一种新型原油降黏剂的合成及降黏机理研究

为了降低原油黏度,提高其采收率,结合原油组分的特征,以苯乙烯、马来酸酐和壬基酚聚氧乙烯醚3种单体分两步合成了新型油溶性原油降黏剂SMN。考察SMN对胜利高黏度原油的降黏效果,发现该原油降黏率最高可以达到68.5%。通过机理探究推测SMN中的苯环、羧基和酯基等极性较大的基团可以通过氢键作用和π-π堆积进入到沥青质片层中,而分子中具有较大位阻的乙氧基能够阻止沥青质聚集,从而分散原油中的重组分,降低原油的黏度。     

三高原油降黏工艺研究与应用

本厂X5、LB等区块三高原油区块开采主要采用电加热杆技术。应用中存在高耗能及电热杆高故障率导致的频繁检泵问题,为了解决电热杆高耗能及高故障率问题,开展了井筒乳化降黏的研究工作,用化学降黏代替升温降黏,最大限度的减少对电加热杆的依赖。本文以X5区块为主要研究实施对象,筛选出针对性水溶性降黏剂配方;实现了三高原油井筒化学降黏替代电加热升温降黏;有效降低了抽油杆光杆功率,提高举升效率。形成了适合本厂特点的稠油化学降黏工艺技术。     

高胶质稠油掺稀降黏技术

针对中原油田濮深18块稠油油藏特点和稠油性质,进行了稠油掺稀降黏规律和流变性室内实验研究。采用4种类型稀油对PS18-1井超稠油进行定温条件下不同掺稀比的稠油降黏实验,并将实验测得的稠油掺稀黏度数据进行拟合后得到模型参数。实验结果表明:对于PS18-1超稠油,在同等条件下4种稀油中文一联稀油掺稀降黏的效果最佳;掺入的稀油量越大,混合油黏度越低,降黏效果越好;井口温度越高,需要掺入的稀油量越小。在无外加降黏剂或互溶剂时掺稀比1∶1.5时就无法实现稠稀互混。用文一联稀油对PS18-1超稠油在130℃条件下互混,掺稀比在1∶1.8以下时基本可实现完全互混,但温度下降后仍有少许块状物析出。当井口温度为40℃时,PS18-1超稠油与文一联稀油按掺稀比1∶2混合时,井口混合油黏度为249 m Pa·s,能满足生产要求。当井口温度为60℃时,PS18-1超稠油与文一联稀油按掺稀比1∶1.8混合,井口混合油黏度为356 m Pa·s,也能满足生产要求。此外,模型计算值与实验值吻合较好,具有较高的计算精度。     

高黏原油稳定装置换热器防垢防堵

聚驱原油以及稠油等高黏原油中杂质含量不断增多,导致原油稳定装置换热器堵塞,影响装置平稳运行,可以采用换热之前原油除砂方法和使用防沉积、防垢原油换热器来保证原油的正常生产。旋流分离法原油除砂效果较好,但仅适用于粒径较大的泥砂,对于含有小直径泥砂的稠油或者聚驱原油管束性较差。套管式换热器内流体是逆流流动,传热效果好,传热系数比浮头式换热器高2倍;具有较大的通流截面积,在处理黏稠液体、残渣和有悬浮固体颗粒的液体时防垢效果很好,而且压降不增加。在换热器更新改造时,选用防沉积、不结垢的换热器,不但可以解决原稳装置换热器老化的问题,同时解决了换热器堵塞问题。     

基于神经网络模型的混合原油黏度预测

采用BP(back propagation) 神经网络模拟了混合油配比和温度与黏度之间的映射关系,建立了混合油黏度神经网络预测模型.将鲁-宁输油管道混合油的预测黏度与实际黏度进行了对比,结果表明,利用BP神经网络进行混合油黏度预测是可行的,完全可以满足工程需要的精度要求.     

非石油基油品对渣油掺稀降黏效果及掺稀模型研究

采用水上油、页岩油和煤柴油等3种非石油基稀油对渣油进行掺稀降黏,考察了温度、稀油类型和掺稀比(稀油与调合油的质量比)对调合油黏温关系的影响,并基于实验数据,将由氩模型微分方程导出的液体黏度理论方程拓展应用到渣油掺稀调合油的黏温关系描述中,建立渣油掺稀黏度模型。结果表明:3种非石油基稀油均能够用于对渣油进行掺稀降黏,掺稀比越高,调合油黏度降低幅度越大,在掺稀比低于0.3的条件下,页岩油和水上油降黏效果较好;稀油对渣油沥青质基本片层结构的缔合作用力的影响是造成调合油黏度降低的重要原因;所建模型的计算值与实验值吻合较好,模型参数反映了调合油的分子构成,能较好地描述渣油掺稀降黏的黏温关系。     

混合原油黏度计算模型评价

配制由3种油田原油组成的混合原油,并测试其基础物性及流变性,共获得用20种混合原油组成的361个黏度数据。在已有的理论和实验数据的基础上,对4个精度较高的混合原油黏度计算模型进行比选,在模型参数可获得的情况下,准确性最高的模型为多组分混合原油黏度模型—Cragoe修正模型I(相对平均偏差为8.2%,303个数据点相对偏差小于15%,占84%)。该模型无论对混合原油牛顿体黏度还是表观黏度的计算均为最佳。     

高含水原油黏温综合关系式研究

随着油田开发的深入,我国大部分油田在经过多年的连续注水开采后,已进入高含水后期,同时稠油在集输中也常掺水降黏。随着原油水相含量的增加,原有的应用于低含水原油的流变性理论和计算已经不能满足高含水原油流变特性的计算。应用M5500高温高压流变仪,研究了油田某区块典型井口掺水原油黏度与温度、剪切速率与含水率之间的关系。拟合了黏度与含水率、温度和剪切速率的综合关系,拟合公式计算的黏度值与实际测量值相差不大,准确性较高,为高含水原油集输工艺设计提供了计算依据。     

高黏度改性沥青黏韧性的影响因素

沥青黏韧性试验是评价沥青改性效果的一种典型试验,评价高黏度改性沥青时常存在拉脱的现象,未必能够反映高黏度改性沥青的特性.研究了SBS含量、25℃针入度和基质沥青组分对高黏度改性沥青黏韧性的影响.结果表明,黏韧性随着SBS含量的增加先增大后减小;针入度小的改性沥青的黏韧性试验荷载大,最大变形小;针入度大的改性沥青荷载小,...     

渤海稠油油藏原油黏温关系研究

选取渤海油田地面50℃脱气原油黏度366.4~72 477.0mPa·s的黏温曲线进行拟合,结果表明ASTM标准二次对数坐标下,各样本的直线拟合关系良好,各直线的斜率近似相同,并进一步得出了渤海稠油黏度预测公式,根据50℃地面原油黏度可以预测其他温度时的脱气原油黏度。将计算得出的地层温度下的脱气原油黏度与已有的PVT实验数据进行对比,通过数据回归,得出了地层含溶解气的原油黏度预测公式,可为渤海稠油油藏开发方案设计提供参考。     

A viscosity bio-reducer for extra-heavy crude oil

Considering that high viscosity of extra-heavy crudes is related to the formation of a dispersed phase of asphaltenes, a dynamic interaction model is proposed which explains the mechanism to achieve viscosity reduction based on the molecular interacting energies between the ester active principle of a viscosity bio-reducer and the asphaltene fraction of crude oil. A qualitative comparison is made between the theoretical and experimental results observed in relation to the rheological behavior of Mexican extra-heavy crudes in the presence of the enhancer. Both, theoretical and experimental data, described a decrease in the asphaltenes dispersed fraction in relation to the ester concentration mainly because of polarity in asphaltenic crudes.     

Characterization of ternary compound viscosity reducer system on viscosity of viscous crude oil

Based on the theory that viscous crude oil can form stable two-phase oil-water interfacial molecular membrane with surfactant, the oil-water interfacial activity and viscosity reduction of oil-water interface of viscous crude oil were studied for the ternary compound system, including anionic surfactant alpha olefin sulfonate (AOS), weak alkali Na₂CO₃ and four different kinds of nonionic surfactant emulsifying silicon oil (LKR-1023), lauryl diethanolamide (LDEA), isomeric alcohol ethoxylates (E-1306), and polyoxyethylene sorbitan monooleate (T-80). Results showed when lipophilic or hydrophilic nonionic surfactants were used separately in the same compound system. The viscosity of viscous crude oil could be reduced, but the viscosity reduction efficacy was not desirable. However, using LKR-1023, E-1306, and T-80 as nonionic surfactant with mass fraction 1.0%, the viscosity reduction rate of viscous crude oil reaches 98.92%, 98.29%, and 96.87%, respectively. With 1.4% of LDEA, the viscosity reduction rate of viscous crude oil can reach 98.89%. Through all different kinds of the nonionic surfactant tested, oil-in-water (O/W) emulsion under LDEA ternary compound system has been proved to be the most stable with no phase inversion. Therefore, it is promising to improve the viscosity reduction of the super viscous crude oil by selecting the proper surfactant and dosage.     

负压射孔技术在月东油田高粘度油藏中的应用

月东油田油藏原油粘度高,密度高,含蜡高,流动性差,常规的射孔方式易造成油层污染,产能下降。通过现场试验,在月东油田17口井成功应用了负压射孔技术,取得了良好效果,明显提高了产能,满足了生产需要,为同类油藏的开发提供了很好的借鉴。     

江苏油田B1断块原油降凝剂研究

江苏油田B1断块原油属于高含蜡、高胶质、高沥青质原油,具有高凝、高黏特点,平均凝固点41.5℃、析蜡点59～60℃,温度敏感性强。针对该区块原油特性,开展井筒降凝、降黏工艺和配方研究,进行了降凝降黏剂的评价和配比,优选了合成的复配型降凝剂KD-50（Ⅳ）,确定合理添加浓度,考察在不同温度下对B1断块原油的降黏效果。室内实验结果表明：添加降凝降黏剂后,低温流动性明显改善,凝点、反常点和低温表观黏度均有较大幅度降低,在40℃加剂后的降凝降黏率达80%以上,具有较好的推广应用价值。     

塔河油田油溶性降黏剂的制备

以丙烯酸高碳醇酯苯乙烯共聚物、丙酮、无规聚醚、乙二醇、有机溶剂为原料,制备了适用于塔河油田的降黏剂,确定了降黏剂最佳配方:m(丙烯酸高碳醇酯苯乙烯共聚物)∶m(丙酮)∶m(无规聚醚)∶m(乙二醇)∶m(有机溶剂)=17∶7∶15∶8∶53,并评价了其降黏效果。现场应用结果表明,塔河油田使用降黏剂开采稠油,平均产油量35.1 t/d,平均节约稀油量21.5 t/d。     

潍北高凝点原油降凝降黏剂的研制

实验室自制的三元共聚物AMV-22与EVA复配,添加SLA-107作助剂,制备适用于胜利油田潍北区块高凝点原油的降凝剂AMVES。实验考察了该降凝剂对原油的降凝降黏效果。DSC热分析结果表明,AMVES加量为1000 mg/L时,可使原油凝点从48℃降低到37℃,析蜡点降低2℃。流变性曲线表明原油的剪切稀释作用随温度升高显著增强,当剪切速率大于100 s^-1后黏度基本不变,降凝剂可以大幅降低启动原油的屈服应力。偏光显微镜图显示原油温度越低,蜡晶网状结构越致密,交联度强,黏度大,流动性差;加AMVES之后原油中蜡晶变为团簇状颗粒,原油的流动性增强。由此可见降凝剂AMVES作用于蜡晶使其三维网状结构破坏,从而有效降低原油凝点和黏度。     

塔河油田超稠油混合掺稀降黏实验研究

塔河油田超稠油的开采关键在于降黏,实践证明掺稀降黏是塔河超稠油开采的有效方法,但稀油与稠油在井底混合均匀程度不高,使得降黏效果与室内实验差距较大。研究发现,在掺稀油时掺入少量混合芳烃可提高掺稀降黏效果。实验结果表明,在静态下混合芳烃对塔河超稠油有良好的溶解能力,掺入混合芳烃能够显著降低超稠油黏度,且降黏效果好于单一掺稀油效果,同时又可节约稀油资源。     

泵上掺水降粘工艺在零散稠油开采中的应用

针对目前孤岛稠油油藏开发中,具有分布零散、无法形成注汽管网、成本较高、经济效益差的缺点,结合油田实际情况,采用空心杆和井下掺水单向控制系统相配合,通过油管内泵上掺水,达到降粘的目的,在GDN23X04井现场试验,取得了很好的效果,满足了生产降粘工艺的需要.     

瑞利模型在原油相对密度预测中的应用——以胜利油区东辛油田为例

原油相对密度随着开采时间发生变化,其变化规律的定量预测为油田开采工作提供了可靠的理论依据.通过对瑞利模型公式的推导,建立了原油相对密度随开采时间变化的预测模型,并将其应用于胜利油区东辛油田辛10、辛11断块区,利用该区原油相对密度的开发动态数据进行回归分析.研究结果表明,瑞利模型适用于油层物性较好且开采井段位于油层顶部的油井,在开采初期拟合效果较好,预测误差小于0.5%,开采晚期,由于受多种因素的影响,应用效果变差.     

辽河油田超稠油掺活性水降粘先导性试验

针对目前辽河油田超稠油井筒电加热降粘工艺存在能耗过高的问题,采用了井筒掺活性水降粘工艺.实验结果表明,该工艺具有较高的超稠油降粘率、自动破乳脱水性能以及与联合站用破乳剂良好的配伍性,解决了超稠油乳化降粘与破乳脱水之间的矛盾.在辽河油田8口超稠油井进行了掺活性水降粘工艺先导性试验,结果表明掺活性水降粘技术可以取代电加热降粘技术维持正常生产.试验油井抽油机电流下降10～30 A、井口产出液粘度大大下降.采用污水回掺工艺流程实现了污水循环往复使用,节约了大量的清水资源.采用掺活性水降粘技术后原油举升成本平均下降38.56元/t,年节约能耗168.89万元.