稠油降粘技术研究及前景展望

随着世界各地稠油开采量的增加,稠油的开采和运输问题愈来愈引起人们的关注。稠油具有密度大、粘度高、轻油含量少的特点,使得开采和输送稠油的工艺难度大,增加了开采和输送的成本。总结了目前常用的稠油降粘方法,包括物理降粘法、化学降粘法以及稠油改质降粘等,介绍了微生物降粘技术、超临界二氧化碳以及其他一些降粘新技术的降粘原理,并分析了未来降粘技术的发展趋势。     

稠油降粘技术概述

针对稠油开采难度大、采收率低和输送难等问题,综述了各种稠油降粘技术的降粘机理及应用情况,并分析了各降粘技术的优缺点及未来发展趋势,为稠油的高效开采技术提供指导。     

稠油井的超声波降粘技术

由于稠油粘度高,流动性差,造成稠油开采、输送中存在困难因此,降粘是稠油开采的关键问题。超声波降粘技术是近几年来迅速发展起来的一种新技术,具有投资少、成本低、见效快、效益高等特点,是实现较低温度下输送稠油的有效方法。本文基于稠油井对超声波降粘技术进行了总结,为今后同类油井生产提供了理论储备和指导意义。     

稠油化学降粘技术探讨

当前,由于我国东部的多数管线长期处于低输量或者间歇输送的状态,造成东部地区的稠油在输管中凝固,产量逐年降低,经济效益不高,对此,加强改进我国的稠油化学降粘技术极其重要。本文通过了解及分析稠油的高粘机理,简单阐述了我国相关的稠油化学技术及其降粘原理,根据不同降粘剂的降粘效果,适当采用相应的降粘技术,包括水溶性的乳化降粘技术、油溶性稠油化学降粘剂的降粘技术等,确保了我国稠油的顺利开采及输送,不仅有效降低了我国稠油的开采成本,而且为我国的稠油开采工程获取更多的经济效益,加快我国经济的发展。     

稠油化学降粘技术探讨

当前,由于我国东部的多数管线长期处于低输量或者间歇输送的状态,造成东部地区的稠油在输管中凝固,产量逐年降低,经济效益不高,对此,加强改进我国的稠油化学降粘技术极其重要。本文通过了解及分析稠油的高粘机理,简单阐述了我国相关的稠油化学技术及其降粘原理,根据不同降粘剂的降粘效果,适当采用相应的降粘技术,包括水溶性的乳化降粘技术、油溶性稠油化学降粘剂的降粘技术等,确保了我国稠油的顺利开采及输送,不仅有效降低了我国稠油的开采成本,而且为我国的稠油开采工程获取更多的经济效益,加快我国经济的发展。     

稠油开采中降粘技术研究进展

综述了目前稠油降粘开采技术(包括加热降黏法、掺稀降粘法、化学降粘法、改质降粘法和微生物降粘法)的降粘机理、优缺点和研究进展。经过比较分析,油溶性降粘剂与表面活性剂以及其他助剂的复合降粘开采具有较好的优势,应优先考虑。改质降粘和微生物降粘开采具有一定的优势,是未来稠油降粘开采的研究发展方向。     

聚氨酯型化合物用作稠油降粘剂的尝试

在石油工业中,随着油田开发的深入进行,常规原油的可采储量逐渐减少,为了满足人类对能源的需求,人们不得不探讨稠油开采所面临的各种技术难题。在近几十年来,针对稠油开采的新技术不断被研究出并在油田现场得到应用。其中,油溶性降粘剂降粘技术作为一种新型的稠油开采和输送技术,具有不同于其它稠油降粘技术的独特性及其适用范围,具有广阔的开发前景。其研究在石油领域非常活跃。针对聚氨酯型化合物,以多乙烯多胺聚醚1与TDI的反应为例,通过正交试验法探讨了得到较高的聚氨酯产率的反应最佳条件。在此基础上,改变聚醚型或聚酯型多元醇合成了二元型或三元型以及磺化型聚氨酯化合物。考察了各个合成产物的稳定性。将稳定的聚氨酯产物用于稠油降粘实验。稠油降粘实验表明:在本实验的范围内,聚氨酯类化合物对稠油的降粘率最高可达82%。     

稠油乳化降粘剂研究现状及其发展趋势

稠油因其密度大、粘度高、流动性差而不能用常规方法开采。稠油开采的关键是降粘、降摩阻、改善流变性目。目前常用的稠油（包括特稠油和超稠油）降粘方法有：掺稀降粘、加热降粘、改质降粘及乳化降粘。掺稀降粘受到稀油来源的限制;加热降粘能耗大;改质降粘存在催化剂筛选困难的问题：     

稠油降粘开采技术及研究进展

稠油是一项重要资源,但常规方法开采、运输困难,解决问题的一项重要举措就是降粘。本文从物理、化学、微生物三个角度综述了稠油降粘开采技术,并分别就它们的几种主要类型进行展开论述,分析了各项技术的优缺点。热采法、掺稀油法、超声波法等物理降粘技术相对成熟,已有应用实例。化学降粘包括改质降粘和乳化降粘等,是目前重点研究对象。微生物降粘也能起到一定作用,复合降粘则综合应用多种原理。对于降粘驱油效果评价,动态评价方法正在逐步发展。     

稠油降粘剂降粘技术研究

针对稠油中的胶质、沥青质含量高、粘度大、开采过程困难等问题,为了提高泵效和油井的动液面,选用合适的降粘剂降粘。目前国内外稠油降粘的方法主要是物理法降粘和化学法降粘。物理法降粘中包括超声波降粘、磁降粘、微波降粘、升温降粘等;化学法降粘中包括乳化降粘剂降粘、油溶性降粘剂降粘、水溶性降粘剂降粘等。本文主要研究的是化学法降粘中降粘剂降粘技术的使用。主要从稠油降粘剂的种类、性质、降粘机理、影响因素、性能评价等多方面进行研究。最终找出最佳的降粘剂降粘技术,提高原油采收率,具有较好的实际应用价值。     

油气工况下提升管出口旋流快分系统性能的数值研究

为促进旋流快分(SVQS)系统的工业应用、准确评估其性能,参照国家标准设计了一系列不同密度、黏度的油气模型,并采用商用软件FLUENT 2019 R3对一套Φ600 mm×3150 mm的SVQS系统进行了流动模拟和可行性验证。用单因素变量法分别研究了油气性质对系统无量纲切向速度和压降的影响;用标量输运方程分析了油气在系统内的停留时间分布规律。结果表明,无量纲切向速度随油气密度增加或黏度降低而变大;无量纲最大切向速度随油气密度增加或黏度减小而呈对数递增,最大为0.912;密度越大、黏度越小的油气在SVQS系统内的平均停留时间越短,最短可达6.279 s;压降、阻力系数不仅与系统的结构参数相关,也与油气黏度呈对数关系。拟合得到了与油气参数相关的无量纲切向速度、压降和阻力系数函数式,具有较好的普适性,可为SVQS系统的结构优化提供参考。     

高温反相破乳增效剂的研究与应用

曙光油田处于开发的中后期,高周期油井多.要提高超稠油、稠油注汽生产效果必须解决蒸汽冷凝水和稠油乳化、原油中的重质成分在岩石表面沉积、稠油降粘等问题.在注汽开采的中后期使用一定的化学处理剂,破坏稠油与水形成油包水乳状液,剥离岩石表面的油膜,降低地层流体的粘度,从而提高原油的流动性,增大油层渗透率,达到增加原油产量,提高回采水率的目的.高温反相破乳增效剂,是针对上述问题而研制的一种复合化学药剂.该药剂在现场应用效果明显,具有较大的推广使用价值.     

稠油催化改质技术研究

综述了注空气催化氧化和注水蒸汽水热裂解两种技术的降粘机理及国内外研究进展,通过对稠油催化改质、改变稠油的组分、降低沥青质和胶质总的相对分子量以实现降粘。其中空气催化氧化技术包括低温氧化和高温氧化两个主要过程:实现芳环破裂,大分子断裂。从水溶性催化剂、油溶性催化剂到微乳催化剂研究;水热裂解中水蒸汽和供氢剂的协同可使稠油中C-S、C-O、C-N键断裂更为充分,同时综述了水热裂解的现场应用和催化剂的进展。     

槽式太阳能直接蒸汽强化稠油开采技术研究

基于稠油开采对天然气这种高品质能源的大量消耗,将介绍一种新型的强化稠油开采方法。在太阳辐照资源丰富地区采用槽式太阳能集热器直接产生蒸汽,然后注入稠油油井,降低稠油粘度,增加稠油的流动性从而提高稠油产量的方法。对槽式太阳能直接蒸汽强化稠油开采详细实施步骤进行了论述,通过试验成本预算证实该方法的可行性。并讨论了太阳热能在石油行业的应用。     

稠油注蒸汽层内化学辅助裂解降粘矿场先导性试验

针对目前胜利油田超稠油蒸汽吞吐热力采油技术存在热利用率低、采收率低的问题,采用了注蒸汽层内化学辅助裂解降粘工艺。实验结果表明,该工艺具有较高的超稠油降粘率,粘度反弹不明显,降低了稠油开采难度。在胜利孤东油田2口超稠油井进行了注蒸汽层内化学辅助裂解降粘工艺先导性试验,结果表明注蒸汽层内化学辅助裂解降粘技术可以取代电传统的蒸汽吞吐热力采油技术维持正常生产。试验油井降粘率达80%以上,单井日产油增产60％以上,降粘增油效果明显;同时油井载荷明显下降,耗电明显降低,大大节约了生产成本。     

蒸汽压缩技术应用于再沸器的节能减碳分析

利用热工理论与工程技术分析了蒸汽压缩技术应用于再沸器时其技术特点以及对再热器运行成本和节能减碳的影响。从运行可靠性、经济性和节能减碳效果3个方面全面分析了蒸汽压缩技术应用于再沸器的优点与缺点。分析结果表明,蒸汽压缩技术应用于再沸器的技术在运行可靠性、经济性和节能减碳上都为再沸器提供更有优势的热源。运行可靠性上,蒸汽压缩技术的应用使得再沸器运行温度更加恒定可控,降低再沸器物料积碳和局部热应力过大的问题与风险;经济性上,蒸汽压缩技术的应用使得再沸器运行成本相比电导热油锅炉降低62.9%;节能减碳效果上,蒸汽压缩技术的应用使得再沸器比使用电导热油锅炉的情况下减碳65%左右,为国家实现碳中和的长远目标提供有效的技术升级。因此,开发更高效更宽工作范围的蒸汽压缩技术和应用技术迫在眉睫。     

小洼油田特稠油降粘剂配方研究

采用荧光法测定了辽河油田小洼油田3050井特稠油乳化HLB值。以非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂为主剂,快速渗透剂为辅剂,按一定比例合成得到了水基降粘剂配方。室内实验结果表明,该降粘剂配方具有良好的乳化降粘性能(降粘率不低于98%)和配伍性能(与破乳剂),是一种较为理想的特稠油降粘用水基降粘剂。     

CO_2泡沫蒸汽驱油藏适应性研究

根据胜利地质条件,利用数值模拟方法,采用半经验模型,研究了CO2泡沫蒸汽驱对油藏的适应性。研究结果表明:CO2泡沫蒸汽驱对不同韵律地层都有较好的适应性,更适用于正韵律地层;油藏深度是影响开发效果的重要因素,采用CO2泡沫蒸汽驱技术的油藏埋深下限为1400m;地层连通性好的地层,开发效果较好;该开发方式对于非均质性地层和不同粘度的油藏都有非常良好的适应性。所得结果对于现场应用具有借鉴和指导作用,为我国处于蒸汽驱的稠油油藏提供了一种有效的开发技术。     

春风油田浅层超稠油开发效果评价

对春风油田薄浅层超稠油开发效果进行了评价研究。水平井蒸汽吞吐开发技术利用水平井增大泄油面积,蒸汽在水平井段上部形成蒸汽腔室,实现隔热保温驱油。矿场实践证实水平井蒸汽吞吐辅助氮气、降粘剂开发薄浅层超稠油是可行的。稠油产量周期内、周期间快速递减的规律不可改变,但可以通过技术配套和加强管理减缓递减。通过开发规律研究,为指标预测、开发决策提供了依据。对于较厚油层,可以采用蒸汽吞吐辅助氮气、降粘剂开发。春风油田已建成产能65万吨/年,累产油115万吨。     

稠油水热裂解采油技术的影响因素分析

本文对水热裂解开采稠油技术的影响因素进行详细的综述。水热裂解降粘开采稠油技术,是在注入蒸汽的条件下,借助于稠油与蒸汽之间发生的化学反应,降低稠油的粘度,从而达到井下降粘开采稠油的目的。水热裂解开采稠油技术具有很高的潜在价值,是未来经济高效开采稠油的新途径。