超声波降低稠油粘度的实验结果

主要以孤岛稠油及掺活性水的稠油在超声处理前、后粘度随温度变化关系的室内实验数据为依据，对超声波降低稠油粘度的实验结果与机理作了分析。通过超声波的作用，增加了活性水与稠油的接触面积，提高了所形成的油包水型乳化液的稳定性，达到提高降低稠油粘度效果的目的。超声波处理稠油，利用其热效应和机械故应降粘、比单纯加热降粘的效果好。超声波处理掺活性水稠油，可以减少表面活性剂用量。提高超声波的频率，可以降低油包水型乳化液的液滴尺寸，增加乳化液的稳定性。     

低渗透稠油微波原位加热开采数值模拟研究

针对低渗透稠油油藏开采过程中储层注入能力低、热损失高、水资源消耗大等问题,采用数值模拟对微波加热稠油开采技术进行研究,通过建立电磁-传热-流动多物理场模型,明确了微波加热稠油的降黏作用和传热机理。研究结果表明:稠油油藏微波加热后可分为电磁穿透区、多孔介质传导区和未加热区3个区域;最佳辐射频率为2 450 MHz,增加功率可快速提高地层温度;为了避免井筒附近出现过热现象,应采用降功率的阶梯式加热模式;水力压裂裂缝可有效改善低渗透油藏的渗流通道,可与微波加热协同开采稠油油藏。该研究可为低渗透及高黏度稠油的开发提供借鉴。     

井口天然气加热稠油开采工艺及装置设计

针对边际含气稠油井开采时采用注蒸汽法、电加热法和化学降粘法成本较高的问题及开采时天然气不能有效回收,设计了天然气加热稠油开采装置。该装置不需要铺设长距离管道,直接利用油井采出的天然气燃烧来加热水,然后将热水注入空心抽油杆,打到井下油层,对稠油冲洗、稀释、加热、润滑,达到降粘防蜡的目的。现场应用表明,该装置能充分利用井下天然气资源来加热稠油,提高了稠油产量,稠油采收率提高了9.2%,减少了资源浪费和环境污染,取得了良好的经济效益。     

稠油微波加热模型的建立及验证

采用COMSOL Multiphysics软件建立了稠油微波加热模型,通过仿真计算考察了微波谐振腔的尺寸和微波功率对稠油微波加热过程的影响,通过与实际微波加热过程对比,验证微波加热模型的可靠性。结果表明,微波谐振腔的结构影响稠油内部微波电场的分布,微波功率影响电场强度的大小,二者共同影响稠油样品的升温速率及温度梯度分布。因对微波加热模型的合理简化,忽略了热量向环境的散失,稠油升温速率和终温的计算值均稍高于实际值,但不影响该仿真计算对装置设计因素的考察。该仿真计算和微波加热模型可用来辅助微波加热装置的设计。     

轮古稠油降粘方法评价

考察了各种常规井筒降粘技术,如电加热降粘、掺稀油降粘、乳化降粘及降凝降粘剂降粘法,对轮古稠油井区稠油在中高含水期的降粘效果和适用性。结果表明,电加热降粘法不适宜于轮古稠油,乳化降粘法和降凝降粘剂降粘法对轮古稠油的适用性也不理想,掺稀油降粘法是一种适合于轮古中高含水期稠油降粘的技术。     

稠油降粘方法概述

综述了目前常用的稠油 (包括特稠油和超稠油 )降粘方法 (包括掺稀油降粘、加热降粘、稠油改质降粘及化学降粘等四种 )的降粘原理及其优缺点。掺稀油降粘存在着稀油短缺及稠油与稀油间价格上的差异等不利因素 ;加热降粘则要消耗大量的热能 ,存在着较高的能量损耗和经济损失 ;改质降粘要求较为苛刻的反应条件 ,同时使用范围较窄 ;化学降粘使用范围相对较宽 (包括油层开采、井筒降粘、管道输送等领域 ) ,同时工艺简单 ,成本较低 ,易于实现。分析认为 ,采用化学降粘方法进行稠油降粘具有一定的优势 ,建议优先考虑。     

LV—1稠油降粘剂的研制与应用

通过室内试验研制出了对稠油降粘性能优良的ＬＶ－１稠油降粘剂。该降粘剂通过改变稠油中各物质分子间的作用形式而达到降粘的目的,其对稠油的降粘性能优于国内常用的降粘剂。     

开采与集输过程中稠油降粘技术研究进展

稠油具有密度大、粘度高、轻油含量少、流动阻力大的特点,使得开采和输送稠油的工艺难度大,增加了成本,为了能够合理、经济地开采和输送稠油,必须进行降粘。综述了稠油开采和集输过程中常用的降粘方法(包括加热降粘法、化学剂降粘法、掺稀降粘法、稠油改质降粘法、微生物降粘法等)的降粘原理及技术应用情况,比较了开采和集输在具体条件下降粘方法的特点。分析认为,化学剂降粘法因工艺简单、成本较低易于实现,具有一定的优势,建议优先考虑。     

稠油物化采油技术

稠油物化采油技术采用物理和化学两种降粘方法，相互补充，共同作用，从而实现稠油在地层内的降粘，有效降低原油在地层及井筒中的流动阻力，达到降粘增产的目的。     

微波在渣油加氢催化中的应用

采用在微波条件下加氢催化的工艺方法对渣油进行改质,选用商业渣油加氢催化剂C-I,考察各物质在微波辐射条件下的温度情况,确定微波辐射温度范围,进行加氢催化反应。结果表明:微波条件下加氢催化过程可以降低渣油的黏度和密度,可有效脱除渣油中部分硫、氮和金属钒,并具有较好的沥青质转化能力。在微波辐射温度250℃的条件下,硫的脱除率可达8.2%,氮的脱除率达到15.8%,钒的脱除率高达42.2%,沥青质转化效果显著。微波与油品之间相互作用同时具有热效应和非热效应。热效应即微波加热具有选择性,出现局部过热产生热裂解,非热效应是由于在微波的作用下降低了分子键的活化能,使得化学键容易断裂。     

孤岛油田稠油井筒举升降黏工艺选择

孤岛油田稠油井因稠油黏度大而能耗高,采用井筒降黏工艺可以提高采收效率。为了对不同产液量稠油井的井筒降黏工艺选择提供指导,基于传热学和井筒举升理论,采用Hansn模型和Beggs-Brill方法建立了稠油井筒温度场数学模型,对井筒温度场及井筒内原油黏度进行了分析,并在此基础上改进得到双空心杆伴热工艺和泵下掺注活性水工艺的理论模型。分析结果表明:建立的井筒举升数学模型能够较为准确地描述井筒温度场分布;小流量泵下掺注活性水工艺更适合低液量稠油油井的生产,该方法在孤岛油田稠油区块具有较高的推广应用价值。所得结果可为孤岛油田稠油举升工艺选择提供理论依据。     

Heating of heavy oil by circulating hot water in closed double casing in ultra-deep wells

In heavy oil production,the loss of energy to ambient surroundings decreases the temperature of the heavy oil flowing upwards in a vertical wellbore,which increases the oil viscosity and the oil may not flow normally in the wellbore.Therefore,it is necessary to lower the heavy oil viscosity by heating methods to allow it to be lifted easily.Heating of heavy oil in an oil well is achieved by circulating hot water in annuli in the well(tubing-casing annulus,casing-casing annulus).In this paper,based on heat transfer principles and fluid flow theory,a model is developed for produced fluids and hot water flowing in a vertical wellbore.The temperature and pressure of produced fluids and hot water in the wellbore are calculated and the effect of hot water on heavy oil temperature is analyzed.Calculated results show that the hot water circulating in the annuli may effectively heat the heavy oil in the tubing,so as to significantly reduce both oil viscosity and resistance to oil flow.     

塔河油田超深井井筒掺稀降粘技术研究

基于热量传递原理和两相流动理论,建立了井筒掺稀油降粘工艺中产液沿井筒流动与传热的热力学模型。计算了产液沿井筒的温度分布和压力分布,同时进行了不同掺稀条件下降粘的室内实验。运用该模型结合实验结果对塔河油田稠油井掺稀降粘效果进行了计算,分析了不同工艺参数对掺稀降粘效果的影响。结果表明,井筒掺稀油降粘工艺适合于含水率低于20%的油井,开式掺稀油反循环比开式掺稀油正循环生产更有利于提高降粘效果,塔河油田井筒掺稀降粘合理的掺稀比率为1:2至1:1。     

螺杆泵配套同轴双空心抽油杆在稠油开采中的应用

为解决50 ℃地面原油黏度大于10 000 mPa·s的稠油开采难题,依据稠油开采理论,对泽70-9X1等5口稠油井的黏温特性及流变特性进行分析,建立了泽70-9X1井同轴双空心杆循环热水降黏换热模型,分析了循环热水、原油在举升过程中温度分布、原油沿程黏度变化情况,在现场生产实践中将循环水进口温度控制在一定的范围,满足了5口稠油井正常生产,为同类构造边部稠油开采提供借鉴。     

两亲性降黏剂合成及性能评价

稠油降黏冷采是一种重要的稠油开采方式,研究合成了两亲性聚合物降黏剂L–A,并利用乌氏黏度仪、电导率仪等对L–A剂进行性能评价,与非离子型降黏剂烷基酚聚氧乙烯醚OP–10和吐温–80、阴离子型降黏剂石油磺酸盐(WPS)和烷基硫酸钠(SDS)相比,L–A剂耐温降黏效果良好,耐温120℃.室内物模驱油实验结果表明,相比单一水...     

半干化含聚油泥的微波热处理过程研究

采用微波加热技术对半干化含聚油泥的热处理过程进行了研究。实验结果表明：在微波作用下,半干化含聚油泥的热处理过程分为五个阶段：快速升温区段、微波干化区段、烃类物质微波蒸发区段、微波热解区段和微波焚烧区段。其中,半干化含聚油泥的热解温度一般为370℃～450℃。含聚油泥质量的增加,对半干化含聚油泥的微波热处理过程特征没有影响;随着含水率的减少,半干化含聚油泥的微波干化过程将消失;而微波功率的增加,含聚油泥的微波热处理过程加快。在半干化含聚油泥微波热处理过程中,所冷凝回收的液相油品主要成分为汽油、柴油和重油,并且汽油、柴油的总含量达到70%,回收油的品质较好。含聚油泥微波800℃焚烧残渣的重金属离子溶出量大大低于国家标准值,作为微波吸收剂,加入到含聚油泥中可使微波热处理过程显著加快,说明残渣炭作为微波吸收剂是微波技术处理半干化含聚油泥的有效节能方法,值得进一步研究。     

超声波协同加强剂对重油低温裂解降黏过程的影响

以重油为研究对象,在不加水的条件下,利用超声波协同加强剂裂解降黏,分析了重油处理前后四组分组成的变化情况。考察了加强剂浓度、处理时间和超声功率对重油降黏效果的影响,分析了处理前后重油黏度和流动性能的变化,并对重油黏度恢复情况进行了测试分析,同时采用红外光谱和气相色谱分析了处理前后重油的结构变化。结果表明:加强剂浓度对降黏效果影响最大,其次为处理时间和超声功率;加强剂浓度越大,降黏效果越好;随处理时间和超声功率的增大,降黏率先增加后略微下降;超声波与加强剂具有协同效应,使重油中长链大分子、芳环和杂原子发生断链、加氢、开环等系列反应,能够在常温条件下降低重油黏度,改善流动性能,显著提高重油品质。     

一种利用热化学解除特超稠油油藏堵塞的方法

针对特超稠油油藏热采过程中酸化解堵效果差的难题,开展了热化学剂实验、降黏实验、降黏剂与热化学剂复配实验,研究出一种利用热化学流体的升温、增能作用有效解除特超稠油近井地带堵塞的方法。室内实验表明,亚硝酸盐和铵盐的热化学体系反应可释放大量热量,提高周围温度,同时释放出大量气体。这2个特点有利于解堵,但与特超稠油也会发生混合液反相乳化,建议使用过程中采取一定破乳手段提高解堵效果。该方法在现场应用证实有效,为该类油藏的解堵提供一种新思路。     

The Effects of Multi-component Thermal Fluids on the Viscosity of Offshore Heavy Oil

Multi-component thermal fluids stimulation is a feasible way to recover offshore heavy oil reservoir. As a new technology, its mechanism of enhanced oil recovery should be understood through systematic simulation experiments and quantitative analysis. Laboratory experiments were carried out to investigate the effects of temperature, natural gas, and various gases (N₂, CO₂, or N₂+CO₂) on the viscosity of heavy oil from Nanbao block of Bohai offshore oilfield. The results show that in the range of 56°C (reservoir temperature) to 120°C, natural gas saturated and degassed oils are all very sensitive to temperature, and the viscosity is reduced by more than 90% when heated to 120°C; under lower temperature condition, injection of 5MPa N₂, N₂+CO₂, or CO₂ can significantly reduce the viscosity of natural gas saturated heavy oil, with a viscosity reduction ratio of about 20%, 50%, and 80%, respectively, at 56°C. Therefore, heavy oil production by viscosity reduction can be achieved by raising temperature or through gas injection. Taking into account the equipment, heat loss, and cost of steam injection, the technology of moderate heating, auxiliary gas injection is very promising for the recovery of Nanbao heavy oil.