稠油降粘技术概述
第２期稠油降粘技术概述１３
稠油降粘技术概述
王婉青，易晨曦，吴ｄ＇ｄｌＩ，赵丽莎（中国石油大学（北京）提高采收率研究院，北京，１０２２４９）
摘要针对稠油开采难度大、采收率低和输送难等问题，综述了各种稠油降粘技术的降粘机理及应用情况，并分析了各降粘技术的优缺点及未来发展趋势，为稠油的高效开采技术提供指导。关键词：稠油降粘技术研究进展综述
随着我国经济的高速增长，对原油的需求量日
益增加。目前，中国是全球第四大原油生产国，但却
是第二大原油需求国。从全球来看，常规油田储量日益枯竭，一些难开发利用的边际油藏，包括稠油、
超稠油的开采已提上日程，并将成为供油主力，这一
点在我国尤为突出。
稠油的胶质、沥青质含量较高是造成其粘度高、
流动性差的主要原因，一般用常规采油方法无法采
出，必须对其进行降粘。目前，国内外使用的稠油降粘技术较多，大体可划分为物理降粘技术、化学降粘
技术、微生物降粘技术和复合降粘技术。
１物理降粘技术
物理法降粘是最基本的降粘技术，适用于井筒
和近井地带的稠油降粘。该方法主要通过物理作用来实现稠油的降粘，稠油组成未发生化学变化。
１．１加热降粘
加热降粘主要是根据稠油对温度的敏感性来达到降粘的一种方法，随着温度的升高，原油粘度急剧
下降，是最简单、最常规的一种技术。加热降粘按供热方式可分为注热流体降粘和火烧油层降粘。加热降粘优点是简单、常规。缺点是能耗高，输
量１％以上的原油被烧掉和损耗，经济损失大，停输再启动困难，同时存在着最低输量的限制。未来的
发展趋势应结合热采进行热输。世界各国原油集输
研究工作都在致力于用其他非加热输送方式，逐渐减少或取代加热输送方式。１．２掺稀降粘
降粘原理：利用相似相容原理，加入溶剂降低稠
油粘度，改善其流动性。常用的溶剂有甲醇、乙醇、煤油、粗柴油、混苯
等。轻油稀释主要选择稀稠油为稀释剂。向稠油中
掺入稀油，得到混合物的粘度与稀油的掺入量之间
成指数关系。稀释剂的注人量主要取决于稠油与稀
释剂的相容性。轻质油和稀稠油具有较好的降粘效
果，在油井含水升高后，总液量增加，掺输管可改作
出油管，能适应油田的变化［１］。因此，在有稀油源的
油田，轻油稀释降粘，具有很好的经济性和适应性。
掺稀降粘优点是降粘效果好，流动性增强，损失
降低；稀油与稠油混合后的密度小于原稠油的密度，
降低了井筒静压损失，且能增加产油量，从而提高经
济效益，尤其对低产、间隙油井输送有利。缺点是稀
原油掺入前，必须经过脱水处理，而掺人后，又变成
混合含水油，需再次脱水，增加了能源消耗；稀原油
用为稀释剂掺人稠油后，降低了稀油的物性。稠油
与稀油混合共管外输时，增加了输量，并对炼油厂工
艺流程及技术设施产生不利影响。而由于稀原油储
量有限，产量呈下降的趋势，必然面临即将无稀油可
掺的情景，且高粘原油加烃类稀释剂进行降粘集输并非完善的方法。所以，应综合考虑其经济性、可行
性，必要时可采用其他方法。
１．３超声波降粘
降粘原理：主要作用于地层，通过热作用、机械
万方数据１４四川化工第１６卷２０１３年第２期
振动作用、空化作用和乳化作用来提高稠油采收
率Ｌ２］。通过超声波降解产生空化现象，使原油组分
发生变化，从而降低原油粘度；通过超声乳化可使原
油形成水包油（ｏ／ｗ）型乳状液，减小与壁之间的摩
擦，从而降低原油粘度，改变其流动性。
超声波降粘优点是生产成本低、对环境无影响、收益好、适用性较强。缺点是一般仅适用于近井地
带，传播距离受限。超声波未来可与电场、化学方法
等相结合，可以使其作用效果更好。在超声空化的
作用下，水分子ＨｚＯ可产生Ｈ＋自由基，而在原油
裂解过程中，适当的催化剂可加速原油的氢化裂解，
将超声与催化剂相结合，能加大超声对原油的裂解
作用，降低原油的粘度。
２化学降粘技术
化学降粘是指向原油中加入某种药剂通过药剂
的作用达到降低原油粘度的方法。目前对于任何原
油，不管什么条件都能降粘的化学药剂尚未发现，只
能不同的原油物性和不同的油井生产情况，采取相
应的降粘措施。
２．１降凝降粘
降粘原理：主要通过蜡晶改进剂进行降粘，它是
一种分子结构中具有和原油中蜡分子结构相同或相
近的正构烷烃，并带有极性基团的高分子化合物。
此种降粘方法主要针对石蜡基原油，由于原油
中蜡含量高，引起原油凝固点高，此类原油在其凝固点以上温度时原油粘度并不大，而且对温度不敏感，
但当温度降到原油凝固点以下时，粘度急骤上升，所
以如能将原油凝固点降低，就能大幅度降低粘度［３｜。
２．２乳化降粘
降粘原理：向原油中掺人一种含有少量表面活性剂的水溶液，使稠油由油包水（Ｗ／Ｏ）型乳状液转为水包油（Ｏ／Ｗ）型乳状液，由于表面活性剂水溶液
的润湿作用，减少了液流流动阻力，形成表面活性剂
在壁上的水膜，使原油与管壁的摩擦变成表面活性
水溶液与管壁的摩擦，从而大幅度地降低稠油的表粘度ＨＪ。
其中，原油乳状液的粘度可用Ｒｉｃｈａｒｓｏｎ公式表不：
弘＝ｚｏ－式中：“——为乳状液的粘度；
ｍ——为外相粘度；ｔｌ广为内相所占体积分数；ｒ为常数，取决于中，当中≤ｏ．７４时ｆｃ为７，
当０≥Ｏ．７４时Ｋ为８。乳化降粘的关键是选择性能优良的乳化降粘
剂。较好的乳化降粘剂应具有以下特性一］：第一，稠
油要具有较好的乳化性，能形成比较稳定的ｏ／ｗ
型乳状液；第二，形成的ｏ／ｗ型乳状液不能太稳
定，否则影响下一步的原油破乳脱水。一般来说，油
水比为７０：３０或８０：２０比较合适。
根据化学结构，表面活性剂通常分为阳离子型、
阴离子型、非离子型、两性型以及非离子一阴离子复
合型［６］。但阳离子型活性剂易被地层吸附或产生沉
淀，所以很少用作驱油剂或乳化降粘剂。
乳化降粘表面活性剂成本低，降粘幅度大，工艺
简单，见效快。乳化降粘技术可使用原有井的掺稀
设备使其能耗降低且费用低于掺稀费用，产油量又
高于掺稀的产油量。另外，乳状液的外相水水源充
足（主要为采出的地层水），这样又减少了采油成本，
经济效益好。但是选用的表面活性剂由于原油性质
不同具有一定的选择性。比如在高温高盐油藏要用
耐温耐盐型表面活性剂，否则达不到良好的降粘效
果，而且用量要适当，否则会给原油的后处理带来困难。乳化降粘正致力于以下几个方面：①对于稠油
的组成如何影响乳化降粘的效果问题，乳化降粘剂
的结构与其性能的关系做更深一步的研究；②尽量
减少稠油乳化降粘剂的选择性，使其具有普遍性，适
应性；③结合表面活性剂和某些基团的特点，对合成具有某些特定功能的新型的乳化降粘剂提供新方法和新思路。
２．３油溶性降粘
降粘机理：主要从降粘剂分子与稠油中各组分
的相互作用进行解释。降粘剂分子中含有极性基团
侧链及高碳烷基主链，主碳链可使降粘剂分子溶于
油中，侧链的极性基团可与胶质、沥青质中的极性基
万方数据第２期稠油降粘技术概述１５
形成更强的氢键，通过分散、渗透作用进入胶质及沥
青质的片状分子之间，部分拆散平面重叠堆砌而成
的聚集体结构，形成片状分子无规则堆砌，结构变松
散，并减少聚集体中所包含的胶质、沥青质分子数
目，降低原油内聚力，从而起到降粘作用Ｅ７｜。油溶性降粘剂是一种兴起不久的原油流动性改
进剂，近年来降粘剂研究的一个显著特点是在原油
酯型分子骨架上引入具有极性或表面活性的侧链，
利用极性基团和表面活性剂基团的空间效应和降低
固液界面张力的能力提高对蜡晶、胶质、沥青质的分
散作用＿８］。油溶性降粘剂主要分为以下几类：
（１）缩合物型。主要有酚和氯化石蜡的缩聚产
物山驼普尔、萘和氯化石蜡的缩聚产物Ｐａｒａｆｌｏｗ等
类型。这类化合物是最早的油溶性降粘剂，主要用
于润滑油降凝。
（２）不饱和单体共聚物或均聚物型。主要分为
均聚类、二元共聚类和三元共聚类。即烯烃、不饱和
酸酯的均聚物或共聚物。合成降粘剂的典型单体主
要有乙烯、苯乙烯、Ｑ＿烯烃、醋酸乙烯酯、马来酸酐、
（甲基）丙烯酸酯、丙烯酰胺等。在组成上主要是各
类二元或多元共聚物。
（３）高分子表面活性剂型。这类化合物既有聚
合物的特点，又有一定的表面活性，主要是由不饱和
酸酯与烯基磺酸盐等具有表面活性基团的不饱和单
体聚合而成，此类药剂多与共聚物型化学降粘剂复
配使用，起到辅助降粘的作用ｒ９］。
油溶性降粘剂可以直接加剂降粘，还可以避免
乳化降粘存在的后处理（如脱水）问题，有很大的开
发前景。但油溶性降粘剂降粘率不够高，且价格较
高、药剂用量大，致使成本高单独使用很难达到生产
要求，特别是对于特稠油、超稠油，由于粘度基数非
常大，即使油溶性降粘剂的降粘率很高，也不能满足
降粘的生产要求，必须与其他工艺配合使用，而这又
会降低油溶性降粘剂的应用价值。所以更加透彻的研究稠油的降粘机理是开发新型油溶性稠油降粘剂
的关键所在。为提高降粘效果，将油溶性降粘剂与
表面活性剂或溶剂复配使用，将油溶性降粘剂降粘
技术与其他降粘技术如掺稀油、加热等结合使用，可提高降粘效果、降低生产成本。
２．４加碱降粘
降粘机理：稠油中含有较高含量的有机酸，加入
碱可与有机酸反应生成表面活性物质，该活性物质
是天然的Ｏ／Ｗ型乳化剂，在其作用下，稠油与水形
成ｏ／ｗ型乳状液，从而大幅度地降低稠油粘度。
在稠油开采中，国内外用碱水驱油的较多，但是
至今还没有系统地研究过与碱水驱油有关的乳状液
类型及特征，也没有具体方法根据乳状液特性选择
碱水配方。在碱水降粘方面研究的更少，国内仅对
少数油进行过尝试。
２．５改质降粘
降粘机理：由于重油分子中含碳数过多（一般在
１６以上，个别油田的稠油甚至达到６４），碳数越大，
分子间的作用力越大，相应粘度就越高。稠油改质
法是通过将重油分子打断，使之变为小分子，从根本
上降低分子间的作用力，降低稠油的粘度，改善稠油
在管道中的流动性，从而提高输送效率ｕ０ｌ。由于分子发生了改变所以过程不可逆，改质降
粘效果比较好。且粘度的降低有利于稠油的常温集
输。稠油经改质后除了得到低粘、优质的合成原油外，所得的副产品渣油可用来产生氢气、加热蒸汽驱
动汽轮机发电、加热蒸汽锅炉产生蒸汽进行蒸汽吞
吐和蒸汽驱生产等。但改质降粘处理量小，对于催
化剂的选择比较困难。今后面临的主要课题是如何
加大处理量而降低成本，可考虑部分改质重油的方
法，并将改质后的产品用作稀释剂稀释输送未改质
的重油。
３微生物降粘技术
降粘机理：通过生产井或注入井注入地层的微
生物或地层内原有的微生物（本源微生物），以地层原油中的重质组分为碳源进行生长繁殖，使原油中
的轻质组分增多，原油在地层条件下的粘度降低。
生物表面活性剂是在憎水基质如烃类中培养微
生物时产生的集亲水基和亲油基于一体的具有表面活性的一类代谢产物，亲油基一般为脂肪酰基链，极
性亲水基则有多种形式，如中性脂的酯或醇功能团、
万方数据
稠油井下改质降粘技术的研究进展
第４Ｏ卷 第５期 石油与天然气化工 ＣＨＥＭｌＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ＯＩｋ＆ＧＡＳ ４９９
稠油井下改质降粘技术的研究进展
杨 凯 唐晓东 刘付臣。 郑存川 苏 旭。
（１．西南石油大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室） （２．西南石油大学化学化工学院 ３．中国石油辽河油田华油实业公司）
摘 要 综述了三种稠油井下改质降粘技术：水热裂解降粘技术、注空气低温氧化降粘技术和
离子液体改质降粘技术。分析了三种稠油改质降粘技术的作用原理、研究成果和优缺点。着重介 绍了已经应用的水热裂解降粘技术和注空气低温氧化降粘技术。笔者认为稠油注空气低温氧化降
粘技术具有更大的优势，并指出了稠油井下改质降粘技术所面临的问题。 关键词 稠油 井下改质降粘 水热裂解 离子液体 注空气低温氧化
Ｄ０Ｉ：１０．３９６９／ ．ｉｓｓｎ．１００７—３４２６．２０１１．Ｏ５．０１８
稠油组分主要包括沥青、胶质、芳烃、饱和烃和 重金属离子，其特征是胶质和沥青质含量高，轻组分
含量相对较少，其中胶质和沥青质含量能达到５０ 以上。稠油组分中对其粘度的影响度从大到小为： Ｎｉ＞Ｖ一胶质一残炭≈沥青质＞Ｎ＞ｓ＞蜡＿１］。稠
油的粘度大，密度大，这是稠油区别其他油的重要特 征 ］。常规油藏的开采方法对稠油油藏的效果比较
差，目前世界上开采稠油的技术可分为热采、冷采和 复合开采三种。热采技术主要是通过提高油层的温 度来降低稠油的粘度，从而提高稠油的采收率，包括
蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层和热水驱。冷采技术主 要是通过改变稠油的组成，改变稠油中物质的结构 达到降粘的目的，包括化学降粘开采技术、注二氧化
碳开采技术、微生物开采技术和磁降粘开采技术。 复合开采技术是将热采和冷采技术综合使用的技
术，该技术的采收率比单独使用上面两种技术的稠 油采收率要高ｌ＿３］。在我国，蒸汽驱和注蒸汽吞吐开
采技术应用最广，技术也最成熟。 稠油井下改质降粘技术是在注蒸汽的同时加入
超临界CO2稠油降粘输送技术探析
２…０１ ４ 曼１ 年１月黼 中国化工贸易
Ｃｈｉｎａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｒａｄｅ 物选客通
超临界Ｃ０２稠油降粘输送技术探析
孙鑫陈桂军
（山东省东营市胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司，山东东营２５７０００：
山东省东营市胜利石油管理局胜利采油厂胜采四矿３０队，山东东营２５７０００）
摘要：超临界ｃｏ２稠油降粘输送技术是新兴的一种稠油输送技术，因此本文主要就超临界ｃｏ２稠油降粘输送技术进行一下简单的介绍。
关键词：超－临界ｃｏ２稠油降粘运输技术
资源紧张是全世界各国都将面临的问题，甚至有些国家已经出现
了资源紧缺的状况。因此如何满足日益发展的经济对资源的需求是现
在各国急需解决的问题。而在所有资源中油类资源首当其冲受到了社
会各界的普遍关注。目前我国正在飞速的发展中，对于原油的需求量
正呈逐年递增的态势。而纵观我国各大油田，在原油的供应上已经出
现了捉襟见肘的情形。因此近年来稠油成为了我国资源开发的重点，
如何有效的对稠油进行开采，如何顺利的进行稠油输送成为了当前工
作的重点。
一、稠油开采方法
稠油由于其自身具有一定的特殊性，因此使稠油的开采受到了局
限，就目前而言在稠油的开采上普遍有以下几种方法：
１．循环注蒸汽法
稠油的开采有很多种方式，在我国较为普遍使用的一种方法，就
是循环注蒸汽法。这种方法实行起来十分简单，从字面就可以看出其
是将蒸汽注入单井利用蒸汽的自然属性达到降粘的效果。具体来说在
循环注蒸汽法整个使用过程中主要就是依靠蒸汽的温度与压强将稠油
的温度升高，降低稠油的粘度使其便于开采。这种方法因其简便易行，
省钱高效而受到人们的推崇，但是由于其只针对近井地带的稠油有效，
因此局限了它的使用范围。
２．蒸汽驱油法
蒸汽驱油法与循环注蒸汽法存在着一定的相同点，其都是利用蒸
汽的自然属性提高稠油的温度降低稠油的粘度，同时两种方法在我国
使用都很广泛。但是这两个方法在使用上和原理上仍有一定的差异。
稠油井井筒降粘
稠油井井筒降粘 科学论坛
Ｌ￣ｉｒｕ—３ ｓｃ＿ｌｅｎｃ—ｅ ａｎ ｄ １ｅ＿ｃＤＪ３ｏ ｌｏ Ｋｅｙ＿ｌｅＷ 一Ｉ０＿＿＿
卢炳江孟向明熊明
（胜利油田现河采油厂）
【摘要】复合型稠油助产剂，原油与水形成Ｏ／Ｗ型乳化体系，使期间形成水膜与水膜之间的摩擦，达到降低粘度，降低粘阻，达到提高采收
率的目的。
键词】井筒降粘复合型乳化体系润湿性反转稠油减阻
中图分类号：ＴＥ３４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１３）０８—２７３－０１
引 言 我国稠油油田资源丰富、分布广。而我国常规的采油方法已经很
成熟，而油田增产就得采用非常规的方法开采。特别是对稠油的开采，
稠油一般含沥青质、胶质多，是造成原油粘度高的根本原因。采油注
蒸汽开采以降低粘度，但是到井简时，由于温度下降，粘度增高，就 不易能过井下泵设备抽到地面，由于粘度增高，油井负荷增大，地面
设备易损坏，因此影响油井的产量。本文主要是采用复合型乳化降粘
体系来降低井简的原油粘度，提高流度，达到提高产量的目的。 乐安油田位于山东省东营市广饶县与滨州市博兴县之间，构造位
置位于东营凹陷南斜坡草桥—纯化镇断鼻带东部，处于牛庄、博兴和
牛头镇洼陷的交汇处。草１３区块位于乐安油田的西部。处于石村断层
上升盘，为一个自孔店组到明化镇早期地层北倾、南界被石村断层切
割遮挡的继承性断鼻构造。该区块含油面积４．８ｋｉｎ２，地质储量Ｉ７８７
万吨，是含油层系多、油稠、出砂严重、油水关系复杂的普通稠油油
藏。
乐安油区的最大特色即为全国有名的油稠，现在主要以蒸汽吞吐
的方式开采，特稠油井辅以电加热系统，改善原油在井筒的流动性，
但能耗十分巨大。为了验证降粘剂在井筒降粘方面的实际使用效果，
探索最合理的加药剂方式及药剂用量，我们选择了草ｌＳ－￣Ｆ ６０作为试
验井，通过全面对比该井使用药剂前后的液量、工况及能耗，考察该
降粘剂在稠油井降粘方面的使用性能。
油田化学-赵雄虎 第六章第六节
第六节 稠油乳化降粘开采法
稠油是指在油层温度下脱气原油的粘度超过100mPa.s原油。
稠油粘度大，流动性差，给开采带来许多困难：抽油机负荷很大，耗电量大,机械事故多；下放抽油杆困难；集输管线摩阻大，回压高，集输困难；采收率低。
稠油粘度高主要是其中含有大量的分子量较高的胶质、沥青质。胶质、沥青质含量越高，原油的粘度就越大。
目前我国已探明稠油油田面积占全国油田总面积的254%。不少油田有稠油区或断块，如：辽河的高升、胜利的孤岛、大港的羊山木地区，原油平均粘度为3000 mPa.s，最高达10,000 mPa.s。由于开采技术问题，有的油井已完井，但长期没有开采。我国在稠油开采方面作了大量工作。
稠油开采方法:
热法：注入蒸汽及热蒸汽吞吐，耗能大；
井下掺轻油或掺稀原油：稠油轻油=106～1；
稠油乳化降粘开采法：乳化剂，O/W乳状液；
化学法
降阻法：油溶性降阻剂或润湿降阻。
一、 稠油乳化降粘开采法：
定义：稠油乳化降粘开采法：就是将活性剂水溶液注到井下，使高粘度的稠油转变为低粘度的油包水型乳状液而采出。水包油型乳状液的粘度：=0ek；
：水包油型乳状液粘度
。：水的粘度；
：油在乳状液中所占的体积分数；
k：常数，与有关，074时，k=70；
074时，k=80。
可见，水包油乳状液粘度与稠油相所占体积分数成指数关系，影响很大。
例：在50℃时，。=055 mPa.s，
若=0.70，则K=7.0，代入得：
=055×27187.0×0.70=73mPa.s
若=0.80，则K=8.0，代入得：
=055×27188.0×0.80=330mPa.s
油在乳状液中所占体积分数从070上升到080时，粘度增加4倍多。可见，油在乳状液中的体积分数不能太大。
化学降粘驱油在扶余油田的应用
技术雇，毋 中国化工贸易
Ｃｈｉｎａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｒａｄｅ ２Ｑ磊～ 蹇
化学降粘驱油在扶余油田的应用
李奎武
（吉林油田公司保卫部。吉林松原 １ ３８０００）
摘要：本文介绍了一种在扶余油田边部稠油开发区块进行水驱降粘的新方法，通过注入降粘驱油刹，利用降低界面张力、润湿反转等综合作
用调整油水流度比和原油流动温度，减少渗流阻力，将稠油从地层中驱替出来，达到提高采收率的目的。
关键词：扶余油田稠油降粘驱油
一、扶余水驱稠油实施降粘驱油技术的必要性
１．扶余稠油开采过程中存在的主要矛盾
１．１扶余油田稠油区大多位于区块边部，油层发育相对较差，原油
粘度较高，水驱开采过程中表现为调整后初期液量稳定，含水下降，产
量稳中有升，但是生产２至４个月后均出现了液量大幅下降，含水上
升的现象。之后含水逐年上升，目前大部分油井含水９０％以上，区块
明显表现出稠油注水开发的特点，注水开发效果差。
１．２稠油区块中多数井组存在层内平面矛盾，注水水窜严重，油层
动用不均衡，部分井组注采对应关系差，油井生产主要靠注水压力传
导驱动，油井含水较低，注水单向突破后，油井含水快速上升，形成
水窜。
１．３水井常规措施效果逐年变差，地下存水率低，无效注水量增
大，油井综合含水高，开发形式变差。
２．扶余稠油降粘驱油开采的可行性
表１扶余油层与其它油田对比化学驱懈墚件
条件名称 化学驱 ｌ条件 扶余油层 海１块 海３ｌ块 油藏类型 碎屑岩油藏 碎屑岩油藏 碎屑岩油藏 碎屑岩油藏 油藏温度℃ ＜７５ ３４ ７０ ７０ 注＾水矿化度ｍｅｙＬ ＜７Ｄ００ ５４ｌ０ ３２０７ Ｌ８７２ 二价阳离子ｍｇ／Ｌ ＜７０ ２８．６ ９ 嚎浦离 膏￡ｆ ＜ｎ ９０ ｎ８９ ０．８９ ｎ ８９ 地面原油牯变（５０℃）ｍＰａ Ｓ ＜６００ ｌｌ５ ３６０ ３３０ 地层原油粘度（５０℃）ｔ￣Ｐ－ａ．ｓ ＜ｌ００ ８２ ３ ８０ 采出程度％ （３５ ２３ ３２．０９ ２３．０５ 单甚 醇 ＞１．０ ７．８ ２１ ７ 耳 瞎难 赫秀摩ｕ ＞ｎ ０５ ｎ ０６８ １．６６３ ｎ ８８ 渗透率变异系数 ０．４，－－０．８ ｎ ７５ ｎ６＿ｎ ８ ｎ ６＿ｏ．８ 原油酸豳 娃折 原油 ＞ｎ ２ ０ １８ ｎ ２３ ０ ２３
塔河油田超深超稠油降粘技术进展
技术改造
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塔河油田超深超稠油降粘技术进展 赵忠文 吴文明 涂 东 宋朋军 邱振军 （中国石油化工股份有限公司西北油田分公司采油二厂，新疆 轮台 841604） 摘 要：塔河油田采用掺稀降粘的方式解决了超稠油和普通稠油的开采问题，但是对于十二区北、于奇区块的特超稠油尚未能形成较为经济高效的开采技术。近年在稠油热采、改质降粘及乳化降粘等方面开展技术攻关和先导试验，取得了积极进展，但是离技术集成应用还有一定距离。本文旨在分析保温降粘技术优缺点的基础上，提出改进和发展方向，为后期特超稠油的经济高效动用提供参考。 关键词：超深缝洞型油藏；特超稠油；热采工艺；改质降粘；乳化降粘 引言：塔河缝洞型油藏受多期原油充注的影响，区域内原油性质差异巨大，包括托甫台区块的稀油、主体四、六、七、八、十区北的普通稠油，十区北、十二区南的超稠油，以及十二区北、于奇区块的特超稠油。对于普通稠油和超稠油，经过多年攻关实践形成了掺稀降粘为主，化学、加热降粘为辅的降粘开采技术，基本能够满足开采需求。但是对于特超稠油，由于其地层流动差、粘温拐点深、混配效果不好等因素，导致掺稀比高、频繁上返异常，难以实现经济有效开采。近年来，油田积极探索新的开采工艺，在加热降粘、改质降粘、乳化分散降粘均开展了攻关和实践，取得了初步的进展，但离技术集成应用还有一段距离。 一、技术进展 特超稠油热采技术主要是利用原油的粘温关系，提升原油温度，降低原油粘度的一种开采手段。对于塔河超深的储层条件，可以分为保温开采和人工加热两种方式。保温开采是使用保温材料，利用地层本身热量的开采方式，主要包括保温固井、保温套管、保温油管等。人工加热的方式则是需要引入新的热源对原油进行加热，包括电加热、热水循环加热、化学加热等手段。前期属于低能耗、环保的工艺，但对技术要求较高；后者工艺相对简单，但需要长期耗能。对于塔河特超稠油的热采技术，在技术经济允许的条件下应当优先发展保温采油，然后辅助以人工加热手段。 （一）保温开采技术 对于塔河特超稠油井，其油层的温度在150-160℃之间，在这个温度条件下，原油是具备一定流动特征的。但是在原油自喷或举升过程中，受井筒温度下降，原油失去流动能力，通常情况下该深度达到3500-4000m，超过了大多数保温材料的极限。根据油井建井过程，保温开采技术可以从以下三个方面实现：一是保温固井水泥，通过大幅度降低水泥导热系数可以实现；二是保温套管，对套管进行保温隔热性能处理；三是保温油管，对油管进行保温隔热性能处理。目前油田在保温固井水泥和保温油管方面开展了先导试验。 （1）纳米涂层保温油管技术 该技术是在油管外表面涂装4-5mm的保温涂层而成。涂层以聚硅气凝胶为主材料，采用不同保温性能的6种材料进行深度复合而成，采用纳米喷涂工艺将保温材料包裹在油管表面，实现油管保温。该技术具有导热系数低(0.02W/m·K)，加工简单，施工简便的特点，涂层耐压可达到50Mpa。 纳米涂层保温油管在TH12266进行了先导试验，保温段长度2600m，应用后井口温度上升了20℃，回压下降0.3Mpa,累计增油937吨，保温降粘效果显著。 （2）低导热保温固井水泥技术 低导热保温固井水泥核心材料包括空心玻璃微珠、高性能低导热材料、特殊水泥浆外加剂等，相比较常规低密度水泥浆体系，浆体的稳定性、密度的恒定性、安全性、强度等具有明显的优势。通过室内性能评价发现，四种密度（1.40g/cm3、1.45g/cm3、1.50g/cm3）水泥浆体系的导热系数可控制在0.3以内。 表2-1 不同密度水泥浆体系的导热系数对比表 序号 密度g/cm3 10%低导热材料导热系数W/(m*K) 0%低导热材料导热系数W/(m*K) 对比 1 1.4 0.22 0.58 -0.36 2 1.45 0.23 0.62 -0.39 3 1.5 0.25 0.70 -0.45 4 1.9 0.86 1.21 -0.35 目前已经在TH12463X井已完成了二级固井4600米段的保温水泥浆技术先导试验。水泥浆侯凝48h后扫塞测声幅，固井质量优质率98.1%，固井质量优秀，环空水泥环有效充填。 保温开采技术属于绿色环保的稠油热采技术，在技术层面其实不是难题。目前主要的问题是提高产品质量和规模应用降本两方面。先导试验使用的样品在质量和性能方面仍有较大提升空间，规模化以后成本也会下降很多。 （二）油管加热技术 塔河稠油应用的加热技术种类繁多，适应性和效果也差异较大。常规的电加热技术主要在2011年前使用，由于下深受限和能效转化率低而逐步停止使用。闭式热流体循环技术前期进行了先导试验，但由于工艺复杂、加热深度有限等原因，而没有进行推广应用。目前在用的外部加热技术是2014年评价引进的矿物绝缘电缆加热技术。该技术是由连续无缝的金属管作护套、单根或多根合金电阻丝作发热源、紧密压实的高纯氧化镁作导热绝缘体，采用特殊生产工艺制造。 该技术具有入井深、热转化效率高、无级变功等特点，总共应用了18井次，累计增油12.7万吨，节约稀油26.4万吨。以TH12248井为例，该井于2017年1月投用矿物绝缘加热电缆，已平稳运行1300天，井口温度上升36℃，日增油16吨/天，日节约稀油34吨/天，稀稠比降幅69%，累计增油2.1万吨，累计节约稀油4.4万吨。 （三）复合加热技术 复合热采技术是将矿物绝缘电缆加热工艺和纳米保温油管工艺复合应用的一种开采方式。该技术具备了加热快、升温高的特点，能够快速建立井筒温度场，同时利用保温油管的超低导热系数减少原油的延程热损失，实现井筒温度场的长期稳定，实现了高效降粘和低碳节能的效果。 复合热采技术在TH12409井进行了应用，井口温度提升了43℃，稀稠比降幅44%，日节约稀油67吨/天，日增油20吨/天，累计节约稀油2.45万吨，累计增油0.7万吨。日耗电量3600千瓦时，较单一电缆加热技术能耗降幅达到34%。 二、下步方向 （1）完成原始油样的获取，尽快完成原油组分、粘温关系、乳化分散条件的等基础实验评价，为后续工作提供支撑。 （2）加快保温材料性能优化和和耐压等级升级技术攻关，创新涂装工艺和加工方法，为规模应用奠定基础。 （3）提升现有工艺的热转化效率和加热深度，创新发展以太阳能为主的清洁能源加热工艺。 三、结论建议 （1）加快油藏研究和产能释放工艺配套升级的技术攻关与研究工作。 （2）特超稠油的经济高效开采是系统工程，需要从钻井、固井、完井、采油多个层次去联合配套。 （3）新型工艺和药剂的研发、试验都需要大量的科技人员、科研经费的投入，在部分中试和先导试验中就需要大量投入。 参考文献 [1]梁尚斌.塔河油田深层稠油掺稀降黏技术研究与应用[D].成都:西南石油大学，2006. [2]贾晓燕.塔河油田深层稠油开采技术研究[J].西部探矿工程，2014，26( 4) :46-48. [3]赵海洋，王世杰，李柏林.塔河油田井筒降黏技术分析与评价[J].石油钻探技术，2007，35( 3) :82-84. [4]黄诚.塔河油田稠油井筒降黏工艺技术研究[D].成都:西南石油大学，2014. [5]罗鑫林，崔海花，杨兆中.塔河油田稠油井井筒降黏工艺[J]. 吐哈油气，2009，14( 4) :348-350. 第一作者简介： 赵忠文，男，1987年生，硕士，工程师；2012年毕业于西南石油大学石油工程专业，现从事采油二厂采油工程工艺工作。Email：**************。
稠油催化降粘体系及其作用机理
稠油催化降粘体系及其作用机理
摘要：稠油在中国的石油资源中所占比例较大，随着常规油藏可采储量的减少以及石油开采技术的不断提高,21世纪稠油开采所占的比重不断增大，但由于稠油粘度高使得稠油开采非常困难，稠油改性降粘技术成为提高稠油油藏开采效果的重要前提。特稠油或超稠油体系在蒸汽开采中具有被催化降粘的可能性，不同催化剂体系的催化效果差别很大; 催化剂质量分数、催化反应温度和时间共同影响催化剂体系的降粘效果。当温度升高至一定程度时，稠油中的胶质和沥青质等大分子化合物的化学结构会发生改变，催化剂可降低这类反应发生的起始温度，加快反应速度。在稠油油藏注蒸汽开发过程中，加入含有某些过渡金属可溶性盐使稠油粘度降低。
关键词：稠油 催化降粘 催化剂 降粘率影响因素
目前，在稠油油藏开发中，由于稠油的粘度高, 流动性差，开采难度大, 无法进行常规开采。蒸汽吞吐、蒸气驱是通过高温蒸气提高稠油的温度, 降低稠油分子间的作用力来降低粘度, 但地层温度下降后，稠油粘度会大幅反弹, 降低蒸气吞吐开采的效果。虽然稠油区块存在较大潜力, 但由于稠油粘度问题, 限制了稠油区块采收率的提高。稠油催化降粘技术是通过注入催化剂, 使蒸气吞吐中的高温水蒸气与地层中的稠油发生水热裂解反应, 从而不可逆地降低稠油的粘度, 改善稠油性质,增加稠油的流动性, 达到提高稠油采收率的目的。
1. 稠油催化降粘体系
1.1稠油体系的组成
稠油元素除C、H外, 还有O、S、N 等杂原子,它们主要分布在胶质和
沥青质中, 对稠油的性质影响最大。一般来说, 胶质、沥青质含量越多, 粘度越大。稠油中主要的含硫有机物有硫醇类( RSH )、硫醚类( RSR)、噻吩类; 主要的含氧有机物有( RCOOH )、酚( ArOH )、醚( ROR )、酮( RCOR)、醇( ROH)、醛( RCOH ); 其中酸、酚含量相对较多, 其他含量较少; 主要的含氮有机物有喹啉类、吡啶类、吲哚类、咔唑类。
稠油乳化降粘方法初探
２０１２年３月 电大理工 Ｓｔｕｄｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｔ ＲＴＶＵ． 第１期总第２５０期
稠油乳化降粘方法初探
刘景华
辽河石油职业技术学院（盘锦１ １４０００）
摘要降低稠油粘度，改善稠油流动性，是解决稠油集输和炼制问题的关键．简要介绍了稠油的
乳化降粘原理和目前常用的方法。根据乳状液的性质及其影响因素，并结合乳化降粘剂的应用，介绍了 两种类型的降粘剂的作用效果。
关键词稠油集输乳化降粘降粘方法
稠油是指在油层温度下粘度大于１００ＭＰａ・ｓ
的脱气原油，但通常都在１Ｐａ・ｓ以上，是我国石
油资源中的重要组成部分。稠油的突出特点是高 粘度和高含水量，要想作为燃料使用，必须先降
低粘度去除水分后方能使用。稠油降粘一直是困 扰原油输送的难题，主要针对乳化降粘法进行了 介绍。
１ 乳状液概述
乳状液是指两种互不相溶（或不完全相溶） 的液体。其中一种液体以不同大小液滴形式分散
在另一相中，形成具有一定稳定性的非均匀体
系。由于原油中含有天然乳化剂（胶质、沥青质 等１，当原油含水之后，易形成Ｗ／Ｏ型乳状液，
使原油粘度急骤增加。如果能设法将Ｗ／Ｏ型乳 状液转变成Ｏ／Ｗ型乳状液，则乳状液的粘度将
大幅度降低。 乳状液的性质不仅受内相浓度（油水比）、乳
化剂种类、浓度等物理组成的影响，而且与热力 条件、剪切条件及时间、无机盐等因素和物质有
关，更复杂的是其组成状态不同。如内相颗粒大
小及其分布不同也会使乳状液宏观性质发生变
化。另外，各组分的化学组成及物理化学性质的 影响也很大。
２ 乳化降粘原理 乳化降粘就是添加一种表面活性剂或利用
稠油中所含有的有机酸与碱反应，生成表面活性 剂，其活性大于原油中天然乳化剂的活性，使
Ｗ／Ｏ型乳状液转变成Ｏ／Ｗ型乳状液，从而达到 降粘的目的。
稠油乳化降粘液就是采用一定量的乳化降
粘剂和矿化水配成活性水，按一定比例注入稠油 中，使稠油、降粘剂和水充分混合，形成以稠油
超稠油高温降粘降阻技术及其应用
６２ 石油钻表工艺２００２年（第２４卷）第３期
超稠油高温降粘降阻技术及其应用
王诗中余五星郑南方薛海晖
（辽河油田心司特种油开发心司．辽宁盘招Ｉ２４０ｔＯ
摘要针对超 油井筒电加热举丹工艺能耗太、吨油耗电成盎高的现象，研制和开发了超稠油高温降粘降阻
荆扣井下挎药工具，并在现场进行了试验．得出７蒋虚量、捧液温度、蒋液浓度与抽油机壹荷的美最．宴现７无需电 加热的超织油井简举升。
关犍词辽河油田超稠油降粘降阻井筒举升
作者简介王诗中．１９６８年生 １９９１年毕业于石油太掌．现为中国地１嘀大学石．由与天然气工程专业在读研究
生．工程师。 余五星．１９６２生。毕业于江汉石油学院，现为总工程师 部南方，１９５９年生。现为工艺枝术科科 长，工程师。 薛海晖．１９６９年生 毕业于石油太学，工程师。
１地质概况 ２室内试验
曙～区超稠油油藏位于盘锦市西约３０ｋｉｎ处，
构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡中段。曙一区
兴隆台油藏资源较为丰富，总含油面积２３ ３ ，地
质储量１５ ５５７×１０４ｔ。杜８４和杜２２９是曙一区超稠
油较为富集的主力区块，其探明含油面积分别为６ ２
和２．５ 杜８４块油层埋深６００～８１０ｍ，杜２２９
块埋深８３０～１０６０ｍ，原始地层温度分别为３８℃和
４５℃左右，原油物性差，属超稠油（见表１），目前采
用蒸汽吞吐和井筒电缆加热举升工艺开采。
表１杜２２９、杜 块兴隆台及馆陶组油藏特征
油藏理潭／ｍ ８３０～１０６０ 有效厚度／ｍ ３８ ２ 净总比／％ ７０ 粒度中值／ｍｍ ０ ２７ 孔隙度／％ ３０ ４ 净连丰／１０。。 ｌ ３２ 晾 强文ｆｇ・ ｆ １ ００５～１ Ｏｌ 拈度／１０ ｍｈ－ｓ ５ ４～７ ２ 凝固置／℃ ２０～２３ 台蜡量／％ １ ９７～２ １９ 腔质十沥青质／％４９ ３～５６ ９ 原始地层温度／℃４８ ２ 原始油层压力／ＭＰａ ９ ５６ ６６０～８１０ ５３０～６４０ ８２ ０ １０６ ８３ ７～８１ ９ ＞８０ ０ １～０ ４７ — ３１ ０～２１ ６ ２８ １ １ ５５～１ ０６ １ ８２ １ ０（３１～１ ００４ １ Ｏ０８ ｌ４ ６～１６ ８ ２２ ９～ １ ２ ２５ ｌ～２６ ５ ３０
稠油乳化降黏实验研究
1
陈南稠油乳化降粘实验研究
摘要：针对陈南稠油，在乳化温度为50℃、乳化强度为2000r/min×10min的实验条件下，筛选出了两种降粘率高、静态稳定性优的复配型乳化剂，其均可使陈南稠油降粘率达99%以上；在此基础上，针对筛选出的ST复配型乳化剂，实验探究了油水质量比、乳化剂浓度、乳化温度、乳化强度等因素对乳化降粘效果的影响，优选出实验条件下合适的油水质量比为5:5，乳化剂浓度为1% wt.，乳化温度为50℃，乳化强度为1000rpm×5min。
关键词：稠油；O/W乳状液；复配；乳化降粘
Research on heavy oil emulsifying
Abstract：According to ChenNan heavy oil, when the emulsifying temperature is 50℃,
emulsifying strength is 2000r/min×10min, we selected two kinds of optimum emulsifier
compound formula which can reduce the viscosity of ChenNan heavy oil by 99%. And the
static stability of the emulsion is good. On this basis, according to the ST Complex
formulation emulsifier, we get the optimal condition to prepare emulsion by studying the
impacts of different moisture content, additives concentration, emulsifying temperature and
emulsifying strength on the viscosity. The optimum oil/water mass ratio is 5:5. The optimum