肯基亚克油田盐下8010井沥青质初始沉积压力温度预测

原油温度、压力和组成的改变均会引起沥青质发生絮凝和沉积,造成储层伤害和井筒堵塞。建立一种沥青质沉积条件的预测模型,根据盐下油田8010．井的井筒流体组成、原油和C7,组分的相对分子质量、原油和各组分的密度、沸点等数据,可以方便快速地确定原油沥青质沉积初始压力和温度。结果表明,肯基亚克8010井原油的沉积初始温度为70％,沉积初始压力为38．6MPa,比地层温度下的原油饱和压力高出6．6MPa。相应地可以推测出在1300-1400m井筒处开始发生沥青质沉积,沉积过程可能会持续几百米甚至直到地面泵阀处。实际发生的情况证实了这一预测的可靠性,为该油田制定预防和解除油井发生沥青质沉积的具体措施提供了理论依据。     

肯基亚克油田盐下油藏8010井井筒堵塞机理与解堵技术

为探讨肯基亚克油田盐下油藏8010井井筒的堵塞机理,利用有机溶剂对井筒的堵塞物各组分进行了分离,并利用X射线衍射分析技术分析了无机物杂质的组成.结果表明,盐下油藏8010井井筒主要是由于胶质、沥青质的沉积形成堵塞,该沉积与无机杂质协同作用,加剧了堵塞物的形成.为此,研制出了有针对性的解堵剂配方体系JD-1,该解堵剂体系主要由有机溶剂、表面活性剂以及渗透剂组成.     

肯基亚克油田盐下油藏8001井有机-无机复合堵塞的机理研究

通过对堵塞物的分离和组分分析,探讨了肯基亚克油田8001井井筒中有机一无机复合堵塞的机理。利用有机溶剂对其堵塞物进行了分离,各组分的含量如下：无机杂质5．31％,正庚烷沥青质48．23％,胶质10．87％。利用X射线衍射分析技术分析了无机物杂质的组成,其中的石英成分高达60．8％。结果表明,盐下油藏8001井井筒的堵塞主要是胶质、沥青质的沉积,并与无机杂质协同作用,加剧了堵塞物的形成;堵塞物中的主要无机杂质并不是来自于储层,而是由于各种施工措施带入的。通过沥青质沉积初始压力预测模型的建立,预测了8001井原油发生沥青沉积的初始压力和初始温度。利用核磁共振技术分析了8001井堵塞物中沥青质、8001井原油中沥青质以及地层沥青质的碳、氢元素组成。结果表明,堵塞物沥青质中的碳元素含量高于原油沥青质中的碳元素含量,堵塞物沥青质中的氢元素含量低于原油沥青质中的氢元素含量,而地层沥青质的碳元素含量最高、氢含量最低,意味着8001井堵塞物中的沥青质并非完全来自于原油,有部分沥青质可能来自于地层沥青层。     

原油沥青质沉积抑制及解堵技术研究进展

世界范围内原油沥青质沉积问题多有发生,对原油开采及后处理带来极大困难,研究沥青质沉积抑制技术和解堵技术具有非常重要的意义。综述了油井沥青质沉积抑制技术,包括调整生产参数和添加化学抑制剂,如天然脂肪酸类有机物、含苯环的表面活性物质、植物油类或油品加工产物、离子液体、金属氧化物纳米粒子。介绍了沥青质沉积解堵技术,包括机械法、化学法、热力法、生物法、外力场、复合解堵法等。对沥青质沉积抑制及解堵技术的未来发展趋势进行了分析,需提前对油井或管道做好评估、分析、预测,深入研究沉积抑制及解堵机理,明确不同技术的适应性,加强复合解堵技术的研究与应用。     

富含沥青质油藏沥青质沉积位置预测方法

针对沥青质在油藏、井筒和地面管线中沉积的问题,采用Eclipse和IPM软件耦合建立了油藏、井筒和地面管网一体化数值模拟模型,计算了从油藏到分离器的温度和压力分布,结合沥青质沉积包络线,准确预测了沥青质沉积位置。研究表明：利用一体化模型预测的沥青质沉积位置与实际沉积位置相对误差在3%以内。研究成果对沥青质沉积的防治及提高单井产量具有重要的指导意义。     

沥青质沉积引起的储层损害与对策

综述了近年来受到国际石油界普遍关注的沥青质沉积引起近井地带储层损害的问题。综述论题有：前言；原油沥青质吸附沉积过程及其对产能的影响；沥青质沉积的清除方法；结论：沥青质沉积对储层的损害和对产能的影响是不可忽视扩要损害形式为孔喉堵塞，润湿反转和微粒运移等，沥青质沉积主要是原油所处热力学条件变化，原油中沥青质絮凝并沉降的结果。这类储层损害应以早期预防为主，一旦发生严重损害，应采取有效方法清除沉积的沥青质，使油井恢复产能。     

无机盐与沥青质的协同作用对油藏润湿性的影响

选用两种原油沥青质样品,对沥青质在岩石孔隙表面吸附所引起的润湿性改变进行了实验研究。测定结果表明,岩样润湿性改变的程度主要与沥青质的来源和岩样所含盐水的组成有关。盐水中无机阳离子的类型对沥青质所引起的油藏岩石润湿性改变有十分重要的作用。在浓度相同的情况下,阳离子价数越高,对润湿性的影响越大。盐水中的无机阴离子对沥青质引起的润湿性改变影响很小。在油气开采过程中,地层水和注入水的离子组成,特别是所含阳离子的类型,是影响油藏岩石润湿状态的一个不可忽视的因素。     

原油沥青质沉积测试分析及预测

目前有关沥青质在石油胶质系统中沉积机理的认识比较模糊,多数是推测性的。其中Mansoori提出的4种观点被多数学者接受。沥青质沉积的预测模型包括：基于相劈分的沥青质沉积理论模型,基于胶体不稳定性的沥青质沉积理论模型,热动力预测模型,分形聚集(FA)模型,专家评价模型,电化学模型。由于沥青基的原油采出液流动机理非常复杂,且涉及多相流动、传热和传质等问题,目前国内外在沥青质沉积理论上和沉积研究技术上都还处于探索阶段,今后的发展趋势仍将是继续围绕沥青质沉积测试分析技术、沉积机理及预测技术开展研究。     

塔河油田TK305井井筒沥青质沉积防治

塔河油田奥陶系油藏(地温126℃)多口采油井井筒出现沥青质沉积,其中TK305井多次处理无效而停产,连续注入掺沥青分散稳定剂SLAD-02(主要成分为大分子含氟表面活性剂)的原油,使该井恢复生产。TK305井沥青质沉积物含沥青质60.19%,含胶质7.64%,85℃时不流动,95℃时较易流动,在120℃不溶于性质与TK305井原油相近的S86井原油(稀油),在塔一联原油(稠油)中溶解率为4.8%,在加入0.4%SLAD-02的塔一联原油中溶解率达30.13%,混入高达50%的模拟地层水基本上不影响加剂塔一联原油对沥青质沉积物的溶解率。溶解了沥青质沉积物的加剂塔一联原油与S86井原油的等量混合油,30~60℃黏度在50~350 mPa.s之间,在井筒内可正常举升。TK305井井筒沉积沥青质沉积物4800 m,用SLAD-02处理解堵后,2005年8月13日~10月6日期间通过环空注入加剂塔一联原油,根据产出油黏度调整加剂原油注入量和地层产油量,10月1日~6日期间进行评价,累计注入加剂原油550.2 m3,累计地层产油399.9 m3,注采比1∶0.73,该井恢复了生产。图4表4参5。     

沥青质沉积风险预测方法研究及应用

沥青质的沉积会发生在油气生产过程的各个环节中,在油藏内的沥青质沉积会增大油气开釆难度,影响产量,在井筒内的沉积会导致井筒堵塞,增加修井难度。目前,沥青质沉积的预测采用的是实验的方法,往往耗时长、效率低、成本高。本文针对目前沥青质沉积预测的研究不足,在大量调研国内外研究现状的基础上,通过模拟井筒的温度压力场以及沥青质沉积相图,建立了一套沥青质沉积预测模拟及风险等级评定方法。针对渤海油田的一口单井,进行了实例计算。此方法快速方便,准确性高且无需实验研究,节省投入,可作为沥青质沉积的一种快速预测手段,为油田投产前及油田开发生产过程中的沥青质伤害预防、伤害判断及伤害解除提供参考依据。     

哈萨克K油田油井堵塞物分析及解堵技术

K油田井下油管、套管出现了较为严重的作业后堵塞问题,严重影响了油井正常生产。针对这一问题,鉴定了堵塞物类型并研制了一种螯合型高效解堵剂。首先,对K油田的储层特征进行了全面的分析,了解其潜在的油井堵塞可能,得出结垢和CO₂腐蚀剥落铁锈的可能堵塞原因。然后,根据XRF和XRD等大型仪器分析结果,确定了堵塞物的主体为氧化铁并含有少量石盐。最后,通过多种酸液体系的溶解实验,进一步确认了堵塞物类型,并优选出螯合剂与氢氟酸组合的解堵液配方体系和与之适应的缓蚀剂体系,同时使用现场井筒堵塞物样品对其进行了溶解验证实验。结果表明,该螯合型解堵液体系能够耐受120℃的高温,对油套管的N80钢片无溶蚀作用,而2 h内对堵塞物锈块样品有着高达82%的溶蚀率,达到既能保护油套管而又能溶蚀堵塞物的目的,显示出良好的解堵效率。该解堵液体系,加入KMS-Z缓蚀剂后,腐蚀速率大幅降低,低至8.91 g/（m2×h）,可超过行业一级标准。与之相比,土酸体系虽然具有良好的溶解能力,但腐蚀速率始终无法得到有效控制,这可能与铁锈溶解后三价铁的高氧化性有关。      

油藏开发中沥青质沉积机理及理论研究进展

沥青质作为原油中最复杂的固体成分,因其多样的分子结构和分子量,极易受到各种因素的影响,从而导致失稳和沉积。为了构建在油藏开采中规避沥青质沉积的操作指南,对国内外关于沥青质沉积实验和模拟的研究进行了回顾和总结。从沥青质沉积阶段出发,可以将沉积过程依次划分为析出、絮凝和沉积3个阶段,并对稳定性评价方法进行了简要概述。从流体性质（包括沉淀剂类型、原油组分和黏度）、储层性质和开采工艺（包括温度、压力、流速和开发方式）等方面详细论述了影响沥青质沉积的因素。结果表明,采用光学显微镜法和光散射法可以准确获取沥青质沉积的临界条件,再结合沥青质沉积热力学模型（包括溶解度和胶体模型）可以对开发过程中的沥青质沉积进行有效预测。其中,统计缔合流体理论的PC-SAFT状态方程考虑了沥青质颗粒的极性及关联性,能相对准确地模拟沥青质的相行为。针对沥青质沉积室内实验和数值模拟研究中存在的问题,未来沥青质沉积研究的可能方向主要为准确测定沥青质分子量及结构、建立通用的沥青质相平衡方程以及明确储层岩石中沥青质沉积机制及模型3个方面。该研究成果为深入剖析沥青质的沉积机理、完善沥青质沉积理论、攻克疑难杂症提供了参考和指引。     

油井沥青质沉积控制技术的研究与应用

沥青质在近井地带发生沉积会对石油开采带来极为不利的影响,发展沥青质沉积控制技术对于保障石油的高效开采具有十分重要的意义。介绍了油井沥青质沉积控制技术——油井沥青质抑制技术（调整生产计划法和化学抑制法）和油井沥青质解堵技术（物理解堵法、化学解堵法、生物解堵法和联合解堵技术法）的研究与应用进展,对发展油井沥青质沉积抑制技术和解堵技术提出了建议。图2 参42     

The Role of Inhibitors' Molecular Structure on Asphaltene Deposition in Reservoir Conditions

Abstract

Due to the lack of research on the effects of inhibitors on asphaltene flocculation in reservoir conditions, operational application of inhibitors in the petroleum industry has not been clearly investigated. In previous studies, molecular structures and the effectiveness of prevalent inhibitors were investigated and other parameters such as cost and environmental issues were also considered.

The proposed inhibitor was tested over a wide variety of Iranian asphaltenic crude oils and optimized quantities of the inhibitor were studied in detail. Moreover, qualitative and quantitative effects of the proposed inhibitor were tested on crude oils in atmospheric conditions and the effect of the proposed inhibitor on asphaltene flocculation and deposition at reservoir conditions was investigated. The amounts of change in onset pressure point due to injection of the inhibitor were measured at reservoir conditions. The proposed inhibitor is in good agreement with reservoir conditions.     

国内注聚井堵塞及化学解堵技术研究进展

从堵塞物成分分析、堵塞物成因及堵塞机理、化学解堵技术3个方面综述了近10年来注聚井堵塞及解堵技术的研究与应用情况。现场取样分析结果表明,注聚井堵塞物均是无机物和有机物组成的混合物。堵塞物成因及堵塞机理归纳如下:聚合物吸附滞留;聚合物相对分子质量与储层孔喉尺寸不配伍;地层微粒运移;细菌及其代谢产物;无机物引发的聚合物胶团;聚合物溶液配制及稀释操作不当。关于化学解堵技术,介绍了用于注聚井特别是注聚合物凝胶井解堵的二氧化氯型、非二氧化氯强氧化剂型及不含强氧化剂的3大类7种解堵剂及5个矿场解堵实例。参33。     

The Asphaltene and Wax Deposition Envelopes

ABSTRACT

Asphaltene and wax phase behavior is quite different than the conventional “PVT” phase behavior. Asphaltenes exhibit a behavior at some thermodynamic states called flocculation. That is, asphaltene particles or micelles aggregate or flocculate into larger aggregates or flocs. The locus of all thermodynamic points in a P-T-x phase diagram at which flocculation occurs is called the Asphaltene Deposition Envelope (ADE). Paraffin waxes, on the other hand, at some thermodynamic states, exhibit the phenomenon of crystallization. The locus of all thermodynamic points in a P-T-x phase diagram at which wax crystallization occurs is called the Wax Deposition Envelope (WDE). Asphaltene flocculation can be both reversible and irreversible (as expected from the asphaltene colloidal nature). Wax crystallization is generally a reversible process. However, paraffin waxes more than often precipitate together with resins and asphaltenes (which are said to be responsible for the observed irreversible thermodynamic phenomena). Hence, some wax precipitation is occasionally reported as irreversible. Measurement of the ADE and WDE boundaries, at in-situ conditions, is a challenging task. Measurement of asphaltene and wax solubility at in-situ conditions inside the ADE and WDE is even more challenging. The ADE and WDE data have practical significance and are very useful for modeling of reservoir fluid behavior. Asphaltene and wax data for a number of oils are presented and analyzed. This paper introduces and compares two powerful thermodynamic diagrams that summarize the phase behavior of asphaltenes and waxes, the ADE and WDE.     

The Asphaltene and Wax Deposition Envelopes

Asphaltene and wax phase behavior is quite different than the conventional “PVT” phase behavior. Asphaltenes exhibit a behavior at some thermodynamic states called flocculation. That is, asphaltene particles or micelles aggregate or flocculate into larger aggregates or flocs. The locus of all thermodynamic points in a P-T-x phase diagram at which flocculation occurs is called the Asphaltene Deposition Envelope (ADE). Paraffin waxes, on the other hand, at some thermodynamic states, exhibit the phenomenon of crystallization. The locus of all thermodynamic points in a P-T-x phase diagram at which wax crystallization occurs is called the Wax Deposition Envelope (WDE). Asphaltene flocculation can be both reversible and irreversible (as expected from the asphaltene colloidal nature). Wax crystallization is generally a reversible process. However, paraffin waxes more than often precipitate together with resins and asphaltenes (which are said to be responsible for the observed irreversible thermodynamic phenomena). Hence, some wax precipitation is occasionally reported as irreversible. Measurement of the ADE and WDE boundaries, at in-situ conditions, is a challenging task. Measurement of asphaltene and wax solubility at in-situ conditions inside the ADE and WDE is even more challenging. The ADE and WDE data have practical significance and are very useful for modeling of reservoir fluid behavior. Asphaltene and wax data for a number of oils are presented and analyzed. This paper introduces and compares two powerful thermodynamic diagrams that summarize the phase behavior of asphaltenes and waxes, the ADE and WDE.