探析稠油井掺稀降粘试油工艺技术的应用

探析稠油井掺稀降粘试油工艺技术的应用

魏剑飞

魏剑飞

（中海艾普油气测试（天津）有限公司，天津300452）

摘要：随着稠油开采量的增加，其密度大、粘度高、流动性差的特点给稠油的开采带来了很大的困难。因此，为了改善稠油的流动性，保证稠油的顺利生产，可采用掺稀降粘方式加以改善。本文就稠油降粘的各种方法及其应用进行探讨。

关键词：稠油开采；掺稀降粘方式；应用

现在许多油田的常规原油开采和集输已经很成熟了。而油田想增产就要考虑一些非常规原油的开采，特别对稠油的开采。而胶质和沥青质高是造成稠油粘度高的主要原因。现在一些稠油油田很难开采，关键在于解决稠油粘度的问题，粘度过大使稠油很难流动，也就很难开采。也使油田花费许多钱来解决稠油开采。如果能考虑用一些物理和化学方法来降低稠油粘度，这样可以降低稠油开采的成本，提高稠油的开采。本文主要探讨应用于稠油开采的物理和化学及其它一些先进降粘技术。

1物理掺稀降粘技术

目前，物理方法包括掺稀释剂（凝析油、轻质油、柴油等）降粘工艺、热力法（蒸汽驱、热水驱和火烧油层）和加热降粘。

1.1掺稀释剂

其原理遵循相似相容原理，也就是说，加入溶剂降低稠油粘度，改善其流动性。常用的溶剂有甲醇、乙醇、煤油、粗柴油、混苯等。混苯中的早苯、二甲苯是胶质、沥青质的良好溶剂。

1.2热力法

热力法包括蒸汽驱、热水驱、火烧油层、加热降粘等方法。

蒸汽驱其原理为：指通过适当的井网，选择一定数量的井注入蒸汽，使注入井周围形成饱和蒸汽带，加热并驱替原油到生产井的采油方法。热水驱其原理为：指向油层中注入高温水，以降低原油的粘度，改善原油流动性。火烧油层其原理为：指通过适当井网，选择点火井，将空气或氧气注入油层，并用点火器将油层点燃，然后不断注入空气以维持油层的燃烧。燃烧前缘的高温使原油蒸发、裂解，并驱替原油流入采油井内。

1.3加热降粘

稠油的粘度受温度的影响比常规原油更敏感，加热降粘技术主要是根据稠油粘度对温度的依赖性很强，随着油温从高到低变化，稠油会从牛顿型流体转变为非牛顿型流体，随着温度升高，稠油粘度呈下降趋势。这是因为稠油中胶质与沥青质分子的结构特点及相互作用，使稠油体系形成了一定程度的兀键和氢键，当体系获得足够的能量时，丌键和氢键被破坏，造成稠油粘度大幅度降低，特别是超稠油和特稠油，这是热力开采稠油的主要机理。

1.4稠油冷采技术

其原理为：是通过强排、诱导地层出砂，使孔隙度由30%左右提高到50%左右，形成“蛆四洞”，渗透率提高几十至几百倍、使原本产能极低的稠油层日产油量达到几吨至几十吨，采收率达10%~20%。该技术的适用条件是：储层胶结疏松且较纯净具有较高的溶解气油比（一般>1QI13lt），原油粘度<50000MPaS。

1.5高速脉冲注蒸汽吞吐技术（HRP）

其原理为：采用极高的注汽速度，可大幅度降低热量损失，产生较高的注汽压力。在油层中一般形成水平裂缝，使蒸汽朝完前末波及区域扩展，同时，利用脉冲方式注汽，可控制水平裂缝生长速度和长度，抑制新的汽窜发生。该技术特别适用于埋藏浅、厚度薄、非均质严重的稠油油藏，是提高周期吞吐效果的有效途径。

1.6热声采油技术

其原理为：在注入蒸汽的同时，利用声波发生器在射孔段产生高能量的超声波，使井筒内的油水充分乳化，在注入压力的作用下，因为在含水率较高的岩石孔隙中和在含有剩余油的岩石孔隙中。乳化液渗透时所受到的阻力有较大差异，大量的乳化液先渗入高含水的孔隙并达到新的平衡，使后续注入的热蒸汽能渗入到含剩余油的区域，试验证明，热声采油技术不仅能提高蒸汽注入开采的效果达到增产的目的，还可为下次蒸汽注入创造良好的地层条件。

1.7低频振动采油技术

其原理为：利用的是低频波或次声波。低频振动采油技术所使用的设备有井下低频脉冲波发生器和地面震源两种，产生声波的频率在50Hz以内。因振动产生的声波波长大在地层中传播衰减小、这种波能在较大半径范围内引起地层的振动，扩大、疏通储层连通孔隙，有助于改善其内部流体的渗流状况，降低原油粘度，促使残余油流动，提高油层原油采收率。振动采油技术适用于构造较简单、区块较完整、油层连通好、原油粘度中等的稠油油藏。

2化学降粘技术

2.1油溶性降粘剂降粘技术

此技术主要针对胶质、沥青质分子呈层次堆积状态，借助高温或溶剂作用下堆积层隙“疏松”的特点，使降粘剂分子“渗”入胶质或沥青质分子层之间（类似于粘土水化的过程和作用），起到降低稠油粘度的作用。由于不同稠油的胶质、沥青质分子结构和分子大小不同，油溶性降粘剂具有很强的选择性。一般来说，加入降凝剂时稠油凝固点会有一定程度的降低。由于蜡的网状结构被抑制，由蜡造成的稠油的部分结构粘度消失，屈服值降低，表观粘度也有一定幅度的下降，即降凝剂都具有降粘作用，但这种降粘作用的本质是降凝的结果。其中油溶性稠油化学降粘剂从这些资料看，油溶性降凝降粘剂品种很多，但基本上可归结为两类：一类是缩合物型，如Paraflow等。另一类是不饱和单体的均聚物或共聚物，典型聚合物有乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、（甲基）丙烯酸高碳醇酯衍生物的聚合物、马来酸酯衍生物的聚合物等。它们都是不饱和酸酯的聚合物或不饱和酸酯与其它不饱和单体的共聚物。就目前研究与实际应用情况看，合成降粘剂的典型单体是乙烯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、马来酸酐、（甲基）丙烯酸酯及一烯烃等。在结构上主要是各种类型二元或多元共聚物及其复配物。

2.2水溶性乳化降粘技术

其原理：利用稠油乳化后形成加型乳状液的原理，大幅度降低稠油粘度。乳化降粘技术作为降粘幅度最大和使用最经济的化学降粘技术已在我国各稠油油田得到广泛应用，其中一部分作为辅助降粘手段，与蒸汽吞吐和蒸汽驱等热力采油配合使用，降粘效果更为明显。

3结论

由于油藏地质相当的复杂，所以我们必须根据油藏地质的具体情况开发相应的降粘技术来应对实际采油生产的需要。降粘技术选择的合理与否，直接关系到经济效益和节能的效果。目前，很多单一降粘技术已经不能符合当前采油生产的需要，而部分复合降粘技术已经投入生产，还有很多复合降粘技术正在开发，可以复合降粘技术是未来发展的方向和趋势。

参考文献

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