(中國石化 河南油田分公司 石油工程技術研究院,河南 南陽 473132)
油溶性復合降黏劑室內研究
常國棟
(中國石化 河南油田分公司 石油工程技術研究院,河南 南陽 473132)
針對河南油田稠油降黏中存在的問題,開展了油溶性降黏劑配方的研究。通過室內篩選評價,制得油溶性降黏劑復合體系,并考察了溫度對降黏效果的影響。實驗表明,該體系對河南油田楊淺19區塊的稠油在30~80℃范圍內的降黏率可達到98%以上,且普適性較廣。
稠油;降黏劑;油溶性;河南油田
河南油田經過40多年的開發,稀油老區逐漸進入開發后期,挖潛難度越來越大,稠油與超稠油資源的開采愈顯重要。然而超稠油井熱采初期,地層溫度場尚未建立,注汽壓力高,地下含水少,原有的水溶性降黏劑難以發揮降黏作用。為了更好地降低稠油黏度,提高開采效果,研發新的降黏劑配方已迫在眉睫。
針對特、超稠油開采初期高黏度導致的開采效果差的問題,油溶性降黏技術具有其獨特的優勢。目前國內應用于稠油開采的油溶性降黏劑可分為兩大類,一類是溶劑型降黏劑,在稠油中加入大量輕質組分從而降低原油黏度;另一類是高分子型降黏劑,降黏劑分子借助較強的氫鍵形成能力和滲透、分散作用進入膠質和瀝青質片狀分子之間,部分拆散原來平面重疊堆砌而成的聚集體,形成新的無規則堆砌的聚集體,由于新聚集體結構比較松散,有序程度較低,空間延伸度不大,從而降低了稠油黏度[1]。
河南油田楊淺19區塊原油性質有相對密度、黏度、瀝青膠質含量高和凝固點高、含蠟量低的特點。地面原油相對密度0.962 8~0.994 5,油層溫度下,脫氣原油黏度在969.45~26 148.46 mPa·s之間,膠質瀝青含量28.3%~54.16%,凝固點8~17 ℃,含蠟量7.25%~16.39%。針對楊淺19區塊稠油,從國內多種類型的油溶性降黏劑中篩選復配,優選出高效降黏劑配方,對提高該區塊稠油油藏開采能力具有積極作用。
1.1 主要實驗儀器與藥品
實驗儀器:NXS-11A 旋轉黏度計,成都儀器廠;HH-6數顯恒溫水浴鍋,丹陽市波星精密儀器有限公司。藥品:油溶性降黏劑SDJX;油溶性降黏劑FKS;油溶性降黏劑XH-1、XH-2、XH-3;降凝劑HTSF;油溶劑RJY;清洗劑QXJ;煤油MY、柴油CY;表面活性劑SP。實驗用油:超稠油YQ19、春10-1、春10-1H,特稠油Y1906、YQ3-P6,50 ℃時的黏度分別為54 481、74 000、65 000、27 660、31 614 mPa·s。
1.2 稠油黏度與溫度關系實驗
在250 mL燒杯中加入一定量的稠油,分別在30、40、50、60、70、80 ℃恒溫水浴中加熱30 min,然后用NXS-11A型旋轉黏度計測定原油黏度。
1.3 降黏劑的降黏效果評價
在250 mL燒杯中加入100 g稠油,在50 ℃恒溫水浴中靜置30 min,按原油質量加入一定比例的油溶性降黏劑,攪拌直至混合均勻,在50 ℃下用旋轉黏度計測定原油的黏度。降黏效果評價方法如下:
μ= (η0-η1) /η0×100%
式中:η0——加劑前稠油黏度,mPa·s;
η1——加劑后稠油黏度,mPa·s;
μ——降黏率,%。
1.4 降黏劑洗油性能評價
取河南油田楊淺19區塊油層砂,經洗滌、稱量、混合、干燥等預處理后,與稠油混合均勻,制成含油16%的油砂。取100 g混合油砂,加入50 g降黏劑在50 ℃下浸泡24 h。加水50 mL后在50 ℃下繼續靜置24 h,倒出液體,120 ℃干燥,稱重,計算靜態洗油效率:
ω= (m0-m1) /m0×100%
式中:m0——洗油前油砂質量,g;
m1——洗油后油砂質量,g;
ω——洗油率,%。
2.1 溫度對稠油黏度的影響
楊淺19區塊(Y1906)原油黏度隨溫度變化關系如表1所示。黏溫曲線在50 ℃附近形成拐點,在拐點前稠油黏度隨溫度升高急劇降低,原油熱敏性強;拐點后稠油的黏度隨溫度的升高,降低趨勢變緩。由于低溫下超、特稠油黏度高、流動性差,常規水溶性降黏劑在礦場條件下(50 ℃)難以與原油混和均勻,發揮最佳降黏效果,需配套具有自滲透特性的降黏措施來降低原油黏度。

表1 黏度與溫度的關系
2.2 稠油降黏劑的降黏效果
不同降黏劑對Y1906原油的降黏效果如表2所示。由表2可知,降黏劑XH-1在低濃度下具有較高的降黏效果,可作為油溶性降黏配方的高效降黏組分。

表2 降黏劑對稠油的降黏效果(50℃)
2.3 不同降黏劑的洗油效果
各種溶劑洗油效果如表3所示。由實驗知,RJY洗油性能最高,超過75%,可作為油溶性降黏劑配方洗油劑組分,與XH-1配合使用可提高綜合性能。
2.4 復配降黏劑的降黏效果
根據正交試驗原理,將XH-1、RJY與表面活性劑SP以不同比例復配(復配比例見表4),按原油質量的5%加入稠油中,降黏體系不同配比對稠油的降黏效果如表4所示。由表4可知,當XH-1∶RJY∶SP為2∶1∶0.1時降黏劑與表面活性劑產生了很好的協同效應,降黏效果最好。

表3 不同溶劑的洗油效果

表4 降黏體系不同配比對稠油的降黏效果(50 ℃)
2.5 油溶性復合降黏劑的性能評價
復配體系對稠油在不同溫度下的降黏效果如表5所示。從表5可知復合降黏劑在30~80 ℃范圍內都具有很好的降黏效果,且在低溫下具有更高的降黏率。
表5溫度對降黏效果影響

溫度℃降黏前黏度mPa·s降黏后黏度mPa·s降黏率%30112500342.0999.704063770195.1199.69502766098.2499.64601261069.7799.4570567357.7098.9880300052.9898.23
復配體系對河南油田其他區塊稠油降黏效果見表6。從表6可知,該配方對其他區塊稠油也有很高的降黏效果,普適性較強。

表6 復配體系對其他稠油降黏效果(50 ℃)
本文篩選出新型油溶性復合降黏劑,在XH-1∶RJY∶SP配比為2∶1∶0.1時,該配方對河南油田楊淺19區塊稠油具有很高的降黏效果,在30~80 ℃范圍內降黏率在98%以上,可實現低含水稠油低溫降黏的需求,普適性廣。
[1]孫 慧,張付生.稠油化學降黏研究進展[J].精細與專用化學品,2005,13(23):16-20,30.
LaboratoryStudyonOilSolubleCompositeViscosityReducer
CHANGGuo-dong
(Research Institute of Petroleum Engineering and Technology,Nanyang 473132,China)
According to the problem existing the heavy oil viscosity reduction in henan oil field,the study on oil xoluble viscosity reducer formula are developed.Through indoor screening evaluation,oil soluble composite reducer sytem are abtained,the effect of temperature to viscosity reducing effect are investigated.The result shows,the viscosity reduction rate of this system to henan oil field yangqian 19 block heavy oil at 30~80 ℃ over 98%,also,its universality is more widely.
heavy oil ; viscosity reducer ; oil soluble ; henan oil field
2013-12-12
常國棟(1986-),男,助理工程師,從事油田化學應用研究,電話:13569201853。
TE345
A
1003-3467(2014)02-0033-03