稠油井摻稀降黏技術對策探討

阿麗娜·阿爾斯朗

摘 要：目前在稠油開采中主要面臨兩大難題，一是由于稠油在油層中不流動或流動性差，原油流入井筒困難;二是原油可以流入井筒，但僅靠油藏的壓力和溫度，原油難以流出地面。而且，現階段針對稠油地層摻稀的成熟技術并不多，稠油在井筒舉升過程中流動性差的問題嚴重阻礙了稠油的開發與利用。因此，探索有效的稠油摻稀措施是目前油田開采過程中亟需解決的問題。

關鍵詞：稠油井;摻稀;現狀分析;對策

原油在油藏條件下具有較好的流動性，但是在原油開采過程中，其在進入油筒后的垂直流動過程中粘度會隨井筒溫度的降低而增大，流動性變差，使油井無法投產和維持生產。本文主要以某區塊稠油開采為例，對現階段稠油井摻稀現狀進行分析，探討目前存在的一些問題，并有針對性的提出相應的解決對策，供相關工作者參考。

1.井筒摻稀降黏技術概述

1.1摻稀油降粘機理

摻稀油降粘主要是利用稀油對稠油中膠質和瀝青的溶解作用，當稀油加溫并與稠油充分混合之后，混合油中的瀝青質量比例將降低，從而大幅度降低稠油粘度，有效降低稠油井筒舉升過程中的摩擦阻力，提升原油的流動性。研究表明，摻入稀油的比例越高、溫度越高、混合時間越長，稠油的降粘效果越好。

1.2井筒摻稀降黏技術

井筒摻稀降黏較水溶性化學降黏等方式效果要好，且相對穩定。摻稀油生產的油井產液舉升到地面上后，在沒有外加措施的支持下可以實現進罐流程。其依據為：1）稠油粘度降低可以有效降低稠油液柱壓力，減小稠油流動阻力，從而使得井底的生產壓差增大，使油井具備自噴條件，或者能夠達到機抽的條件;2）將密度較低的稀油與地層中的稠油混合后，可以大大降低混合液的密度，使其低于原稠油的密度，使井筒的靜壓損失降低，從而大幅度降低井底流壓，提高產量。

2.稠油井摻稀現狀分析

區塊碳酸鹽巖油藏原油性質分布差異性較大，原油密度由西南向東北變稠。從去年起，其稠油井的摻稀比出現較大波動，部分月份摻稀比偏高，最高達2.71。通過分析可知，造成摻稀比偏高的主要原因有以下幾個方面：

2.1受設備現狀限制，摻稀量難以精確控制

（1）集中摻稀井。集中摻稀井主要使用渦輪流量計及閘板調節閥進行摻稀量控制，由于部分摻稀井井口壓力低，導致摻稀閥兩端壓差大，閥芯損壞問題突出，從而使摻稀量控制不準。調查發現，集中摻稀油井中，出現摻稀閥故障的油井數占總油井數的70.6%，其中有近47%的油井沒有實施有效控制措施，摻稀比達到3.69，另外的53%油井摻稀閥完好或采取高壓流體自控儀的井平均摻稀比為3.04。這說明摻稀閥損壞是導致集中摻稀井摻稀量增加的直接原因。

（2）單井摻稀井。單井摻稀井采用水平注油泵進行摻稀，采用變頻控制器調頻控制轉速及排量，為保證電機安全，最低運行頻率為20Hz，考慮泵效60%的情況下，最低排量仍有19.2-60m3/d，在油井產量降低后，無法將摻稀量調整至合適的低值。

2.2摻稀量高，壓制油井產量導致視摻稀比高

在實際的油井開采過程中，由于井下壓力的逐漸降低，導致部分油井在進行鉆井作業時會發生漏失。部分油井在摻稀油的過程中，也會出現壓液面或者漏失問題，對油井產量產生非常大的影響，導致出現摻入多、產出少、摻稀比提高的情況。

3.稠油井摻稀對策研究

3.1在現有條件下調整摻稀量

首先，要對實際生產中的油井進行篩選，在不改變現場摻稀設備及流程的前提下，將混液密度值與控制值相差較大的油井摻稀量進行下調，降低該部分井摻稀量;比如，區塊中的14口井中有4口井的摻稀量地面設備可滿足現有摻稀要求，可直接通過加密密度檢測，逐步下調摻稀量，在保證油井正常生產的前提下，降低摻稀比;其次，對受設備限制導致摻稀比高的油井，通過簡單改善流程及設備，降低摻稀量。比如，在14口井中，有9口井地面設備無法實現摻稀量繼續下調，其中7口井摻稀閥內漏，2口單井摻稀的油井摻稀泵排量無法繼續下調，有1口井異物上返頻繁，暫不建議直接下調摻稀量，需要對設備以及流程進行改善。

3.2改變控制參考標準，進一步進行精細調整

一方面，摻稀量控制可以以產出液動力粘度及回壓為主要參考依據，以混液密度作為輔助參考數據。在這個問題上可以考慮利用粘度控制法對摻稀比進行調整;另一方面，可以通過開展摻甲苯+稀油降粘試驗，降低稀油用量及摻稀比。摻甲苯降低摻稀比機理為：稀油與稠油在井底僅僅依靠泵的抽吸作用來混合，基本上是在靜態工況下與稠油混合，混合均勻程度低。依據井筒摻稀降粘的中稀油與稠油的相似相容原理，研究出甲苯和汽油對稠油的降粘效果。研究發現，在稀油中摻入甲苯可以顯著降低稠油黏度。另外，在摻稀油和油溶性降黏時加入少量芳烴，能減少稀油和油溶性降黏劑的用量，同時原油本體黏度大大降低，并且油溶性降黏劑只有和芳烴共同作用才能顯著降低原油黏度。

3.3結合生產運行逐步完善地面及井下摻稀工藝

對于完善地面及井下摻稀工藝主要可以從兩個方面入手，一是優化地面摻稀流程，減少摻稀閥組漏失情況的發生。對于集中摻稀油井的摻稀閥內漏、摻稀量無法精確控制的問題，在井口稀油入口閘門處可加裝旁通式節流油嘴流程，通過不同的油嘴對部分多余的稀油進行有效控制，從而降低摻稀量;二是選取摻稀比高，且鉆井、洗井漏失的油井，試驗井下防漏失摻液舉升一體化工藝管柱。控制一部分多余的稀油，降低摻稀量。對于單井摻稀但井口摻稀泵無法繼續下調的井，有如下三種方案可供選擇：1）及時更換合適的摻稀泵：在現有額定排量80-250m3/d的摻稀泵系列的基礎上，再備用20m3/d、40m3/d等排量規格的摻稀泵，在井場現有摻稀泵無法滿足摻稀要求時及時更換;2）摻稀泵出口安裝旁通式節流油嘴：在摻稀泵出口管線上增加一旁通流程，旁通流程上安裝油嘴套，油嘴套內可使用不同規格的油嘴，大排量摻稀時使用原流程摻稀，在摻稀泵排量無法繼續下調時，使用旁通流程進行節流，更換油嘴時可倒回主流程摻稀生產，不會發生停摻停井的現象;3）摻稀泵出口管線上安裝回油管線，在摻稀泵排量無法繼續下調時，開啟回油流程的控制閘門，根據需要回流一部分稀油至稀油罐，從而降低摻入井底的稀油量。

4.結論與認識

隨著科技的不斷進步，稠油油藏必然會得到深入開發，摻稀降粘技術的研究與發展將成為未來的主要研究方向。相關工作人員應對摻稀降粘工藝進行更深入的探索，不斷優化摻稀參數以及摻入介質，節省稀油資源，建立配套的舉升工藝，提升摻稀井的管理水平，增加稠油井的開采效益。

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