趙賢(大港油田第三采油廠第二采油作業區,河北滄州061000)
高凝稠油舉升工藝轉換配套技術研究
趙賢(大港油田第三采油廠第二采油作業區,河北滄州061000)
高凝稠油指的是膠質含量高,且粘稠度較大的原油。該種類型原油受地質條件影響,粘度普遍大于50毫帕/秒,因而高凝稠油不論是采集還是輸送難度都比較大。使用傳統的化學降稠試劑,并不能得到非常理想的降稠效果。針對該問題,本文將著重于新型化學降稠降凝合劑的研究。希望通過該化學試劑與高凝稠油的混合調配,解決高凝稠油粘度過高的問題,從而為高凝稠油的開采及輸送提供便利。
高凝稠油;舉升工藝;熱水循環工藝
受限于我國天然氣匱乏,同時天然氣的采集能耗較高等原因,舉升工藝面臨著操作工藝較為復雜,且管理難度較大的問題。本文將結合實驗室研究結果得出的理論,分析并解決常規情況下,化學試劑無法做到的控制高凝稠油降稠問題,滿足現場生產開采使用需求。
在高凝稠油采集過程中,常用的技術工藝為熱水循環。熱水循環指的是利用熱水管道,降低高凝稠油黏濁度,從而滿足生產開采的傳送需求。它的主要流程為:在站內將循環水加熱至90度以上之后,經由配水間將循環水輸送至熱水循環管道,最后到達油井開采處。在與井筒內油流熱交換后,返回站內再加熱至90度以上,如此反復循環,單井熱水循環量一般為6-8m3/h[1]。在此過程中,為了提高水溫加熱效率,及溫度傳導效率,所使用的循環水一般為軟化水。不過從目前熱水循環工藝實際應用情況來看,熱水循環工藝仍有以下幾點問題存在:
首先,天然氣的匱乏必然會成為制衡熱水循環工藝發展的關鍵性因素。其次,由于熱水循環工藝需要利用電能加熱,因而熱水循環成本較高。最后熱水循環所涉及的工序工藝較為復雜,所以會有管理難度較大的情況出現。所以本文開展了高凝稠油的舉升工藝轉換技術研究。
目前我國常見的降凝化學試劑可以分為兩大類,分別是:水基乳化降黏降凝劑和油基降凝降粘劑[2]。水基降凝劑的降凝方式一般采用水溶性較好的活性劑,作為降凝乳化劑。將水基降凝劑和水按照一定的比例,注入油井當中,通過擴大油水表面張力,使高凝稠原油分散。從而形成水包著油的情形。使高凝稠油間的摩擦變成水與水之間的摩擦,降低高凝稠油粘度。
本次筆者所選用的實驗對象為三種水基試劑,通過分散性實驗得出化學降稠試劑測試結果。通過研究發現,WTLG與V8這兩種化學試劑分散性較好,能夠有效擴大油水表面張力。不過考慮到綜合成本,筆者建議使用WTLG作為常用水基降凝劑。
不同濃度的化學藥劑,必然會帶給實驗人員不同的試驗結果。因此筆者選用濃度為百分之一的化學試劑,放入加熱箱中,升溫至70。之后恒溫保溫4小時,脫出游離水。之后使用不含游離水的有氧,與游離水模擬高凝稠油采集井口油樣。將油溫加熱至70度以上,并加入調配好的濃度為3%的化學試劑,在70度的環境下,震蕩模擬油樣30秒,之后靜止觀察。從結果可以看出,水基化學試劑必須有充足的水,才能夠包裹住高凝稠油。根據結果表明,最佳藥劑濃度為2%。
通過對不同含水原油進行分散性試驗,目的是為了確定含水不同原油的分散效果差別。根據實驗結果表明,化學降稠試劑中,由于藥劑對于含水量較為敏感。因而,低含水井的原油分散能力較弱。如若試劑中的含水量大于60%,那么原油的分散能力較高。最后從實驗數據分析得出,在含水量相同時,藥劑量越大,油水分散效果越好。當含水量增加,那么化學試劑的功效便會趨于降低。
為了能夠保障化學降稠試劑在使用過程中,不會影響到原油采集脫水,一般會在現場使用之前,進行破乳劑配伍性試驗工作。通過實驗結果分析得出,化學試劑會對原油采集脫水質量,造成非常嚴重的影響。減少藥劑濃度或是增加藥劑沉降時間,能夠略微減少化學藥劑對于原油脫水工作的影響。
為了減少試驗對油井正常開采的影響,在油井工作初期,仍然需要沿用傳統高凝稠油熱水循環工藝,降低原油濃稠度。之后按照設計方案的兩倍投放藥劑。當油井能夠正常作業時,開始逐步減少化學試劑的使用濃度。并每隔6小時進行一次取樣分析工作,保障日常維護與記錄工作的順利進行。
由于目前舉升工藝在高凝稠油實際開采過程中,需要面臨能耗較高且工藝復雜等問題,所以新型降稠試劑的研制對于高凝稠油開采和發展具有深遠影響的價值作用。通過有機結合,降低原油凝固點。這么做能夠解決降凝降粘劑無法實現高凝稠油降稠問題,滿足社會生產需求[3]。
采用新型化學降凝試劑,能夠有效降低高凝稠油粘度與凝固點,從而使得油井輸油線路暢通,不必持續加熱升溫,便能夠順利進行采油作業。另外,通過對高凝稠油與舉升工藝轉換配套技術的研究,能夠為高凝稠油舉升工藝的發展開辟一條新的捷徑。
[1] 鄭冰.電熱桿在稠油舉升工藝中的應用探討[J].中國石油石化,2016,(S2):40.[2017-08-02].
[2] 趙麟天.高凝稠油舉升工藝轉換配套技術研究[J].化工管理,2015,(23):197.[2017-08-02].
[3] 趙忠文,郭新軍,呂義軍等.稠油油藏采油工藝優化技術研究與應用[J].化工管理,2015,(08):197.[2017-08-02].