5%;该降黏剂有较好的洗油效果,洗油率为61.1%。     

稠油高黏机理及掺稀降黏技术进展与展望

由于石油资源需求的不断增长和常规轻质原油的快速开采及消耗,低品位的稠油油藏日益受到世界各国的重视,如何高效而又经济地开采和利用稠油资源成为国内外研究的热点之一。介绍了常规稠油的主要组成、物理性质,稠油降黏的方法理论及其研究进展,并论述了这些方法理论在现场的应用情况。基于前人关于掺稀降黏的研究成果,探讨并分析了植物油脚及其衍生物——生物柴油在稠油降黏中应用的可行性,丰富了稠油掺稀降黏方法体系,为稠油降黏相关研究和应用提供理论和实践支撑。从掺稀降黏工艺的发展趋势来看,认为采用与环境友好和可再生低成本的油脚皂脚所制备的生物柴油作为掺稀油是未来的一个重要发展方向。     

稠油掺稀输送中掺稀比的优化

掺稀油输送是脱水稠油重要的输送方式之一。为了进行掺稀比的优化,降低稠油输送的能量消耗,以稠油输送动能消耗作为优化目标,建立了动能消耗与掺稀比相互关系的数学模型,并以胜利油田陈南集中处理站为例进行了分析计算。结果表明:稠油掺稀是非常有效的降黏方式,可以大幅度降低混合原油黏度;但是随着掺稀比的增大,稀油增加了混合原油的流量,输送动能消耗增加。因此,稠油掺稀输送存在最优掺稀比,掺稀比过大,反而会增加输送能耗。利用双对数模型和当量黏度的计算方法以及稠、稀油的物性,可以对最佳掺稀比进行计算分析。     

含蜡原油乳状液磁处理降黏实验

油田集输工艺中油水混合物形成的原油乳状液流变特性较为复杂，可能影响管道安全经济运行。为探究磁处理对含蜡原油乳状液的降黏效果，利用自行研制的静态永磁处理装置，调整磁场强度、磁处理温度及磁处理时间，对乳状液的黏度变化进行实验研究。对磁处理前后原油乳状液黏度与油水界面张力进行测量，观察乳状液液滴分布情况，分析乳状液降黏原因。通过磁处理实验发现，当磁处理温度为58℃、磁场强度为200 T、磁处理10 min时，乳状液黏度降低幅度最大，降黏率达到14.5%；通过界面与显微实验发现，乳状液经磁处理后油水界面张力降低，施加不同的磁处理条件后液滴分布不变，磁场作用通过降低油水界面张力与原油黏度进而降低乳状液黏度。研究成果可为含蜡原油乳状液降黏输送技术提供指导，保障原油集输安全。（图10，表4，参26）     

原油组成对电场改性效果的影响北大核心

电场改性是一种新型的原油改性方法,其基本原理是电流变效应,机理是蜡晶的界面极化。目前研究发现,不同原油电场改性效果差异较大,机理尚不明确。以胶质、沥青质含量介于4%~23%的8种含蜡原油为实验对象,测试其电场改性效果,发现胶质、沥青质含量少(总质量分数5%以下)的原油,在实验条件下电场降黏效果随累计析蜡量增大呈先升后降趋势;对于胶质、沥青质含量中等的原油(总质量分数10%左右),在实验条件下电场降黏效果随累计析蜡量增大单调上升;对于胶质、沥青质含量较高(总质量分数15%以上)的原油,在实验条件下电场降黏效果不明显。结合界面极化机理,得出电场改性效果强弱与原油中胶质、沥青质的充足程度及聚集程度密切相关。     

风城超稠油掺柴油长距离输送方法

针对新疆风城超稠油长距离管道的输送难题,结合超稠油特性及下游克拉玛依石化公司的加工工艺要求,对比分析了掺稀输送工艺常用稀释剂的优势与不足,提出了风城超稠油掺柴油降粘输送方法。以风重010井与重59井原油为研究对象,采用流变学法与瓶试法,同时依据相关测试标准,测试分析两种原油脱水前后的基本性质、流变特性与粘温特性,评价其掺柴油的脱水效果及其脱水前后掺柴油的降粘效果。结果表明:两种风城原油属于典型的超稠油,选用0#柴油作为稀释剂具有明显的安全经济优势;两种超稠油掺0#柴油不仅可以显著降低其表观粘度,而且有助于脱水;在0#柴油掺入体积分数为20%～25%、输油温度为80～90℃的条件下,两种超稠油掺混0#柴油处理后均具有较好的流动性与可泵送性。     

稠油乳状液在水浴与微波加热方式下的降黏实验

为了探究稠油乳状液在水浴与微波两种加热方式下的降黏特性及机理,以含水率50％的委内瑞拉稠油乳状液协同纳米降黏剂为研究对象,设计了水浴与微波两种加热方式下的降黏对比实验,包括降黏规律分析、四组分(SARA)分离、全二维气相色谱质谱(GC-MS)分析、傅立叶红外光谱分析(FT-IR)及黏度反弹实验,探究了降黏剂质量分数、加...     

稠油降黏减阻及其流变学性质

针对稠油的管道输送问题,从降黏减阻的角度开展研究工作。采用管流实验和流变仪测试相结合的方法,探讨了升温、充气和掺混稀油对稠油降黏减阻的作用效果。结果表明:对于具有牛顿流体本构关系的稠油,升温和掺混稀油均具有明显的降黏减阻作用,其减阻效果呈指数关系衰减;充气减阻仅在大流量、低温度的条件下发生,且黏度的降低幅度不大。针对掺稀油减阻,提出了一个指数关系式对混合黏度进行预测,该公式是稠油黏度、稀油黏度及稀油体积含率的函数,通过与实验数据进行对比,证明了其预测精度较高。     

塔河超深层中质油对稠油降粘的适应性

针对塔河油田超深层油藏地质特点和原油性质,以TK1073、TH10227及TH12312井稠油和4种塔河稀油为研究对象,采用流变学方法,测试分析原油的流变特性及粘温特性,评价不同塔河稠油分别掺入不同量的一厂DK4、一联、1#和2#混合油4种塔河稀油的降粘效果,探讨轻质油及混配中质油对塔河稠油降粘的适应性,以达到扩大稀油源、节约轻质油的目的。研究结果表明：TK1073与TH12312井稠油属超稠油,TH10227井稠油属特稠油,其生产与集输必须采取掺稀等降粘措施;一厂DK4轻质油、一联中质油及1#混合中质油对塔河稠油掺稀降粘具有较好的适应性,而2#混合中质油则相对较差。实际应用证实了室内研究结论的可靠性。     

辽河油田稠油集输技术现状及发展方向

辽河油田所产的稠油品种繁多,物性较差,相对集输处理的难度较大.通过分析辽河油田稠油的特点,总结出了单管加热、掺稀油降粘、平台拉油集中处理、裂化降粘采集输一体化、超稠油乳化降粘等适合辽河油田稠油特点的地面集输工艺和几种稠油脱水工艺流程.指出应在提高集输系统的密闭率、提高稠油的脱水温度等5个方面进行科技攻关,保持稠油集输与处理技术的国际领先地位.     

风城稠油氧化催化降黏剂的研制与性能评价

风城特稠油由于黏度高、流动性差等原因使得其开发和集输非常困难。在不改变其传统降黏工艺的基础上研制了一种新型氧化催化体系的降黏剂,并对氧化催化体系降黏剂组分评选、配方优化、性能评价等做了系统研究。试验结果表明,风城特稠油中胶质、沥青质占原油近50%,其中胶质含量达到31.58%,原油酸值低至3.14mgKOH/g;研制的氧化催化体系降黏剂在注蒸汽的过程中与原油发生氧化催化反应,促进胶质和沥青质等重组分裂解成饱和烃、芳香烃等轻组分和中间组分;降黏剂最佳配方为0.1%的活性碱+0.2%氧化剂(BOH)+0.3%催化剂(TOM)。降黏剂加量0.8%、反应时间14~24h、反应温度在150~240℃时,稠油降黏率可达98%以上,与原油相比,反应后稠油中饱和烃与芳香烃增加40%,胶质、沥青质下降22%。     

油溶性降黏剂降黏性能研究

针对胜利油田现河稠油,研究了7种油溶性降黏剂（Y-1~Y-7）及其复配体系的降黏性能,考察了降黏剂加量、原油含水率对降黏效果的影响,研究了降黏剂对蒸汽驱油效果的影响。结果表明：当油溶性降黏剂质量分数小于5%时,原油降黏率随降黏剂加量的增加而迅速增大,之后增加缓慢,加量为15%时的降黏率可达90%以上(Y-4除外)。Y-3和Y-7按质量比1:1复配后的降黏效果最好,总加量5%、10%时的原油降黏率分别为76.1%和93.14%。不含降黏剂时,随原油含水率增加原油黏度先增加后降低,原油含水50%时的黏度是不含水原油的3.9倍,形成W/O型乳状液。不同含水率下,加入降黏剂后原油黏度大幅降低;随含水率增加,原油降黏率先降低后增加,含水率10%时达到最低（Y-1除外）。稠油蒸汽驱前注入0.009~0.027 PV油溶性降黏剂,采收率增幅为2.8%~6.0%。     

长庆原油脱水过程W/O型乳状液的形成与特性

长庆油田油气储运系统沉降罐内油水过渡层加厚,导致净化油含水过高,影响原油正常生产.以长庆靖安油田脱水过程中沉降罐内产生的中间层乳状液为对象,借助显微镜、色谱、X射线衍射仪和X射线能谱仪等技术手段,研究其宏观特性及其分离出的水、油和固相的特性,揭示中间层乳状液的形成机制及其物理特性的影响因素.测试结果：分离出的水中硫质量浓度为35.82 mg/L、总铁45 mg/L,硫酸盐还原菌（SRB）含量为104～105个/mL,污水粒径中值为85.63 μm,沥青质/胶质质量分数为3.78％,固体中FeS含量较高.结果表明：联合站上游集油系统腐蚀严重,乳状液中原油老化严重,固体物质除了因腐蚀而产生的FeS外,还有大量伴随原油开采地层中的石英、长石和粘土等矿物.（表3,图7,参6）     

特稠油降粘剂筛选及其缓蚀效果评价

特稠油胶质、沥青质含量高,具有粘度高、密度大、流动性差的特点。目前解决特稠油的粘度问题,多采用降粘剂。但是,降粘剂溶液可能会对输油管道造成腐蚀。针对河南油田采出特稠油的性质,采用正交实验法研究了两种乳化降粘剂AE、EC和油溶性降粘剂AC的降粘效果,利用静态腐蚀失重法评价了3种降粘剂对N80钢的腐蚀程度,以对降粘剂进行优选。正交实验结果表明:最优降粘剂为EC,最佳使用温度为70℃,降粘剂用量为0.3%,油水比为6∶4,降粘率达到99.81%;腐蚀实验结果表明:AE和EC两种降粘剂对N80钢均表现出很好的缓蚀效果,缓蚀率分别达到80.42%和85.85%。     

水力旋流除油技术中适宜工艺条件探讨

新疆风城油田特稠油具有粘度大、密度高、凝点高、胶质沥青质含量高等特点,且采出液泥沙含量高,所有这些特点使得特稠油采出液的组成非常复杂、乳状液稳定性强,分离出的污水含油量高,处理难度大。在风城特稠油联合处理站旋流除油装置投产试验的基础上,分析了旋流除油装置反相破乳剂浓度、溢流比、进液流量对除油率的影响,确定了适宜工艺条件：投加反相破乳剂的适宜浓度为35～45mg／L;适宜溢流比为9％～10％;进液流量控制在44．5～46．4m3／h。     

薄层低渗透断块稠油氮气分散降黏增产技术研究与应用

针对薄层低渗透断块稠油油藏开采存在的油层厚度小、原油物性差、自然产能低等问题,开展了氮气在稠油中的溶解特性、微观渗流机理、氮气分散降黏吞吐效果等室内研究。研究表明,氮气的溶胀作用对稠油有一定的降黏效果,原油黏度越高降黏效果越好;降压开采中随着压力的降低,稠油会出现泡沫油流动形态,气泡为驱动稠油提供弹性能量,可以暂堵高渗通道从而产生液流转向;氮气分散降黏吞吐与氮气吞吐相比,各轮次采出程度均有提高。建立了G197断块地质模型,优化设计氮气注入量为40×10~3m~3,焖井时间为7～10d。氮气分散降黏增产技术应用于G4-11井,措施后日增油量3t,日节约掺水量7.76m~3,应用效果好。