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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

加拿大SAGD油砂乳状液掺稀脱水实验

为优化加拿大SAGD油砂乳状液脱水处理工艺,研究了加拿大SAGD油砂样本物性,理论分析了SAGD油砂乳状液的稳定性,开展两种典型稀释剂的稀释特性实验,获得了各自的稀释脱水特性,为脱水处理工艺的完善与优化提供指导。研究结果表明,以石脑油为代表的芳香族稀释溶剂的经济技术掺稀比为20%,石脑油掺稀降黏增大密度差的效果较好,但是对于水滴聚结的作用效果不明显,造成整体脱水效果较差,因此实际应用时仍需要加破乳剂。而以正庚烷为代表的脂肪族溶剂由于黏度、密度比石脑油大,因此降黏效果较差,但在超过一定比例后,能使SAGD油砂乳状液中的沥青质沉积,稀释特性表现为从掺稀降黏作用转变为沥青质沉积,掺稀比为1.8时可以完全脱除油砂乳状液中的水滴。     

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.     

塔河油田超深超稠油矿物绝缘电缆加热技术研究

塔河油田稠油具有超深超稠的特点,黏温拐点深度普遍大于2000m,常规电加热工艺由于下深及加热效率问题导致节约稀油效果有限。矿物绝缘加热电缆以连续高品质铜线为发热导体、矿物氧化镁材料为绝缘层、优质不锈钢为护套组合而成,抗拉强度520MPa,耐温-30~600℃,重量0.27kg/m,具有耐温高、发热量大、质量轻、强度高的特点,能更好地适应产液量高、加热深度及发热量要求较高的稠油井降黏需要。该工艺在塔河油田开展现场试验3井次,下深2200~2500m,加热功率250kW,平均井口温度提高37.8℃,节约稀油率66.8%,取得了较好的节约稀油效果。     

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。     

基于Zeta电位法分析新生亚硫酸钙对蔗汁胶体的吸附特性

【目的】从Zeta电位的角度考察新生亚硫酸钙对蔗汁胶体的吸附规律,为适时监测和优化制糖澄清工艺提供新途径。【方法】通过模拟亚硫酸法制糖澄清工艺,探讨新生亚硫酸钙吸附蔗汁胶体过程中Zeta电位的变化规律及其与新生亚硫酸钙对蔗汁胶体吸附量（Qe）的相关性。【结果】随着p H和胶体浓度的升高,Zeta电位和新生亚硫酸钙对蔗汁胶体的Qe逐渐增大;随着Zeta电位的增大,新生亚硫酸钙对蔗汁胶体的Qe也逐渐增加。新生亚硫酸钙对胶体的吸附等温线采用Freundlich模型拟合时,其拟合参数R^2大于Langmuir模型的拟合参数R^2。【结论】新生亚硫酸钙对蔗汁胶体吸附特性更符合Freundlich等温吸附模型,且新生亚硫酸钙对蔗汁胶体的Qe与其Zeta电位呈正相关。     

耐温抗盐稠油降黏剂的室内实验研究

本文针对中原油田稠油油藏地质及稠油特征,应用正交实验设计方法,实验筛选出了耐温抗盐稠油乳化降黏剂体系,最佳配方如下：0.05%聚氧乙烯壬基苯酚醚NP-10+0.1%两性离子表面活性剂CS-B+0.1%十二烷基苯磺酸钠ABS,即在复配降黏剂体系中NP-10、CS-B、ABS的质量比为1:2:2时的降黏效果最佳。研究了pH值、含水量、水矿化度,二价阳离子浓度、温度、配伍性等稠油降黏剂性能的影响。结果表明：在油水比7:3、50℃下所筛选的最佳降黏剂体系对稠油的降黏率达99%,耐温110℃、耐盐,适用于中原油田的稠油井的降黏需要。     

风城超稠油外输管道掺稀输送工艺

参考国内外应用成熟的稠油降粘工艺，结合克拉玛依石化公司的加工技术，提出了风城稠油掺柴降粘外输方案。重点研究了风城稠油特性，掺柴后的混油特性，掺柴工艺流程，不同输量下管道运行的水力、热力条件，以及最小启输量、最大输量及安全停输时间等。结果表明：掺柴后的混油在一定温度下表现出牛顿流体特性；掺稀工艺满足事故工况和投产初期低输量运行要求，低黏度下满足设计输量的最小掺柴质量分数为20％，高黏度下满足设计输量的最小掺柴质量分数为25％，且低黏度和高黏度下管道外输量适应范围较大。风城超稠油外输管道的顺利投产，可为我国今后设计线路更长、输量更大的稠油外输管道提供参考。     

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%。     

酸碱条件对不同年份盐碱土胶体稳定性影响研究

Zeta电位是对颗粒之间相互排斥或吸引力的强度的度量,材料的胶体稳定性可以用Zeta电位值进行衡量。采用土壤胶体Zeta电位测定仪测定了不同年份的盐碱土在不同pH值条件下的Zeta电位值,分析了不同酸碱度条件下不同年份盐碱土的Zeta电位特性,以评价其胶体稳定性。     

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%。     

稠油胶体体系的研究与应用进展

综述了稠油胶体体系理论在国内外研究应用的进展,分析了稠油胶体体系具有的双电层效应、稳定性与流变特征等性质,介绍了稠油胶体体系在稠油开采、输送和加工中的应用,在此基础上提出稠油胶体体系理论研究过程中存在的问题,并探讨了今后稠油胶体体系的研究方向。     

稠稀油黏度比对混合油黏度预测准确性的影响

稠油掺稀后混合油黏度的准确计算是稠油地面设施及管道工艺计算的基础,为了研究高黏度比(大于1×104)对于混合油黏度预测准确性的影响,首先筛选6个较为常用的混合油黏度计算模型,通过Capella稠油与4种不同物性稀油的现场掺稀测试,对38组共114个混合油黏度实测值和模型预测值进行对比,使用误差分析方法讨论了稠稀油黏度比对不同模型预测准确性的影响。研究表明:黏度比小于3 000时,Cragoe修正模型预测平均误差小于10%;黏度比大于3 000时,推荐采用Lederer改进模型,平均预测误差小于15%;黏度比对于混合油黏度模型预测误差的影响不可忽略,如需对现有模型进行修正,则应在修正式中引入黏度比。     

双亲型催化降黏体系试验研究

对稠油黏度高、开采困难等问题,可利用水热催化降黏剂来降低稠油黏度。以不饱和脂肪酸、SO3及金属无机盐反应得到系列双亲水基团的磺基脂肪酸盐,并与煤焦油、低分子醇复合得到双亲催化降黏体系,通过试验测试其表面活性和降黏性能。研究表明,温度上升时稠油黏度呈幂级数下降,提高温度可以大大降低稠油黏度,且稠油黏度随含水率的增加而增加;选取0.2%的碱加量较为合适;选择TM作为稠油降黏的催化剂,其加量为0.65%。     

海相砂岩稠油油藏产液结构优化研究

番禺油田上部油藏属于海相砂岩稠油油藏,下部油藏属于海相砂岩稀油油藏,早期开发策略为开采下部的稀油油藏为主、兼顾上部稠油油藏。随着地质油藏认识的不断更新,油田储量规模的不断增大,实施了以开发上部稠油油藏为主的调整项目。针对调整项目实施完毕后,稠油油藏开采井数大幅增加,单井液量、含水上升快,FPSO(浮式生产储油卸油装置)油处理能力、海管混输能力一定程度受限等问题,综合考虑油藏、井筒、地面设施之间的制约关系,提出了地质油藏特点认识—动态分析—动态指标预测—管网一体化研究—产液结构优化方案—近期措施建议—实施效果评价的一体化研究流程,对稠油油藏在生产水平井进行了产液结构优化研究,找到了油藏提液的潜力,得到了油藏合理的提液时机(含水率80%左右)及幅度(20%左右),通过多方法、多因素相结合系统的研究,优化了油田及单井的生产方案,跟踪评价近期实施方案取得了较好的提液效果。     

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...