稠油胶质沥青分散解堵剂性能评价与现场应用.pdf

2010年3月
西安石油大学学报(自然科学版)
Mar,2010
第25卷第2期
Journal of Xi'an Shiyou University(Natural Science Edition
Vol 25 No. 2
文章编号:1673-064X(2010)02-0051-03
稠油胶质沥青分散解堵剂性能评价与现场应用
李永太,范登2,史玮率2,金十
(1.西安石油大学石油工程学院,陕西西安710065;2.中国石油长庆油田分公司汕气工艺技术研究院
西两安710021;3.中国石化胜利油出分公司采油工艺研究院,山东东营257000)
摘要:为了解决稠油开采过程中由于胶质沥青沉淀析出堵塞储层,造成蒸汽吞吐开米中注汽压力高
以及井筒举升和管线输送困难等題,提出了調油胶质沥青分散解堵技术,并对油胶质沥青分散
解堵剂进行性能评价,室内评价与现场应用结果表明,该分散解堵剂能极强地溶解、分散調油中的
胶质沥青及杂环芳烃,并能抗凝固防沉降,在温度低于10℃以下仍具有较好的溶解分散能力.注汽
过程中添加该分散解堵剂能有效防止胶质、沥青质況积,疏通液体流动通道,大幅度降低注汽压力;
此外还能有效降低辋油黏度,提高原油在低温下的流动性,改善稠油在井筒的举升能力及地面的集
输效果
关键词:稠油;胶质沥青;分散解堵剂;注汽压力;稠油黏度
中图分类号:TF345文献标识码:A
由于稠油、超稠油的胶质、沥青质含量高,因而烃能力和抗凝固防沉降能力,可有效降低稠油黏度,
黏度高,密度大,凝固点高,低温下流动性差';同提高地层中原油的流动能力.其作用机理是:溶解
时造成蒸汽吞吐开采时注汽压力高,并在注汽开采分散一混溶一形成一个稳定的低黏度体系,在地
过程中由于原油重力分离,有胶质沥青质沉淀析出,层条件下和低温下不会分层析出,降低稠油黏度,提
所以井筒举升和管线输送肉难.目前瑞油开采中常高地层中原油的流动能力,使超稠油油藏达到有效
用加热法、摻稀油法和化学降黏汯等,其中化学降黏开发
法是常用的稠油降黏方法.常用的降黏剂包括水基
和油基两种,水基降黏剂存在三大缺陷2):①分解头验
温度低」200℃,难以满足蒸汽拌注要求;②只能与1.1主要实验样品
稠油形成乳液,不能破坏沥青质、胶质结构;③与稠
沥青高温分散稳定剂是由室内优选分散剂,配
油样品混合需要充分搅拌才能分散到稠油中,由此以适当助溶剂和CF、s:F表面活性剂、水等形成,
给其实际应用带来了两大难题:一是地下油层中无其主要性能指标见表1
法混匀:二是低含水时反而会增黏.油基降黏剂存在
表1分散剂主要性能指标
两大缺陷?:①稀释剂多为芳烃或轻柴,安全性不
高,施工噐要特殊揹施;②油溶性降黏剂不能直接破
项
标
碎沥青质、胶质结构,且成本偏高,难以人规模推广
密度/(
?cm)
倾点/℃
应用.为此,在吸收国内外现有稠油开采技术成果基
pH值
7-8
础上,研发了稠油油藏胶质沥青质分散剂.该分散剂
分性
沥青块分散成半径小于2mm的颗粒
渀解性
具有极强的溶解分散稠油中的胶质沥青质及杂环芳
可按任何比例与水混合
收稿日期:2009-11-15
基金项目:国家“西部开发”科技行动重大攻关计刘项目(編号:2005BA901A130)
作者简介:李永太(1963-),男,教授,博士,主要从事油田化学方面的研究.E-mail:lyt7518@163.com
西安石油大学学报(自然科学版
1.2分散剂作用原理
的溶解能力.60℃条件下浸泡1.5h,分散剂可以将
水基分散剂的作用为:分散剂由于含有沥青改石蜡全部溶解
进剂和分散剂,将它加人到油井中,可以将沥青分
表3分散剂对石螬的溶解性
散,使其晶粒变细,不易互相结合而随油井采出液流
温度
石蜡质量
溶解后石蜡
溶解率
出油井;也可通过沥青块的缝隙渗入沉积在井壁上
质量/g
的沥青块中去,使沥青块与井壁的黏附力减弱,使井
1.7892
壁上沉积的沥青块脱落,脱落的沥青块再继续分散0
80
0
100
成小沥青块和小晶粒并悬浮在油井液流中随液流流2.3分散剂防沉降性能
出油井而起到清沥青作用.沥青分散剂的作用机理
实验稠油取自王140-1井脱水原油(凝個点
系分散剂中的表面活性剂被吸附在金属表面(如抽50℃左右,析蜡点高于70℃,黏度大(50℃下黏度
油杆)而润湿金属表面,使其成为极性表面而阻止为1mea?s左右),原油成分大致为:炕烃约古
非极性的沥青在金属表面的吸附和沉积,从而起到50%,芳烃约占20%,非烃类物质约占20%,沥青质
昉蜡的效果.
约占5%).称取一定量的该原油放于清干燥的烧
杯中,将一定量的分散剂慢慢加入原油中观察现象
2分散剂性能评价
并记录;缓慢搅拌,观察现象并记录;剧烈搅拌,观察
现象并记录.结果见表4.
2.1分散剤对沥青的溶解性
表4分散剂防沉降性能评价
在容器中先加入一定量沥青颗粒,然后加入分实验条杵末搅拌
缓慢揽拌
烈搅拌
散剂,摇匀后置于电热恒温水浴中,在不同温度条件
10℃30℃时混溶,混溶,黏度同未混溶,結度同未
下恒温1.5b,测量分散剂对沥青的溶解率,结果见
黏度变小
搅拌
搅拌
表2
室湿自动浞溶、度混溶,黏度变小混溶,黏度变
变
表2分散剂对沥青的溶解性
70℃自动混着,度混溶,黏度変小混溶,甜度变小
温度沥青质量溶解后沥青
℃
质/8(mg?m-?h」溶解率
溶解速率
从表4结果可以看出,分散剂不需搅拌即可与
地层稠油混溶,并且在剧烈搅拌时也能保持体系稳
203,15740.0121?,89,3定不分层,即使在10℃低温下也具有极强的防沉降
从表2数据可以看出,分散剂对沥青具有良好能力
的溶解能力.60℃、70℃条件下放置1.5h,沥青溶2.4分散剂对稠油凝固点的影响
解率可达90%以上
实验稠油为于.140-1井脱水原油.不同质量分
2.2分散剂对石蜡的溶解性
数分散剂在不同温度下降低稠油凝固点的实验结果
在容器中先加入-一定量石蜡颗粒,然后加人分表5.
散剂,摇匀后置于电热恒温水浴中,在不同温度条件
从表5数据可以看出,分散剂具有较好的降凝
下恒温1.5h,结果见表3.
性能,在用量为40%时,可以使閘油样品的凝固点
从表3数据可以看出,分散剂对石蜡具有良好降低15℃.
表5不同质量分数分散翔在不同温度下降低凝固点的实验结果
分散剂
不同温度下的流动性
凝固点
质量分数/%
70℃
50℃
正常流动
不流动
不流动
不流动
不流动
正常流动正常流动
常流动正常流动正常流动
差
不流动
正常流动正常流动正常流动正常流动正常流动
不流动
正常流动正常流动正常流动正常流动正常流动
差
不流动
正常流动正常流动止常流动正常流动
差
不流动