彰武地区稠油粘度与温度、含水率关系的研究以及降粘剂的优选评价

以彰武地区稠油为研究对象,以室内实验为依据,讨论了温度、含水率对该地区稠油黏度的影响.实验表明,该区块稠油黏度对温度比较敏感,随着温度的升高呈现指数式减小,黏温曲线的拐点在50℃左右.原油黏度-含水率关系曲线转相点的含水率在50％左右;在该转相点之前,黏度随含水率的升高而增大;在转相点处达到最大值;转折点之后黏度随含水率的升高而降低.因此可以通过提高井筒温度降低原油黏度,同时控制原油的含水率远离黏度-含水率曲线的转相点.此外还针对该区块稠油黏度大、开采难的问题,进行了化学降黏剂的筛选评价.在所评价的11种降黏剂中,HEOR-5的降黏效果最好.     

稠油油溶性降黏剂ASAM/C/O的合成与评价

分析了造成稠油高黏的原因及降黏剂的降黏机理,对降黏剂的分子结构进行设计.先以丙烯酸(A)、苯乙烯(S)、丙烯酰胺(AM)为原料合成了中间产物——三元共聚物ASAM,然后以ASAM、多元醇、长链烷基酸为原料通过两步酯化反应合成了一种稠油油溶性降黏剂ASAM/C/O.通过正交实验确定出中间产物ASAM的最佳合成条件:单体质量比m(丙烯酸)∶m(苯乙烯)∶m(丙烯酰胺)为6∶3∶2,引发剂质量分数1.3%,反应时间为6 h.降黏剂ASAM/C/O的最佳合成条件∶m(ASAM)∶m(C)∶m(O)取6∶2∶1.5,长链烷基酸的碳链长度取18,反应温度在110～120℃之间,反应时间为6 h左右.降黏剂ASAM/C/O具有较好的降黏效果;降黏率与温度有关,随温度降低,降黏率升高;加剂处理后稠油体系的活化能大幅度降低,说明体系内的结构强度减弱.     

王庄稠油乳化降黏剂的筛选

针对胜利油田王庄稠油黏度大、开采难的问题,对其进行了降黏实验研究.首先测定了不同温度下王庄稠油的黏度.原油的黏温实验表明:王庄原油在温度超过60℃时,黏度随温度的升高变化趋缓.为王庄原油研制了降黏剂JDLH.影响降黏剂JDLH对王庄稠油降黏效果的因素有:降黏剂加量、油水比、降黏温度和矿化度等.实验结果表明:降黏剂JDLH最佳加入量为0.3%,最佳油水体积比为7∶3,降黏温度为50℃;降黏剂JDLH可耐盐15 000 mg/L.用5种不同的降黏剂对王庄稠油做了降黏实验,实验结果表明,降黏剂JDLH的降黏效果最好.     

金家油田微生物稠油降黏剂的研制与评价

针对金家油田通38块稠油多轮次热采后经济效益变差的现状,开展了采用稠油冷采开发方式的技术探索。稠油冷采技术的核心是研发一种适合目标油藏稠油的低成本高效降黏剂。从油田采出液中筛选到一株能够高产生物表面活性剂菌株Q18,以Q18的发酵代谢产物为基础构建了一种稠油降黏剂RF180。RF180既具有良好的温度和矿化度耐受性,也有较宽的酸碱耐受性,在20～180℃﹑0～120 000 mg/L矿化度和pH 5～11的范围内,具有良好的表面及降黏活性,能够适应金家油田的油藏条件。同时,进一步研究发现浓度大于0.3%的RF180对通38稠油就具有良好的乳化与静置降黏效果,乳化与静置降黏率分别达到99.93%和96.64%。物理模拟驱油实验证明,RF180能够大幅提高通38稠油的驱油效率,在不同注入方式条件下,分别提高12%～26%的目标油藏的采收率。     

河南特稠油降黏剂及其性能研究

针对河南特稠油开采难题研制出耐高温复合降黏剂WP,其既可随高温蒸汽注入井下实现蒸汽吞吐、蒸汽驱采油,也可随热水注入井下达到热水驱采油,能有效降低油水界面张力,其所形成的特稠油乳状液在高温和常温下均能保持低黏度和均匀稳定性,为实现特稠油乳化降黏低温开采和常温输送提供了依据.实验结果表明:WP加入量为0.128 mg(以每克特稠油计)时,30 ℃时可使2#河南特稠油的黏度由252.0 Pa·s降至其乳状液时的9.6 mPa·s,降黏率达99.99%;考察了WP的耐高温性能以及影响WP表面性能和降黏性能的因素,并初步探讨了其表面性能和降黏性能的关系,对WP的降黏机理及其所形成特稠油乳状液的稳定机理也进行了探讨.     

稠油降黏新技术的研究进展

稠油中含有大量胶质、沥青质,造成其黏度高、密度大、流动性差,给稠油的开采和输送造成了很大困难.常规降黏方法,包括加热降黏、稀释降黏及乳化降黏,都有其不可克服的缺点.介绍了5种新型降黏技术的作用机理及其在国内的研究应用情况,包括油溶性降黏剂降黏、水热催化裂解降黏、微生物降黏、超声波降黏、磁处理降黏.指出目前单一降黏方法难以解决稠油的开采和输送问题,采用合理的复配技术是解决稠油降黏的有效途径.     

粘多糖乳化降黏稠油的研究

利用本实验室生产的粘多糖A对辽河重质稠油进行乳化降黏试验,系统考察油水质量比、多糖浓度、乳化温度、乳化转速和乳化时间对稠油乳化降黏的影响。结果表明：将油水质量比6：4,多糖质量浓度150 mg/L的稠油溶液放入温度25 ℃、转速160 r/min的摇床乳化6 h,稠油黏度由87000 mPa·s降至310 mPa·s,降黏率达到99.6%。此外,通过对乳化降黏后稠油破乳处理研究发现,稠油在室温静置24 h后即可实现油水分离,且破乳后的多糖水溶液可以重复使用2批次,显著降低了多糖乳化剂及后续稠油脱出水处理成本。因此,该粘多糖A可广泛应用于稠油乳化降黏开采和输送领域。     

油溶性特稠原油降黏剂——PAEH的研制

首先合成了一定分子量的聚丙烯酸,然后再分别连续投加山梨醇和硬脂酸,通过两步酯化反应合成了一种聚丙烯酸高碳醇酯衍生物油溶性稠油降黏剂———PAEH.研究了合成条件对产物降黏效果的影响,得出了最佳合成条件:丙烯酸、多元醇、硬脂酸的物质量比为1∶0.6∶0.6,合成温度110~115℃,合成时间5~7h.讨论了该降黏剂加量和温度对其降黏效果的影响.结果表明,当其浓度为0.8g/L,温度在42.5~50.0℃时,具有最佳降黏效果.PAEH稠油降黏剂生产工艺简单,产率高,对高稠原油降黏效果明显.     

塔河油田深层稠油掺稀降黏技术

针对塔河油田超深层稠油储层地质特点和稠油性质,进行了稠油掺稀降黏室内实验和现场试验.室内实验分析了塔河油田稠油黏度的影响因素(稠油特性、温度、压力、含水、流动状态、溶解气、矿化度).讨论了塔河油田稠油掺稀降黏的原理及降黏规律,并采用2口井的稀油对3口井的稠油进行定温条件下不同掺稀比例的稠油降黏实验.实验结果表明:掺稀比例和稠、稀油黏度差等因素都会影响降黏的效果.当稠油与稀油以体积比1:1混合后,稠油黏度下降幅度较大,降黏率一般大于95%.现场试验表明,各种掺稀降黏工艺管柱及工艺均能适用于塔河油田不同开采方式、不同含水情况下油井的正常生产,工艺的普适性较好.塔河油田深层稠油油藏掺稀降黏效果明显,投入产出比为1:7.     

乳化降黏剂改善稠油油藏开发效果可视化实验

利用静态实验法评价了不同浓度下乳化降黏剂的洗油效率,确定了降黏剂的最佳浓度范围;通过二维平板可视化装置对比了单纯蒸汽驱与降黏剂辅助蒸汽驱的开发效果,从微观角度解释了降黏剂辅助蒸汽驱提高采收率机理。静态实验结果表明,随着降黏剂质量分数的增加,静态洗油效率逐渐增加,降黏剂质量分数为0.5%时,静态洗油效率为34.1%,比单纯热水洗油效率增加了27.1%。二维平板可视化实验结果表明,降黏剂辅助蒸汽驱阶段采收率为14.2%,比单纯蒸汽驱增加了9.2%,含水率降低了5.5%;微观可视化实验结果表明,加入降黏剂后,驱替通道内形成了水包油乳状液,提高了原油的流动性,增大了洗油效率,同时乳化过程中形成较大的水包油乳状液在一定程度上可以对大孔道进行封堵,使得驱替液转向,扩大了波及体积。     

稠油催化水热裂解降黏实验研究

采用高温高压反应釜模拟研究了稠油在开采过程中全温度段(50～300℃)条件下的催化水热裂解降黏反应,利用元素分析仪和高效液相色谱分析了稠油元素组成和族组成变化,利用旋转流变仪测试并分析了稠油黏度变化及黏温特性,初步探讨了200℃以下的稠油催化水热裂解降黏的实质.结果表明:稠油在低温条件下水热裂解反应降黏以破坏弱化学作用力为主,稠油降黏率与重质组分减少密切相关.有催化剂存在时,稠油催化裂解作用的主要温度在150～200℃,反应24 h降黏率可达到80%以上.     

辛基酚聚氧乙烯醚羧酸钠对塔河稠油的降黏作用研究

通过丙酮溶剂法合成了降黏剂辛基酚聚氧乙烯醚羧酸钠(RJY-8),考察了其在不同条件下的热稳定性和耐盐性,降黏剂质量分数、油水比、温度对其降黏效果的影响,以及助溶剂、聚合物对它的降黏增效作用,得到了适应于塔河稠油的降黏配方。结果表明:RJY-8具有较高的热稳定性,在高盐地层水中仍能保持优异的界面活性;增大RJY-8用量、降低油水比以及升高乳化温度均可提高塔河稠油的降黏率;尿素及部分水解聚丙烯酰胺均可提高RJY-8的降黏效果,二者复配使用能降低降黏剂的成本。因此,选用RJY-8与部分水解聚丙烯酰胺、尿素复配作为塔河稠油的降黏配方。     

东辛稠油反相乳化降黏集输试验

针对胜利油田东辛稠油掺水集输成本高、后续污水处理量大等问题,提出采用乳化降黏集输的方法,并筛选出一种适合东辛稠油的反相乳化剂.结果表明:温度50 ℃、乳化剂质量分数0.85%、有效体积含油率65%～70%、搅拌强度120 r/min、搅拌时间10 min为反相乳化集输乳状液的最佳制备条件;乳化集输的现场试验效果明显好于原掺水方法;乳化降黏集输具有良好的经济效益,每年可节约成本200万元.     

降黏剂作用下油水两相渗流特征

通过室内试验对比研究水溶性降黏剂和油溶性降黏剂的在常规旋转黏度计测试条件下的降黏效果、岩心渗流条件下的流动特征以及微观渗流特征,分析油水比对其渗流特征的影响及其提高采收率机制.结果表明:水溶性降黏剂作用下油水两相渗流阻力大幅度升高,油溶性降黏剂能够降低油水混合物的视黏度和渗流阻力,但降低幅度较低;含水率越高,水溶性降黏...     

钻井液降黏剂MAA的合成与性能评价

以马来酸酐(MA)和丙烯酸(AA)为原料,采用活泼单体滴加方式,通过水溶液自由基共聚合反应制备二元共聚物(MAA),评价MAA对钻井液黏度的影响.结果表明:MAA的最佳合成条件是引发剂用量0.6、丙烯酸与马来酸酐单体摩尔比1.5∶1、滴加时间90 min、聚合温度80℃,聚合时间120 min; MAA可以显著降低钻井...     

稠油氧化自生表面活性剂乳化降黏实验研究*

以渤海稠油为原料,研究了空气低温催化氧化对稠油组成和性质的影响;并抽提分离出氧化稠油中石油羧酸,制成石油羧酸盐,评价其乳化性能;最后以稠油氧化程度、乳化助剂加量、含水率和乳化温度考察了助剂作用下氧化稠油的乳化性能。实验结果表明：稠油经空气低温催化氧化72 h后,沥青质+胶质下降了4.4%,相对平均分子质量减小5.18%,氧化对稠油起到了一定的改质作用;同时稠油酸值由氧化前的2.78 mgKOH/g增长到5.05 mgKOH/g;石油羧酸盐能形成较低的油/水界面张力,具有良好的乳化效果,稠油经空气低温催化氧化后,在复合乳化助剂作用下产生自生表面活性剂,形成水包油型乳液体系达到乳化降黏,降黏率达92%以上。     

新型耐温稠油降黏剂的制备与评价

为研制耐温稠油降粘剂,以丙酮作溶剂,采用氯乙酸法合成了氧乙烯链节数分别为4、6、8、10、15的5种壬基酚聚氧乙烯醚乙酸盐（以OPC-n表示,其中n表示氧乙烯链节数）,评价了这些表面活性剂对取自胜利油田、辽河油田的7种稠油的乳化降粘性能。结果表明,OPC-8的降粘能力最好,当质量分数为0.03%~0.1%时, 7种稠油的降粘率均高于90%。该降粘剂具有较高的耐温能力,在300℃下加热3h,其浓度没有发生明显变化。对特稠油和超稠油的开采具有指导意义。     

超深稠油高温高压井筒降黏举升摩阻实验研究

新疆深层稠油在井筒举升过程中,由于温度的降低,原油会逐渐失去流动性。稠油降黏是有效降低井筒举升摩阻的途径。根据现场掺降黏剂工艺,建立了室内高温高压井筒流动模拟实验装置,实验研究了温度、压力及流速对稠油井筒举升流动摩阻的影响,得到了不同降黏方式井筒举升摩阻梯度分布,在已有井筒压降计算模型的基础上,构筑了室内井筒流动模拟装置与实际井筒之间的压降换算关系,得到了不同降黏方式塔河原油在实际井筒中压力分布。实验表明：原油在垂直井筒中举升摩阻随压力和流速的增加而增大,随着温度的升高而降低,但流速越大,井筒流动摩阻增加趋势渐缓。在井下3000m处掺降黏剂使稠油更易举升至井口,降黏效果：复合降黏剂＞油溶性降黏剂＞掺稀降黏。     

春光油田稠油井筒掺稀降黏室内实验研究

使用自主研制的稠油井筒掺稀降黏评价装置对春光油田稠油进行了掺稀降黏室内实验,研究了温度场对掺稀效果的影响,同时对掺稀位置及掺稀比进行了优化。通过设定4个恒温水浴温度分别为90℃、70℃、50℃及40℃来近似模拟井筒不同位置处的温度,开展了不同条件下的掺稀效果研究。结果表明,在70℃井段,稠油降黏率为41%~69%;泵下掺稀降黏效果最好,出口处(40℃)原油降黏率达到86%。在模拟日产量为6 t的实验过程中,对5种不同掺稀比的掺稀效果进行了对比分析,得到掺稀比在18%~22%时,原油黏度可以满足井筒安全生产的要求。     

稠油油藏层内提温改质降黏技术室内实验研究

 黏度高、流动性差是制约稠油开采的主要问题,而解决的关键是降黏,本文研制和筛选出了适合稠油油藏开采的就地化学生热和催化复合体系.通过对生热体系进行正交试验,用极差分析法得出各因素对生热温度峰值影响的主次顺序;又通过对3种催化剂作用前后的原油进行了黏度和四组分测定,优选出适合稠油的催化降黏剂,并对优选出的催化剂作用后的原油进行了气相色谱分析.结果表明,影响生热温度峰值的因素的主次顺序依次是：反应物浓度、pH值、初始温度.4mol/L的NaNO₂/NH₄Cl溶液在60℃下可使反应液的温度提升150℃;油酸镍可作为稠油降黏催化剂,降黏率达80.3%,且使稠油中的胶质、沥青质含量分别下降,提高了饱和烃和芳香烃的含量.复合体系室内岩心模拟实验结果表明：交替段塞注入时,交替段塞的尺寸越小越好,0.1PV(孔隙体积)的交替段塞注入可提高驱油效率15.6%.