稠油性能评价及降粘技术探究

史 昆 孙国栋 廉福威

青海油田公司采油一厂； 辽河油田公司曙光采油厂； 辽河油田公司曙光采油厂

摘要：随着开发的不断深入，开发难度不断加大，部分高粘度稠油被逐步动用。无法正常开采及输送。目前特稠油作为该区块新的原油生产阵地，由于原油粘度高，温度对原油粘度影响显著，其开发中的难题还无成熟经验可循。为此，针对特稠油原油性质，进行了一系列降粘研究，利用该块稀油与油溶性降粘剂相结合的降粘工艺技术，在60℃条件下，实现特稠油由“半固体”向较好流动性转变。

关键词：稠油开发；油溶性降粘剂；降粘工艺；流动性

室内对特稠油进行组分分析及粘温曲线测试，并进行掺稀油、加降粘剂等降粘评价，

确定了最佳掺稀油比例，及与降粘剂配合使用降粘效果。室内实验表明，该稠油在60℃条件下，粘度超过20000mPa.s，流动性极差，掺稀油比例超过50%，60℃条件下，粘度降至2500mPa.s左右，具有较好流动性，配合加入降粘剂后，可进一步提高原油流动性。

1特稠油原油特性

稠油组分具有“三高一低”的特征：含硫量高，胶质高，沥青质高，含腊量低。从稠油组分分析结果表明：稠油中的胶质沥青质的大分子胶束结构式稠油高粘的主要原因，胶质含量高，温度敏感性强。以该块A井原油粘温曲线为例，粘度受温度影响显著（如图1），温度低于80℃后，原油粘度急剧上升，失去流动性。由于稠油原油粘度高，胶质沥青质含量高，开采的矛盾在生产中表现的尤为突出：原油流动性差，在温度相对较低的条件下，原油难以流到井筒周围，造成油井生产能力下降，且井筒举升困难，管线外输难度大。

图1 A井原油粘温曲线

2 稠油降粘评价

2.1 降粘剂降粘评价

稠油组分复杂，至今尚没有一种适合于所有稠油的降粘剂，油田常用稠油降粘剂主要分为油溶性降粘剂及水溶性降粘剂两类，室内对几种常用降粘剂进行降粘效果评价。实验发现，针对A块稠油，油溶性降粘剂降粘效果要优于水溶性降粘剂。目前现场常用水溶性降粘剂加入后，油水分离明显，无法测粘，虽然随着温度升高，油水混合液流动性增强，但不能较好的实现降粘作用；油溶性降粘剂加入后，在较低温度下（70 ℃以下），降粘效果不明显，当温度超过70 ℃，流动性变好，但降粘率均不超过40%。

2.2 掺稀油降粘评价

有研究表明，一般当稠油和稀油的粘度指数接近时，混合油粘度符合式（1）：

式中： μ混、μ稀、μ稠-分别为混合油、稀油及稠油在同一温度的粘度，mPa·s；x-稀油的质量分数。

室内将A原油与联外输油（60 ℃条件下，粘度110mPa.s）不同比例混合，不同温度下，进行粘度测试，实验表明掺稀油降粘的实测值与计算值接近，温度及掺稀油比例对混合液的粘度影响明显。随着稀油比例增加，稠油粘度显著降低，90 ℃条件下，掺稀油比例超过33%，稠油降粘率即可超过90%；混合液粘度低于2000 mPa.s，流动性好，可实现流动输送；掺稀油比例超过50%，在较低温度下（60 ℃），流动性即得到明显改善，达到输送条件。

2.3 掺稀油、降粘剂组合使用降粘评价

室内进行了油溶性降粘剂及稀油组合降粘实验评价，其中降粘剂加量为5%，实验结果。

在稀油掺入量较少的情况下，加入降粘剂后，稠油粘度可得到进一步改善。掺稀油和降粘剂组合应用，可延缓开发及输送过程中，由于温度损失，导致粘度过快升高。

从上述实验结果可以看出，单一种技术手段不能从根本上解决原油降粘的问题,室内主要针对井筒及管线输送降粘技术进行研究，稠油开发过程中，如要实现全程降粘，提高开发效果，还以地层原油降粘为基础,结合其他井筒保温降粘工艺加强生产管理等。

3电加热工艺技术及适用性评价

电加热工艺分为泵上加热和过泵加热，对于原油能够流入泵的油井采用普通分体式电热杆加热技术对泵上原油加热，原理为：电缆进入空心杆内,利用电缆末端的铜棒与空心杆底部的变径接头接触造成回路。交流电以连续送电方式将电能送到电加热抽油杆的终端,依靠集肤效应原理,将空心杆体加热,通过热传导,提高井筒内原油温度,降低粘度,增加原油的流动性,防止结蜡,可有效地解决高凝、高粘、高含蜡原油在井筒举升过程中的矛盾。对于原油能够流入井筒但不能流入泵筒的油井，可采用电热杆过泵加热技术，它是把原来的管式整筒泵改制成空心环流泵，空心抽油杆直接穿越过泵，同样利用集肤效应原理同时对泵上，泵下及泵体本身进行加热，从而降低整个井筒内原油粘度，同时也提高了泵效。优点：比较稳定产液含水低，利用集肤效应直接对稠油加热，全井加热，热效率高，加热速度快，加热1-2小时，可以开井。应用广泛，适应性强，一般故障排除快，便于管理。缺点：采用普通变压器，直输送电，三相不平衡，大规模应用对电网有损害，检泵较复杂，单井用电量较大。

4 结论与认识

油井配套举升工艺各有特点和适应性，因此根据油田实际情况采取最佳举升方法，配套井筒治理，发挥油井最大潜力，取得最佳经济效益是非常必须的。本文通过精细管理，以降本增效为宗旨，结合油田油井生产现状，通过科学论证，根据不同油井的原油特性建立科学措施，取得了巨大经济效益。（1）稠油粘度高，胶质沥青质含量高，在较低温度下，单一使用稠油降粘剂并不能得到较好的降粘效果。（2）掺稀油对稠油生产有明显的降粘效果，但是掺稀油比例、掺入温度对降粘效果均有加大影响。当掺稀油比例超过50%，温度保持在60℃以上，可实现较好的流动输送。（3）在稀油掺入量较少的情况下，加入降粘剂后，稠油粘度可得到进一步改善。（4）单一种技术手段不能从根本上解决原油降粘的问题，室内主要针对井筒及管线输送降粘技术进行研究，如要实现全程降粘，还需与地层降粘、井筒保温等降粘工艺相结合。

参考文献

[1]胡常忠.稠油开采技术[M].北京:石油工业出版社,1998