稠油降粘方法概述

摘 要：文章結合稠油高粘本質特點，綜述了稠油開發降粘稠油粘度的辦法，其中包括蒸汽吞吐降粘、蒸汽驅降粘、井筒加熱降粘、火燒油層降粘、稠油乳化降粘、摻稀油降粘、油溶性降粘劑降粘、微生物降粘、水熱催化裂解降粘、超聲波降粘、磁降粘等及其降粘機理，淺談各種降粘方法的優勢和不足，并總結降粘工藝特點。

關鍵詞：稠油；降粘；乳化

1 稠油粘度較高的根本原因

1.1 稠油體系作為一種膠體系統已經得到了普遍的認同，膠質是膠溶劑，而瀝青質則是分散相，油質就是分散介質了。而導致稠油體系在高溫下仍然具有很高粘度的根本原因就是其內部所含有的復雜超分子結構了。

1.2 在稠油體系中，這些超分子結構并不都是緊密相連的，一些低層次的分析結構會在力的作用下發生聚集的現象，這樣就會形成排列很分散但復雜程度卻很高的超分子結構，在此過程中就包裹了大量的液態油。

1.3 隨著又有一種應用更加廣泛的瀝青膠體結構模型，當瀝青質超分子結構受到被流體剪切的過程中，即使其與膠粒是不能看作是一個整體的，然而其與膠粒之間卻還是有很強的吸附作用，因此其粘度也得到了一定程度的增加。

1.4 一般情況下，稠油體系中的蠟含量是不大于10%的，然而由于溫度較低時蠟晶的析出，稠油的粘度也會增高，因此稠油在低溫狀態時是呈現出一定的非牛頓性的。

2 常規稠油降粘方法

2.1 熱力降粘的方法

由于稠油體系中的重質組分含量很高，所以其流動性很差，粘度很高，并且其還具有較強溫度敏感性，通常采油的熱力降粘的方法有井筒加熱、蒸汽驅、熱水驅、單井蒸汽吞吐、熱化學以及火燒油層等方法，而應用的較為廣泛則是蒸汽驅和蒸汽吞吐這兩種方法。

2.1.1 蒸汽吞吐降粘法。這種方法也叫做循環注蒸汽法或注蒸汽熱激勵法。其實質就是在很短的時間內將一定量的具有高溫高壓的濕飽和蒸汽注入到稠油體系中去，在油井周圍的一定區域內進行加熱，從而降低稠油體系的粘度。

這種方法具有響應速度快，油氣高，可多次吞吐并且井間地層不需要連續等優點，然而隨著油藏天然能量的不斷減少以及吞吐時間的不斷增加，近井地帶含油飽和度會越來越低，束縛水就會逐漸飽和，蒸汽熱效率降低，周期生產效果也會越來越差。

這幾年來，為了最大限度的提高蒸汽吞吐的采收率，國內外油田都比較重視化學添加劑的作用，研究和推廣了薄膜擴展劑、驅油助劑、破乳劑的應用技術，并且在我國的很多油田中也已經成功的應用了，同時也取得了一定的成效。

2.1.2 蒸汽驅降粘法。這種方法就是在一口井中或是多口井中連續的注入蒸汽，這樣地下原油加熱降粘的同時還會驅向鄰近多口生產井，從而使生產井持續的開采原油。

蒸汽驅降粘法具有縱向波及效率差以及熱水帶驅油效率低等缺點，因此有了有效的改善這些缺點，通常都是應用有機凝膠或水泥漿體系封堵注汽井的高滲透通道。另外，由于在地下形成的蒸汽泡沫中使用表面活性劑可以降低蒸汽的流速，從而達到改善吸汽剖面的目的，很多石油公司通過大量的試驗也已經證明了，其可以大大的提高原油的采收率，從而獲得更高的經濟效益。

2.1.3 火燒油層降粘法。這種方法又叫做火驅法，是基于油層本身的一種熱力采油方法。由于注入空氣需要使用大功率高壓空壓機，為此技術要求比較高，因此火燒油層一般應用于油層深度小于1000米至1500米的油藏。

2.1.4 井筒加熱降粘。根據稠油在井筒中舉升時的特點，采用井筒加熱降粘技術來降低其在井筒中的粘度，使其順利舉升到地面。井筒加熱降粘具有結構簡單，易操作等特點。

2.1.5 其它熱力降粘的方法。近些年來隨著我國科學技術水平的不斷發展，由于不同地層條件的不同需求，傳統的熱采方法已經不能完全的滿足油田的實際需要了，因此也就出現了很多的新型的熱采方法，如高溫聚合物驅、注蒸汽加溶劑、注熱堿水、注熱段塞、注蒸汽和聚合物和活性水驅等方法。

2.2 化學降粘的方法

所謂的化學降粘就是指在原油中加入一些化學藥劑來降低原油粘度的方法。常見的化學降粘的方法有稠油乳化降粘以及新提出的化學降粘方法。

2.2.1 稠油乳化降粘法。這種方法就是指在表面活性劑作用下，將稠油體系中的W/O型乳狀液轉化成O/W型乳狀液，從而卻的降低原油粘度的效果。

2.2.2 其它化學降粘方法。稠油乳化降粘是基本的化學降粘技術，但是近年來隨著技術的進步和不同地層條件的需要，誕生了一些新的化學降粘技術，比如自生CO2與化學降粘復合吞吐降粘、蠟晶改進劑降凝降粘、稠油加堿降粘和化學吞吐降粘技術。

2.3 物理降粘方法

2.3.1 超聲波降粘法。采用這種方法不但能夠更好的激勵油層，提高油藏的產量，同時其對油層也不會產生損害，因此這種方法越來越受到了石油行業工作者的重視。

當采用超聲波對稠油體系處理后，就會改變稠油的分子結構，并且還會對很多結構造成永久性的改變，這就是我們所說的不可逆性，從而降低了原油的粘度。

2.3.2 微波降粘。微波加熱能量利用效率高，加熱速度快；微波對混合物料中的各個組分加熱時具有選擇性加熱的特點；可以精確地控制微波加熱過程；便于實現自動化控制和計算機操作控制。

2.3.3 磁降粘法。大慶、遼河等油田在磁降粘技術的應用方面已經取得了很大成功。遼河油田通過采用此技術可以使凝固點降低6～22℃，降粘率達30%～60%。

一般情況下，原油都是抗磁性物質，所以當其經過磁場時，就會出現誘導磁矩的現象，抑制蠟晶形成和聚集，并且稠油體系中石蠟、膠質、瀝青質等抗磁性物質都會重新的進行排列，其流動性會得到很大程度的增加，而其粘度也會得到很大程度的降低。

2.3.4 摻稀油降粘法。這種方法是指在稀油中加入高粘度的稠油中進行稀釋，從而降低稠油的粘度。稠油中加入稀油后，膠質瀝青質的濃度會降低，從而可以減弱它們的相互作用，起到降粘的目的。

采用此方法時，稀釋劑肯定是要選擇稀原油的，這主要是由于稀原油來源很廣，并且數量也多，但同時也會帶來一定的問題。這里特別要注意以下幾個方面的工作，第一，在摻入稀原油摻之前，應先進行脫水的操作，而在摻入稀原油后，這是就是混合含水油了，仍然要進行脫水的操作，這樣就加大了能源的消耗量；第二，稀原油作為稀釋劑摻入稠油后，稀油的物性得到了降低，而稠油與稀油混合共管外輸時，增加了輸量，對煉油廠的技術設施以及工藝流程會造成一定的影響；第三，由于稠油與稀油在價格上是存在較大的差異的，所以采用這種方法的成本更高。

3 結論

3.1 由于油藏地質復雜，各種稠油降粘法具有各自的優缺點，因此在選擇方法時應根據實際的油藏條件，開發有針對性的降粘技術，從而滿足實際的生產需要。

3.2 乳化降粘可以作為一種輔助手段，與蒸汽驅和蒸汽吞吐等熱力手段以及其它降粘方法復配使用，進行優勢互補，提高降粘效果。

3.3 化學降粘是一種很有潛力的方法，可以采用多種降粘劑復配使用，使用分散劑抑制或分散蠟晶、膠質、瀝青質，然后使用乳化劑使稠油形成O/W型乳狀液，利用協同作用，降低原油粘度。

3.4 使用油溶性降粘劑時可以直接添加降粘劑，避免了乳化降粘存在的后處理問題。油溶性降粘劑的降粘率不高，且價格昂貴，單獨使用很難達到生產要求，應該與其它工藝配合使用。

參考文獻

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