張宏
國(guó)內(nèi)外研究表明,稠油是一種由可溶瀝青粒組成的膠體,瀝青粒子相互纏結(jié)在由軟瀝青組成溶劑中。因此,稠油的高粘度主要是由于可溶瀝青粒子相互纏結(jié)引起的。摻稀油作用在于減少了瀝青的質(zhì)量分?jǐn)?shù),增加稠油在稀油中的溶解量,減少了可溶瀝青粒子相互纏結(jié)的程度,從而達(dá)到降低稠油粘度的目的。通過(guò)向井內(nèi)注入粘度較小的稀油,使稀油與井內(nèi)的稠油相混合,降低稠油粘度及流動(dòng)阻力,增強(qiáng)其流動(dòng)性,降低稠油液柱壓力,增大井底生產(chǎn)壓差,改善機(jī)抽系統(tǒng)桿柱受力狀況,提高抽油開(kāi)采效果。
摻稀降粘適用性研究
目前常見(jiàn)的降粘方法有加熱法、稠油改質(zhì)法和摻稀油降粘法等。加熱降粘能耗高,經(jīng)濟(jì)損失大,而且管線溫度降低至環(huán)境溫度時(shí),容易堵管線。稠油改質(zhì)降粘需要的地層反應(yīng)條件苛刻,適用范圍窄。摻稀油能降低稠油粘度和密度,增大油水相對(duì)密度差,有利于脫水。并且操作簡(jiǎn)單,條件溫和,尤其適合對(duì)瀝青質(zhì)、膠質(zhì)含量高的高粘稠油進(jìn)行降粘。目前摻稀降粘工藝是油田某作業(yè)區(qū)確保正常生產(chǎn)的主要措施,同時(shí)合作區(qū)也在不斷的探索和改進(jìn)摻油工藝,例如稀油冷摻、間摻,摻油過(guò)程中配合加藥、加活性水等工藝措施,都取得了一定的指導(dǎo)意義,有些已經(jīng)成為油井正常生產(chǎn)的主力措施。
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況分析
一、動(dòng)態(tài)摻油控制。摻入的稀油與井底稠油混合后會(huì)有產(chǎn)生一個(gè)摻油界面,該界面隨摻入稀油量的增大而加深。理論上摻油比例越大降粘效果越好,可實(shí)際中考慮到稀油資源和成本的問(wèn)題,應(yīng)該合理的控制摻油比,以達(dá)到最佳的摻油效果同時(shí)收獲最大的產(chǎn)出。實(shí)際生產(chǎn)中,油田某作業(yè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)對(duì)單井的取樣、功圖及電流變化等情況的分析,及時(shí)、合理的調(diào)整摻油量直至油井摻油達(dá)到極限值,同時(shí)配合加藥(降粘劑、破乳劑),在不耽誤井正常的生產(chǎn)條件下合理的控制了稀油的使用量又延長(zhǎng)了洗井、檢泵周期,達(dá)到了節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本的目的。
二、摻油溫度控制。稠油對(duì)溫度是相當(dāng)敏感的,稀油摻入在井筒內(nèi)建立起正常循環(huán)后,稀油溫度對(duì)井筒流動(dòng)性有一定的影響,理論上摻油溫度越高,降粘效果越好,而實(shí)際摻稀油降粘主要還是依靠稀油中的輕質(zhì)成分對(duì)稠油產(chǎn)生的稀釋降粘作用。稀油溫度過(guò)高,超過(guò)85℃時(shí)稀油中的輕質(zhì)成分就會(huì)產(chǎn)生揮發(fā),此時(shí)套管氣大容易將氣化后的輕質(zhì)油滴帶走,易結(jié)臘,這樣反而影響降粘效果。而且流量小的時(shí)候稀油的攜熱效果很差,基本是沒(méi)有,根本達(dá)不到給井下稠油加熱的效果。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)油田某作業(yè)區(qū)的稠油摻油井,單井平均日摻油1.6方,2℃的環(huán)境溫度下在管線內(nèi)流動(dòng)20m后稀油平均入井溫度是23℃,如果管線再長(zhǎng)一點(diǎn),那么稀油溫度就會(huì)降到與環(huán)境相同的溫度。所以我們要走出摻油溫度越高效果越好的這個(gè)誤區(qū),合理的控制稀油的溫度,只要混油進(jìn)站回壓正常,盡量調(diào)低爐火,稀油溫度應(yīng)控制在60℃左右。
新工藝新技術(shù)應(yīng)用
油田某作業(yè)區(qū)于引進(jìn)了空心桿摻稀油舉升工藝,目前對(duì)兩口井進(jìn)行試點(diǎn),油層深度1600米-1900米,有效孔隙度19%,含油飽和度60%,原始油層壓力18.4MPa,飽和壓力11.3MPa,地層原油溫度57℃,地層原油粘度605mPa﹒s,地面脫氣(50℃)原油粘度3130-4000mPa﹒s,凝固點(diǎn)15℃,含蠟量5.1%,含膠量45%。該井更改空心桿泵上摻油后,平均日摻油量在下調(diào)的同時(shí)日產(chǎn)油量在不斷的上升,泵效較之前穩(wěn)定并有所提高,平均泵效44.32%。
空心桿泵上摻油主要是降低入稠油泵后的粘度,沒(méi)有解決原油進(jìn)泵阻力大的問(wèn)題,因此在泵的吸入口處原油應(yīng)該具有較好的流動(dòng)性,設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)采用小泵并且在保證油井不出沙的前提下應(yīng)盡可能增加下泵深度,適用于泵吸入口處液體流動(dòng)性好的井??招臈U泵下?lián)接湍芨纳票梦肟谔幵偷牧鲃?dòng)性,能解決流體過(guò)泵由于油稠反爾關(guān)閉遲緩的問(wèn)題,但由于空心桿內(nèi)摻油空間較小,同樣的摻油量條件下比套管摻油的壓力高,影響生產(chǎn)壓差,所以適用于產(chǎn)量較小的井。
總結(jié)
一、稠油處理過(guò)程中容易發(fā)生瀝青質(zhì)沉積,目前人們對(duì)瀝青質(zhì)分子及其沉積的機(jī)理尚未研究清楚。根據(jù)瀝青質(zhì)特殊的膠體結(jié)構(gòu)建議可以考慮在摻稀油的同時(shí)加入適量的甲苯、汽油等,芳香烴可以促使瀝青質(zhì)膠核膠溶成穩(wěn)定的膠團(tuán),汽油可使此膠團(tuán)溶解其中,這會(huì)提高摻油降粘效果。
二、目前油田大部分是依靠摻稀油進(jìn)行降粘,該方法雖然有一定的適用性,但油井易對(duì)其產(chǎn)生依賴性,同時(shí)也存在一定的局限性,比如稀油資源的限制,稀油含水、含蠟量的控制等問(wèn)題。由于油藏地質(zhì)情況復(fù)雜,所以應(yīng)根據(jù)具體油藏條件,開(kāi)發(fā)相應(yīng)的降粘技術(shù)適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)需要,發(fā)展復(fù)合降粘技術(shù)是未來(lái)稠油降粘的方向。
(作者單位:中國(guó)石油遼河油田公司金馬油田開(kāi)發(fā)公司)