降粘劑在稠油井開采中的應用

孔維剛

摘 要：我國化石能源開采量的逐年遞增，加之化石能源屬于不了再生能源，隨著開采的不斷進行，化石能源總量越來越少，甚至會枯竭，所以在開采時要將井中幾乎所有的油都開采出來，包括稠油，但目前由于我國稠油粘度較大且含水量較高，采出率偏低，需要加入一定的降粘劑，使稠油粘度降低，以達到順利開采的目的。

關鍵詞：稠油井；降粘劑；開采；應用

由于稠油最明顯的特點是粘度高、含水量高，因此，稠油的降粘成為稠油開采以及原油輸送的難題，同時開采出來的稠油要想作為煉制燃料生產過程中的原料，也必須先將稠油的粘度降低及去除水分。下文介紹了稠油粘度較高的原因，以及降低稠油粘度常用的方法，對降粘劑在稠油降粘中的應用加以分析，以期有所裨益。

一、稠油高粘度的成因分析

一般情況下，稠油是以膠體的形式存在與稠油井中的，而不是真溶液形式，其中稠油中的膠束是分散相，瀝青質是分散相的核心部分，稠油中一部分膠質以及其中的輕質油餾分是分散介質。稠油膠束中的膠質瀝青質通過π-π或氫鍵等作用力與膠質分子結合，瀝青質、膠質等大分子間的作用力使得稠油粘度較高，由于從膠束中心到分散介質，它們的組成是逐漸變化過渡的，所以想辦法使膠質、瀝青質等大分子之間作用力降低是降低稠油粘度的最佳途徑。

二、稠油降粘的方法簡介

（一）表面活性劑法。表面活性劑的分子具有兩親性，根據極性基團具有的解離性質可分為：陽離子型、陰離子型、非離子型及兩性離子型。基于地層粘土一般帶有負電荷的現狀，所以通常用陰離子表面活性劑。由于磺酸鹽與羧酸鹽類表面活性劑耐高溫且原料來源廣，因此應用較多，但該類陰離子的抗礦鹽性較低，尤其是磺酸鹽，它極易與高價陽離子發生反應生成沉淀或吸附在黏土表面；非離子表面活性劑具有抗多價陽離子的特點，而且即使在水中也沒不會電離出兩親結構的化合物，然而其穩定性及耐高溫性較差。

（二）微生物降粘法。該方法的降粘機理有：一，稠油中的微生物在通常情況下，主要靠稠油中的石蠟、長鏈烷烴、膠質瀝青質等生存，把長鏈飽和烷烴轉化成分子量較小的烷烴，以降低粘度；二，在稠油井下，稠油中的微生物在自身代謝時能夠產生表面活性劑，其可以改變油水的平衡，降低表面張力，進而降低稠油粘度；三，地下稠油井中的一些產氣菌會產生氣體，這些氣體可以使原油膨脹，達到稠油降粘的目的。該方法成本低、適用性強，且不會給周邊環境帶來污染，所以其應用較廣泛，不過該方法對菌種及其性能有較高要求，還需要對其進一步培育和篩選。

（三）摻稀油降粘法。該方法的實施是將某些稀釋劑等低粘度的化合物，比如石腦油、凝析油、某些輕質油等，加入稠油中，根據相似相容原理二者進行互溶，將稠油中瀝青質、膠質的濃度降低，改變流動性，達到降稠粘效果。

利用該方法需要注意下面幾點：一，加入稀原油摻前，要對其進行脫水處理，加入稀原油后，混合物含水量不低，仍需脫水，從而增加了能耗；二，稀原油加入到稠油后，稀油物性降低，稀油與稠油混合外送時，運送量增加，影響煉廠設施及工藝技術流程；三，稠油和稀油的價格差異較大，應用該方法會提高成本。

（四）加熱降粘法。稠油的粘度隨著溫度的升高而降低，稠油在開采及運輸過程中會有管道產生較大的阻力，因此在運輸稠油前適當對其進行加熱處理，能夠降低稠油的粘度，減小運輸阻力。

該方法的實施過程雖然便捷、簡單，但能耗高，有時還會冷凝，停輸后再次啟動會比較困難，且受最低輸量的限制，因此油田用其他技術代替該方法。

三、降粘劑在稠油油井中的應用

（一）在正常維護施工中的應用。稠油井在正常開采過程中，井筒、炮眼、地層等會出現膠質、蠟質、瀝青質堵塞的現象，在維護施工過程中，通常不采用動管柱作業，而是將配好的降粘液通過泵車的作用直接從油套環空或油管泵入井筒，并用清水代替目的層段，擠入降粘液后關井，待反應進行4小時后便可開井進行生產作業。需要注意的是油污堵塞及濾失水一般發生在近井及炮眼附近，此時半徑的長度通常取1-1.5m，降粘液的擠入量控制在10-15m3的范圍內，當出現嚴重堵塞時，要適當增加處理半徑，增加降粘液的擠入量。

（二）正常作業過程施工中的應用。在正常施工作業中的稠油井中加入降粘劑的順序如下：一，將井下管柱起出，然后將施工管柱送入稠油井下；二，把井口裝好，將試驗壓力調到25MPa，此時以井口不漏為合格；三，稠油井壓力試驗合格后將降粘劑擠入井筒，要根據油層的厚度確定降粘劑的擠入量，每米油層降粘劑的用量為5-8m3；四，擠入頂替液。按照施工管柱的容積來確定頂替液的用量，通常情況下，是要根據將降粘劑頂替到欲處理油層頂部的位置加以計算用量，油管柱中的注入量需要依據管內容積來計算，套管內的注入量需要根據環形空間計算；五，注入降粘劑和頂替液后，關閉稠油井4小時；六，時間到后，將施工管柱起出，下入生產管柱。

四、結語

綜上所述，通過將降粘劑與稠油井生產實際的結合，對稠油井生產作業過程及維護施工過程進行稠油降粘解堵施工，在稠油井中應用降粘劑，取得了良好的效果，較好的改善了稠油的粘性，為后續油田的正常生產奠定基礎。

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