稠油降粘方法概述

摘 要：文章結(jié)合稠油高粘本質(zhì)特點(diǎn)，綜述了稠油開(kāi)發(fā)降粘稠油粘度的辦法，其中包括蒸汽吞吐降粘、蒸汽驅(qū)降粘、井筒加熱降粘、火燒油層降粘、稠油乳化降粘、摻稀油降粘、油溶性降粘劑降粘、微生物降粘、水熱催化裂解降粘、超聲波降粘、磁降粘等及其降粘機(jī)理，淺談各種降粘方法的優(yōu)勢(shì)和不足，并總結(jié)降粘工藝特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：稠油；降粘；乳化

1 稠油粘度較高的根本原因

1.1 稠油體系作為一種膠體系統(tǒng)已經(jīng)得到了普遍的認(rèn)同，膠質(zhì)是膠溶劑，而瀝青質(zhì)則是分散相，油質(zhì)就是分散介質(zhì)了。而導(dǎo)致稠油體系在高溫下仍然具有很高粘度的根本原因就是其內(nèi)部所含有的復(fù)雜超分子結(jié)構(gòu)了。

1.2 在稠油體系中，這些超分子結(jié)構(gòu)并不都是緊密相連的，一些低層次的分析結(jié)構(gòu)會(huì)在力的作用下發(fā)生聚集的現(xiàn)象，這樣就會(huì)形成排列很分散但復(fù)雜程度卻很高的超分子結(jié)構(gòu)，在此過(guò)程中就包裹了大量的液態(tài)油。

1.3 隨著又有一種應(yīng)用更加廣泛的瀝青膠體結(jié)構(gòu)模型，當(dāng)瀝青質(zhì)超分子結(jié)構(gòu)受到被流體剪切的過(guò)程中，即使其與膠粒是不能看作是一個(gè)整體的，然而其與膠粒之間卻還是有很強(qiáng)的吸附作用，因此其粘度也得到了一定程度的增加。

1.4 一般情況下，稠油體系中的蠟含量是不大于10%的，然而由于溫度較低時(shí)蠟晶的析出，稠油的粘度也會(huì)增高，因此稠油在低溫狀態(tài)時(shí)是呈現(xiàn)出一定的非牛頓性的。

2 常規(guī)稠油降粘方法

2.1 熱力降粘的方法

由于稠油體系中的重質(zhì)組分含量很高，所以其流動(dòng)性很差，粘度很高，并且其還具有較強(qiáng)溫度敏感性，通常采油的熱力降粘的方法有井筒加熱、蒸汽驅(qū)、熱水驅(qū)、單井蒸汽吞吐、熱化學(xué)以及火燒油層等方法，而應(yīng)用的較為廣泛則是蒸汽驅(qū)和蒸汽吞吐這兩種方法。

2.1.1 蒸汽吞吐降粘法。這種方法也叫做循環(huán)注蒸汽法或注蒸汽熱激勵(lì)法。其實(shí)質(zhì)就是在很短的時(shí)間內(nèi)將一定量的具有高溫高壓的濕飽和蒸汽注入到稠油體系中去，在油井周圍的一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行加熱，從而降低稠油體系的粘度。

這種方法具有響應(yīng)速度快，油氣高，可多次吞吐并且井間地層不需要連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，然而隨著油藏天然能量的不斷減少以及吞吐時(shí)間的不斷增加，近井地帶含油飽和度會(huì)越來(lái)越低，束縛水就會(huì)逐漸飽和，蒸汽熱效率降低，周期生產(chǎn)效果也會(huì)越來(lái)越差。

這幾年來(lái)，為了最大限度的提高蒸汽吞吐的采收率，國(guó)內(nèi)外油田都比較重視化學(xué)添加劑的作用，研究和推廣了薄膜擴(kuò)展劑、驅(qū)油助劑、破乳劑的應(yīng)用技術(shù)，并且在我國(guó)的很多油田中也已經(jīng)成功的應(yīng)用了，同時(shí)也取得了一定的成效。

2.1.2 蒸汽驅(qū)降粘法。這種方法就是在一口井中或是多口井中連續(xù)的注入蒸汽，這樣地下原油加熱降粘的同時(shí)還會(huì)驅(qū)向鄰近多口生產(chǎn)井，從而使生產(chǎn)井持續(xù)的開(kāi)采原油。

蒸汽驅(qū)降粘法具有縱向波及效率差以及熱水帶驅(qū)油效率低等缺點(diǎn)，因此有了有效的改善這些缺點(diǎn)，通常都是應(yīng)用有機(jī)凝膠或水泥漿體系封堵注汽井的高滲透通道。另外，由于在地下形成的蒸汽泡沫中使用表面活性劑可以降低蒸汽的流速，從而達(dá)到改善吸汽剖面的目的，很多石油公司通過(guò)大量的試驗(yàn)也已經(jīng)證明了，其可以大大的提高原油的采收率，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1.3 火燒油層降粘法。這種方法又叫做火驅(qū)法，是基于油層本身的一種熱力采油方法。由于注入空氣需要使用大功率高壓空壓機(jī)，為此技術(shù)要求比較高，因此火燒油層一般應(yīng)用于油層深度小于1000米至1500米的油藏。

2.1.4 井筒加熱降粘。根據(jù)稠油在井筒中舉升時(shí)的特點(diǎn)，采用井筒加熱降粘技術(shù)來(lái)降低其在井筒中的粘度，使其順利舉升到地面。井筒加熱降粘具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作等特點(diǎn)。

2.1.5 其它熱力降粘的方法。近些年來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，由于不同地層條件的不同需求，傳統(tǒng)的熱采方法已經(jīng)不能完全的滿足油田的實(shí)際需要了，因此也就出現(xiàn)了很多的新型的熱采方法，如高溫聚合物驅(qū)、注蒸汽加溶劑、注熱堿水、注熱段塞、注蒸汽和聚合物和活性水驅(qū)等方法。

2.2 化學(xué)降粘的方法

所謂的化學(xué)降粘就是指在原油中加入一些化學(xué)藥劑來(lái)降低原油粘度的方法。常見(jiàn)的化學(xué)降粘的方法有稠油乳化降粘以及新提出的化學(xué)降粘方法。

2.2.1 稠油乳化降粘法。這種方法就是指在表面活性劑作用下，將稠油體系中的W/O型乳狀液轉(zhuǎn)化成O/W型乳狀液，從而卻的降低原油粘度的效果。

2.2.2 其它化學(xué)降粘方法。稠油乳化降粘是基本的化學(xué)降粘技術(shù)，但是近年來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)步和不同地層條件的需要，誕生了一些新的化學(xué)降粘技術(shù)，比如自生CO2與化學(xué)降粘復(fù)合吞吐降粘、蠟晶改進(jìn)劑降凝降粘、稠油加堿降粘和化學(xué)吞吐降粘技術(shù)。

2.3 物理降粘方法

2.3.1 超聲波降粘法。采用這種方法不但能夠更好的激勵(lì)油層，提高油藏的產(chǎn)量，同時(shí)其對(duì)油層也不會(huì)產(chǎn)生損害，因此這種方法越來(lái)越受到了石油行業(yè)工作者的重視。

當(dāng)采用超聲波對(duì)稠油體系處理后，就會(huì)改變稠油的分子結(jié)構(gòu)，并且還會(huì)對(duì)很多結(jié)構(gòu)造成永久性的改變，這就是我們所說(shuō)的不可逆性，從而降低了原油的粘度。

2.3.2 微波降粘。微波加熱能量利用效率高，加熱速度快；微波對(duì)混合物料中的各個(gè)組分加熱時(shí)具有選擇性加熱的特點(diǎn)；可以精確地控制微波加熱過(guò)程；便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和計(jì)算機(jī)操作控制。

2.3.3 磁降粘法。大慶、遼河等油田在磁降粘技術(shù)的應(yīng)用方面已經(jīng)取得了很大成功。遼河油田通過(guò)采用此技術(shù)可以使凝固點(diǎn)降低6～22℃，降粘率達(dá)30%～60%。

一般情況下，原油都是抗磁性物質(zhì)，所以當(dāng)其經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)誘導(dǎo)磁矩的現(xiàn)象，抑制蠟晶形成和聚集，并且稠油體系中石蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等抗磁性物質(zhì)都會(huì)重新的進(jìn)行排列，其流動(dòng)性會(huì)得到很大程度的增加，而其粘度也會(huì)得到很大程度的降低。

2.3.4 摻稀油降粘法。這種方法是指在稀油中加入高粘度的稠油中進(jìn)行稀釋，從而降低稠油的粘度。稠油中加入稀油后，膠質(zhì)瀝青質(zhì)的濃度會(huì)降低，從而可以減弱它們的相互作用，起到降粘的目的。

采用此方法時(shí)，稀釋劑肯定是要選擇稀原油的，這主要是由于稀原油來(lái)源很廣，并且數(shù)量也多，但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)一定的問(wèn)題。這里特別要注意以下幾個(gè)方面的工作，第一，在摻入稀原油摻之前，應(yīng)先進(jìn)行脫水的操作，而在摻入稀原油后，這是就是混合含水油了，仍然要進(jìn)行脫水的操作，這樣就加大了能源的消耗量；第二，稀原油作為稀釋劑摻入稠油后，稀油的物性得到了降低，而稠油與稀油混合共管外輸時(shí)，增加了輸量，對(duì)煉油廠的技術(shù)設(shè)施以及工藝流程會(huì)造成一定的影響；第三，由于稠油與稀油在價(jià)格上是存在較大的差異的，所以采用這種方法的成本更高。

3 結(jié)論

3.1 由于油藏地質(zhì)復(fù)雜，各種稠油降粘法具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因此在選擇方法時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際的油藏條件，開(kāi)發(fā)有針對(duì)性的降粘技術(shù)，從而滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要。

3.2 乳化降粘可以作為一種輔助手段，與蒸汽驅(qū)和蒸汽吞吐等熱力手段以及其它降粘方法復(fù)配使用，進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高降粘效果。

3.3 化學(xué)降粘是一種很有潛力的方法，可以采用多種降粘劑復(fù)配使用，使用分散劑抑制或分散蠟晶、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，然后使用乳化劑使稠油形成O/W型乳狀液，利用協(xié)同作用，降低原油粘度。

3.4 使用油溶性降粘劑時(shí)可以直接添加降粘劑，避免了乳化降粘存在的后處理問(wèn)題。油溶性降粘劑的降粘率不高，且價(jià)格昂貴，單獨(dú)使用很難達(dá)到生產(chǎn)要求，應(yīng)該與其它工藝配合使用。

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