溫度對(duì)原油流動(dòng)改進(jìn)劑使用效果的影響

王文政 河南油田人力資源開發(fā)中心

河南油田南部陡坡帶泌304井區(qū)原油具有高含蠟、高凝原油的特征，如果采用油井加入原油流動(dòng)改進(jìn)劑的生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)上述區(qū)塊高含蠟、高凝原油免清蠟生產(chǎn)和低溫輸送，將大大降低洗井對(duì)油井產(chǎn)量的影響，節(jié)約的天然氣、電能等能源，可大幅度降低生產(chǎn)成本。實(shí)驗(yàn)溫度對(duì)某型原油流動(dòng)改進(jìn)劑效果的影響是該油田近年開展的關(guān)鍵子課題之一。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了3種油樣在60%和70%的含水率下，不同溫度時(shí)的黏度和凝油黏壁量。

1 實(shí)驗(yàn)步驟

以60%含水、實(shí)驗(yàn)溫度為50℃的1個(gè)油樣為例說明，其他含水率和溫度條件下的實(shí)驗(yàn)改變含水率和實(shí)驗(yàn)溫度即可。如測(cè)定趙安4005井70%含水、45℃時(shí)的數(shù)據(jù)，則先配制70%含水的趙安4005井油樣，再將水浴溫度設(shè)置為45℃即可。實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：

（1） 將實(shí)驗(yàn)油樣中的游離水樣分出，收集至密閉的容器中置于室溫下備用。

（2）將趙安4005井油樣置于高于其凝點(diǎn)溫度5℃的水浴中恒溫40min，將其混合均勻后取樣。

（3）由于趙安4005井油樣的乳化油水含率均小于60%，則根據(jù)其水含量可計(jì)算配制100 g水含量為60%的油水混合物需要的乳化油量和游離水量。取8個(gè)潔凈干燥的原油脫水測(cè)試瓶，根據(jù)計(jì)算結(jié)果在其中依次加入游離水樣和乳化油樣（精確到±0.5 g），并且按一定方法使其乳化均勻。

（4）將8瓶裝有100 g±1 g油水樣的原油脫水測(cè)試瓶放入溫度為50℃的恒溫水浴中預(yù)熱約30min，使原油脫水測(cè)試瓶中樣品的溫度達(dá)到50℃±0.5℃。

（5） 將上述8個(gè)原油脫水測(cè)試瓶按油樣分為2組，每組4個(gè)，其中2個(gè)為空白樣。另外2個(gè)配方瓶中加入5.00 g±0.01 g原油流動(dòng)改進(jìn)劑溶液，將原油脫水測(cè)試瓶上下手振100次后移至溫度為50℃的水浴中靜置60min；然后將其置于高于凝點(diǎn)1℃的水浴中，恒溫30min。

（6）將一個(gè)空白樣和一個(gè)加藥樣從水浴中取出，上下手振100次，然后將乳狀液倒入旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)的測(cè)試筒內(nèi)，快速測(cè)定油水混合物黏度值。再取一個(gè)空白樣和一個(gè)加藥樣做同樣操作，作為平行樣。平行測(cè)定二次結(jié)果相對(duì)于其平均值的相對(duì)偏差不超過10%，則取其平均值作為測(cè)定結(jié)果；若相對(duì)偏差超過10%，則應(yīng)重新進(jìn)行本組試驗(yàn)。

（7）再將一個(gè)空白樣和一個(gè)加藥樣從水浴中取出，上下手振100次，然后將乳狀液倒入350mL不銹鋼杯中，用攪拌機(jī)在600 r/min轉(zhuǎn)速下進(jìn)行動(dòng)態(tài)降溫。當(dāng)油水混合物溫度將至原油凝點(diǎn)以下2℃時(shí)，停止攪拌，邊旋轉(zhuǎn)邊將混合物緩慢均勻倒出，將不銹鋼杯用夾子固定，豎直倒空10min，擦凈外壁和杯口稱重，減去空杯質(zhì)量得凝油黏壁量（g）。再取一個(gè)空白樣和一個(gè)加藥樣做同樣操作，作為平行樣。平行測(cè)定二次結(jié)果相對(duì)于其平均值的相對(duì)偏差不超過10%，則取其平均值作為測(cè)定結(jié)果；若相對(duì)偏差不超過10%，則應(yīng)重新進(jìn)行本組實(shí)驗(yàn)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

從趙安4005井黏溫曲線可以看出，無論是60%含水還是70%含水的油樣，隨著溫度的升高不加藥油樣黏度和黏壁量基本呈線性下降均勢(shì)；而加藥油樣的變化均勢(shì)為：從32℃升溫至35℃時(shí)，隨著溫度的升高黏度和黏壁量急劇下降，到達(dá)35℃以后，再升高溫度黏度和黏壁量下降幅度不大。這是因?yàn)榧尤朐土鲃?dòng)改進(jìn)劑后，可形成水包油型原油乳狀液。對(duì)于水包油型原油乳狀液，在溫度較高時(shí)由于油相流動(dòng)性和變形能力強(qiáng)，在流動(dòng)過程中易于形成良好的分散狀態(tài)，油珠粒徑較小，在連續(xù)相中更分散，乳狀液黏度也更大程度地取決于連續(xù)相介質(zhì)。從趙安4005井黏壁量與溫度關(guān)系和趙安4005井降黏率與溫度關(guān)系可以看出，35℃時(shí)降黏率和凝油黏壁量降低幅度均達(dá)到75%以上，再升高溫度變化不大。因此35℃可作為安全回油溫度。

從第二口井油樣的黏溫曲線可以看出，當(dāng)溫度從38℃升高至41℃的過程中，空白樣黏度下降緩慢，加藥油樣黏度則急劇下降。41℃為加藥油樣降幅趨緩的拐點(diǎn)，此時(shí)已處于黏度低值，再升高溫度黏度下降幅度不大。其黏壁量與溫度關(guān)系曲線表明，當(dāng)溫度從38℃升高至41℃的過程中，加藥油樣黏壁量急劇下降。41℃為加藥油樣降幅趨緩的拐點(diǎn)，再升高溫度黏壁量下降幅度不大。其降黏率、凝油黏壁量降低幅度與溫度的關(guān)系表明，在41℃時(shí)加藥樣的降黏率和凝油黏壁量降低幅度均達(dá)到了60%以上。因此41℃可作為這第二口井的安全回油溫度。

從第三口井油樣的黏溫曲線可以看出，27℃時(shí)，加藥樣的降黏率達(dá)75%，黏度值僅為70mPa·s左右。其凝油黏壁量與溫度的關(guān)系表明，對(duì)于含水60%的趙安4021井油樣，在不投加流動(dòng)改進(jìn)劑的情況下，溫度由40℃下降至27℃的過程中，凝油黏壁量大幅增加；而投加改進(jìn)劑的油樣在降溫過程中凝油黏壁量增幅很小。加藥后27℃的黏壁量值要好于空白樣40℃的值。70%含水的油樣亦有此規(guī)律。其降黏率、凝油黏壁量降低幅度與溫度關(guān)系表明，在27~40℃的溫度范圍內(nèi)，該井加藥后的降黏率均達(dá)到了90%以上，凝油黏壁量降低幅度也達(dá)到了75%以上。因此27℃可作為該井的安全回油溫度。

3 結(jié)論

（1）對(duì)河南油田南部陡坡帶泌304井區(qū)原油進(jìn)行溫度對(duì)原油流動(dòng)改進(jìn)劑效果影響實(shí)驗(yàn)，凝油黏壁溫度可下降2℃~6℃，趙安4005井、第二口井、第三口井的安全回油溫度不得低于35℃、41℃和27℃。按照上述的實(shí)驗(yàn)步驟至少需測(cè)量224個(gè)數(shù)據(jù)才能說明問題。

（2）實(shí)驗(yàn)說明了某型原油流動(dòng)改進(jìn)劑對(duì)于河南油田三口井的油樣（高含蠟、高凝原油）表現(xiàn)出較好的防蠟、減阻、降黏效果，這可從原油流動(dòng)改進(jìn)劑具有顯著降低原油黏度、降低凝油黏壁量的作用及較好的適應(yīng)性等方面來驗(yàn)證。

（3）某型原油流動(dòng)改進(jìn)劑的質(zhì)量檢驗(yàn)方法可參照《石蠟基原油乳化降黏劑產(chǎn)品檢驗(yàn)指標(biāo)及方法（Q/SY DQ2007—92）》執(zhí)行，實(shí)驗(yàn)條件可根據(jù)原油特性調(diào)整。