河南油田降凝降粘研究

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1、河南高凝原油和特稠油降凝降粘研究吳木芳【摘要】：隨著對石汕需求的不斷增長,大量的石汕被開采了出來。易開采輸送的常規(guī)石油資源越來越少，高凝高粘等非常規(guī)石油資源的開發(fā)利用已經(jīng)成為21世紀的重要能源項口Z-o分析原油組成與其流動性發(fā)現(xiàn),原油凝點高不僅與其蠟含量高有關，而且還與其屮石蠟的碳鏈長度有關；原油粘度大不僅與其膠質含量咼啟關,而冃.還與其中石蠟的支化度咼啟關。針對河南油IU咼凝油蠟含量咼，凝點高達50°C以上，對市售降凝劑感受性差的現(xiàn)狀,木文展開開發(fā)新型高效降凝劑的降凝研究。合成和表征新型聚合物型降凝劑和人分子型降凝降粘劑，考察其降凝性能。在0.01%加劑量及90°C熱

2、處理溫度條件下，合成聚合物SMA-akLMZ-10和SMA-1分別使河南高凝油14#的凝點降低6°C、7°C和8°C,都比由售降凝效果好的聚合物DTA的降凝幅度5°CW所提高。表明木試驗合成的聚合物較市售聚合物降凝劑的降凝效果好，為合成新型高效的聚合物降凝劑打下基礎。研究發(fā)現(xiàn)聚合物的降凝性能與其相對分子質量有關。當大分子的組成結構與原油中石蠟的碳鏈分布特征具有匹配性時才顯出好的降凝效果。分析蠟晶顯微照片表明，經(jīng)降凝劑處理后的石蠟所析出蠟晶尺寸變大,有序性增強。蠟晶變大使單位原油休積內蠟晶數(shù)目減少，蠟晶不易和互聯(lián)結，因而原油的凝膠化溫度降低，凝點降低。進一步驗證了降凝劑通

3、過改變蠟晶積聚狀態(tài)而降凝的機理。針對河南汕皿特稠汕實際開采中，存在現(xiàn)有降黏劑耐高溫性能差，在蒸汽吞吐、蒸汽驅高溫條件下易分解喪失降黏性能從而嚴重影響原油采收率的現(xiàn)狀，本文展開耐高溫高效降黏劑的開發(fā)研究。開發(fā)的降粘劑SF耐高溫性能強，可耐高溫260°C-300°C；降粘效果顯著，當SF復配劑在特稠油乳狀液中含量為400ppm-2200ppm時，可使河南特稠油1#25°C黏度由202.7Pa.s降至其乳狀液黏度162.1mPa.s以下，達到了現(xiàn)場應用常溫(25°C)粘度低于200mPa.s的降粘要求,25°C降粘率高達99.92%以上,且操作條件在一定范圍內變化對降粘效果影

4、響不大，具有加劑量少、降粘效果顯著及操作條件范圍較寬的優(yōu)勢。實丿施了SF的工業(yè)試生產及其在河南油出的現(xiàn)場應用。對河南油EHT4-2123井添加SF降粘后，與未加劑降粘的第1-5輪次注蒸汽吞吐的生產相比,釆出液含水由73.6%降到23.6%,下降50%；汕汽比由0.029提高到0.391,增加0.362,大幅度提高了采出程度，周期生產效果好。同時與添加其它降粘劑降粘的第6輪次注蒸汽吞吐的采出液含水43.4%相比，也顯示出可大幅度降低采岀液含水率，提高采岀程度，達到較好的生產效果的優(yōu)勢?，F(xiàn)場應用的降粘結果表明，降粘劑SF對T4-2123井特稠原油降粘效果最好,50°C降粘率

5、達到88.7%,較其它兩種市場競爭降粘劑A(73.6%)和B(75.6%)的降粘率都高，而HSF形成的特稠油乳液在室溫下靜置4小時以上,粘度冋復不大，表明SF不僅能夠顯著降低特稠油粘度，且穩(wěn)定性也較好，達到了現(xiàn)場應用的要求。分析原油乳狀液的顯微照片表嘰未加SF的原油乳狀液呈W/O型,大多數(shù)液滴呈W/O型小液滴，僅有少量的0/W型大液滴;加入SF后的原油乳狀液呈O/W型，液珠的分散和為油，連續(xù)和為水。由此可推斷乳化降粘機理為，降粘劑分子分布丁?汕水界面中，從而形成了相對穩(wěn)定的低黏度油水乳狀液，獲得稠油特稠油降粘效果。油溶性降粘劑降粘技術能夠克服乳化降粘技術的缺點，是一種很

6、有前途的方法。低含水稠油特稠油的開采及脫水特稠油的管輸，都需要采用油溶性降粘劑，然而國內外關于油溶性降粘劑的研究和應用卻很少。為此木文展開針對河南脫水特稠油添加油溶性降粘劑的降粘研究。合成和表征了新型聚合物型及大分子型油性降粘劑。合成的大分子型油性降粘劑FM-18、UP-16和EY-1&在50°C-70°C較高溫區(qū)都較市售降粘性能好的聚合物型流動性改進劑EVA的降粘效果好，在6000ppm加劑量條件下,FM-18、UP-16和EY-18對河南脫水特稠油2#50°C的降粘率84.1%、79.6%和85.6%都明顯高于EVA的5&7%。這與聚合物EVA相對分子量高在較高溫區(qū)

7、因自身分子體積的溶脹纏繞對原油產生增粘負作用有關。研究表明，開發(fā)大分了油性降粘劑具有可提高較高溫區(qū)(50°C-70°C)降粘率的優(yōu)勢，為添加油性降粘劑使英在實際冇效輸送溫區(qū)50°C-70°C內維持高效降粘以實現(xiàn)遠輸脫水特稠油開辟了新途徑。通過紅外、DSC、原子力顯微圖象及透射電鏡圖象等分析表明，加入油性降粘劑后的膠質結構特征發(fā)生了明顯的變化，初步驗證了油溶性降粘劑口J通過改性膠質而降粘的機理設想。采用溫度和剪切速率兩個影響因素建立了河南脫水特稠油2#全溫區(qū)(80°C-38°C)和較高溫區(qū)(80°C-50°C)內的神經(jīng)網(wǎng)絡預測模世，能較準確