吐哈油田稠油井筒化学降粘的配方研究及室内评价

英2井深层稠油油藏注气吞吐降黏实验

妥宏;马愉;糜娜;王熠;冷严;刘清明

【摘要】针对吐哈油田英2井侏罗系七克台组深层稠油油藏的地质特征和在开发过程中存在的问题,通过对天然气、氮气、二氧化碳等3种气体进行注气吞吐降黏实验研究,评价3种气体的降黏效果及混溶稠油的PVT性质变化规律,优选出最佳的注入气源。实验及研究结果表明,3种注入气源均具有一定的降黏效果,其中二氧化碳的降黏效果最好。同时,指出气体的溶解降黏、弹性驱动及携带、超临界萃取等作用是提高深层稠油油藏原油采收率的最主要机理。

【期刊名称】《新疆石油地质》

【年(卷),期】2012(033)001

【总页数】3页(P108-110)

【关键词】吐哈盆地;英2井;稠油油藏;注气;降黏;实验

【作者】妥宏;马愉;糜娜;王熠;冷严;刘清明

【作者单位】中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000／西南石油大学石油工程学院,成都610500;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000

【正文语种】中文【中图分类】TE345;TE357.7

目前中国稠油开发方式主要包括蒸汽吞吐（约占78%），蒸汽驱（约占10%）和常规水驱（约占10%）[1]。这些方法工艺简单，采收率较高，适合埋藏较浅（小于1 000m）的稠油油藏。然而，对于埋藏深（一般大于1 500m）的深层稠油油藏，由于注蒸汽热损失率大，注蒸汽压力、地面注气设备及工艺要求高，给该类稠油的开采带来了困难。

注气吞吐开采方式则不存在热损失问题。天然气等气体在稠油中的溶解降黏作用、稠油和注入气接触面之间的传质作用以及注入气近井筒地带的弹性驱动和携带作用等都有助于稠油油藏的增产。因此，对深层稠油油藏进行注气吞吐开采具有一定的增产作用。

新型稠油降粘剂的评价与应用

摘要：对研制新型高效降粘剂进行性能评价，该降粘剂具有较强的降粘能力，70℃下，降粘剂浓度为1～2%时，与稠油的降粘率接近90%；同时具有良好的适应性，在130℃下使用污水时降粘率仍能达到89.6%，随着温度升高，降粘效果略有增加。驱替试验和现场单井试注试验表明，新型高效降粘剂具有较强的降粘和洗油性能，能够显著降低突破压力，提高油井产能。

关键词：降粘剂性能评价驱替试验单井试注

一、前言

胜利油田稠油资源丰富，分布较广。稠油含蜡高，粘度高，且断层多，油藏类型复杂，在一定程度上更增大了稠油油藏开发难度。如何对低渗透稠油油藏开采，使之成为可动用储量，是一直研究与探索的世界性课题。大量科研和生产实践证明，化学驱油是解决低渗透油藏和稠油油藏开采的有效途径之一。本文从浓度、温度和水质等方面对新型高效降粘剂进行性能评价，物模试验表明，该降粘剂能有效提高采收率。在胜利油田滨南采油厂进行单井试注，共注入降粘剂12t，累计增油520t，取得了较好的经济效益。

二、实验材料、仪器及实验方法

1.实验材料

2.实验方法

粘度测量：将降粘剂与原油按一定比例充分混合后，在70℃下保持一定时间后，采用布什粘度计测量样品在70℃，7s-1下的粘度。

三、新型高效降粘剂性能评价

1.浓度对降粘剂降粘效果的影响

浓度是影响降粘剂降粘效果的一个重要因素，浓度的高低直接影响到其使用效果及投入产出比情况。

按降粘剂占总质量的百分比为0.5%、2%、4%、6%，分别将降粘剂加入稠油中，充分混合后，放置在70℃烘箱中，间隔一段时间取出，用布氏粘度计测粘度。

加入不同质量浓度的降粘剂剂后，稠油的粘度都发生了明显的变化，并且随着时间的延长，稠油的粘度呈现出先迅速下降，后趋于平稳的趋势，说明降粘剂降粘速度快，且降粘后稠油样品的粘度始终保持稳定。可以看出，随着降粘剂含

量的增加，油品的粘度逐渐下降，降粘效果明显。

稠油井下改质降粘技术的研究进展

【摘要】本论文从一般的降粘方法的简单介绍出发，系统阐述了加热降粘技术存在的问题。接着研究了解决的方法的具体措施。

【关键词】稠油井，改质降粘技术，研究

一、前言

随着当今社会的施工水平的不断提高，生产中对稠油井的开发要求也日益渐高。因此，积极采用科学的施工技术，不断完善降粘技术就成为当前一项十分紧迫的问题。

二、一般的降粘方法的简单介绍

1、化学降粘降粘原理

化学降粘是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末发现，只能对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。

（一）、降粘原理

蜡晶改进剂（降凝剂）降凝降粘对于石蜡基原油，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。

（二）、重点介绍

蜡晶改进剂作用机理蜡晶改进剂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。它的作用是在熔点温度下分子排列发生变化，对石蜡结晶产生特殊改进作用，即在成核和蜡晶生长过程中阻止蜡晶的生长，或在生长中的蜡晶边侧结合上一个蜡晶改进剂。其作用机理的解释可归纳为三点。

（1）、分散作用

蜡晶改进剂在原油析蜡点温度以上析出，起晶核作用，成为蜡分子吸附生长的中心，使原油中生成的小颗粒蜡增多。

（2）、共晶作用

蜡晶改进剂在原油析蜡点温度时析出，与蜡共晶，破坏石蜡结晶的方向性，

生成分枝的“过滤残晶形态”。

（3）、吸附作用

蜡晶改进剂在略低于析蜡温度以下析出，被吸附在蜡晶上改变蜡结晶的方向性，降低晶体间的粘附作用。

由于石蜡结晶过程是一个连续的过程，原油中的蜡和加入的结晶改进剂又是不同分子结构和大小的混合物，所以蜡晶改进剂的作用过程也是一个连续的过程，作用机理不同，蜡晶上存在的蜡晶改进剂分子位置不同，结晶形态也不同，原油的倾点，屈服值和表观粘度也不同，试验证明，蜡晶改进剂作为晶核或与蜡共晶时原油流动性好，而起吸附作用时流动性差。

稠油井筒降粘配套技术综合应用探究

摘要：稠油油藏资源丰富、分布广，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。井筒化学降粘技术是指通过向井筒流体中掺入化学药剂，从而使流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。通过复合型稠油助产剂，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。

关键词：井筒降粘；复合型乳化体系；润湿性反转；举升参数优化

引言

采油注蒸汽开采以降低粘度，但是到井筒时，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筒的原油粘度，提高流度，达到提高产量的目的。某区块处于断层上升盘，含油面积4.8km2，地质储量1787万吨，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。油区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。

井筒化学降粘技术是指通过向井筒流体中掺入化学药剂，从而使流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。其作用机理是：在井筒流体中加入一定量的水溶性表面活性剂溶液，使原油以微小油珠分散在活性水中形成水包油乳状液或水包油型粗分散体系，同时活性剂溶液在油管壁和抽油杆柱表面形成一层活性水膜，起到乳化降粘和润湿降阻的作用。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，选择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。试验井于2018.2月转抽开，目前生产层油层深度为1543.38-1830.35m。机型为600皮带机，电机为22kW普通电机，采用智能中频电加热系统。 1.工艺原理

在复合型稠油助产剂的作用下，原油与水形成O/W型乳化体系，使稠油在举升过程中，把原油流动时油膜与油膜之间的摩擦变为水膜与水膜之间的摩擦,粘度和摩擦阻力将会大幅度降低；同时，在药剂的作用下，会产生润湿降阻作用，破坏油管或抽油杆表面的稠油膜,使其表面润湿性反转变为亲水性,形成连续的水膜,减小举升及抽吸过程中原油流动的阻力，来达到降粘减阻的目的。

稠油稀化降粘解堵技术简介

一、稠油蒸汽吞吐井伤害原因分析

通过对辽河油田稠油主力区块蒸汽吞吐井油层保护及处理技术研究，我们总结蒸汽吞吐井伤害（致使注汽有效率低，产能下降梯度明显）的主要原因是：

1、注汽前沿热/冷伤害，随着注汽轮次越多，对地层造成的伤害也逐渐变大。

2、乳液堵塞（液锁）伤害（热汽（热水）与地层原油产生乳化）。

3、水敏（粘土膨胀）伤害。

4、地层盐敏伤害。

二、稠油稀化降粘解堵技术

2.1 技术原理

从分析注汽（蒸汽吞吐）过程中对油层造成的伤害原因、伤害类型及伤害程度的基础上，对目前现场使用的各种注汽添加剂、化学助剂产品性能、现场应用效果，进行分析、评价、筛选，并利用稀化剂降低原油粘度，特别是对滞留、吸附近井附近的重质稠油（沥青质、胶质、蜡等）具有较好的稀化降粘效果，同时又满足储层配伍性要求，而研制开发的一种新型的蒸汽吞吐井高效冷采复产剂，主要目的是解除注汽过程中对地层伤害，并借助新的工艺，提高地层能量、稀化降低原油粘度、提高回采速度和回采水率的同时，最大限度冷采低渗透层（难动用层），进而最大限度恢复高轮次低（无）效吞吐井产能，延长有效开采轮次。

2.2 主要成份

高轮次低（无）效吞吐井冷采复产技术，药剂主要成分是由稠油稀化剂，分散渗透剂，高温防破乳剂，润湿转向剂，阳离子小分子表面活性剂，薄膜扩展剂，低碳酸解堵剂，金属络合剂，地层自生气增能助排剂等复合成分组成。

2.3技术特性

①是一种较好的稠油稀化剂：由于试剂中含有稠油稀化剂，该剂是通过控制改变原油分子中的过渡金属元素含量或配位体数量，降低原油粘度，特别是对滞留、吸附近井附近的重质稠油（沥青质、胶质、蜡等）具有较好的稀化降粘效果，既减小油流动阻力，也对近井附近堵塞具有较好解堵效果；即有助于热量传递，又减少热汽（热汽、油、水混合物）在油层条件下流动阻力，同时，对岩石表面具有较强的吸附作用，使油润湿岩石转化为水润湿，有利于油水流动；

稠油化学降粘法概述

稠油化学降粘法概述赵素惠　王永清　赵田红(西南石油学院,四川成都610500)摘要　综述了稠油开采的常用方法(加热法、掺稀油法、稠油改质降粘法和添加化学药剂降粘法),着重介绍了添加化学药剂降粘法(催化降粘、加碱降粘、加表面活性剂降粘、加降凝剂降粘、加油溶性降粘剂降粘),并阐述了它们的作用机理及其存在的问题,指出了今后降粘剂的发展趋势。关键词　稠油　降粘剂　加熟　掺稀油　稠油改质　化学药剂　催化　加碱　表面活性剂　降凝剂　油溶性降粘剂　收稿日期:2005-04-04作者简介:赵素惠(1981～),女,硕士生,Email:Zhaosuhui@　ChemicalVisbreakingMethodofHesvyOilZhaoSuhui　WangYongqing　ZhaoTianhong(SouthuestPetroleumGnstitute,Sichuanchengdu610500)Abstract　Themainmethodsforheavyoilproductionarereviewed1Amongthese,thechemicalvisbreakingmethodisemphasizedandthefunctioningmechanisaswellastheproblemsarealsodiscussed1AttheendofthearticletheprospectofthechemicalvisbreakingmethodisinvestigatedKeywords　heavyoil,viscosityreducingtechnique,heating,thinoil,upgrading,chemicalmethods,catalyzing,alkali2fying,surfactants,depressant,oil-solublereducingchemical 在油田中常用的稠油化学降粘法有:稠油催化降粘、加碱降粘、加表面活性剂降粘、加降凝剂降粘及加油溶性降粘剂降粘。1稠油催化降粘在蒸气吞吐或蒸气驱的注蒸气阶段,油层温度达150～300℃,若在此温度范围内加入少量的催化剂如VOSO4、NiSO4、AlCl3、FeCl3等可使稠油中的焦质、沥青质在硫键处断裂,产生理想的降粘效果。由于稠油中含重金属成分,重金属的存在会使催化剂中毒而迅速降低催化效果,故在加入催化剂前应先除去稠油中的重金属成分。2稠油加碱降粘原油中含有一些酸性物质,如脂肪酸、环烷酸、焦质酸和沥青酸,这些酸性物质是潜在的表面活性物质,可被碱活化,形成O/W型乳化剂[2]。在此乳化剂作用下,稠油与水形成O/W型乳状液,可大幅降粘。常加入的碱有:Na2CO3、NaHCO3、NaOH、Na2SiO3等,反应方程式如下:R—COOH+NaOHR—COONa+H2O王思敏等人的研究[3]表明油含水大于25%时,随着原油含水量的增加,加入碱液,原油降粘幅度逐渐增加,并且碱液降粘仅对酸值大于012mgKOH/g的稠油有效,切忌投加过量。3稠油加表面活性剂降粘311　降粘原理[4,5]表面活性剂的降粘原理通常归为3种:①乳化降粘,

稠油性能评价及降粘技术探究

发表时间：2019-10-24T16:32:02.053Z 来源：《科学与技术》2019年第11期作者：史昆孙国栋廉福威

[导读] 对特稠油原油性质，进行了一系列降粘研究，利用该块稀油与油溶性降粘剂相结合的降粘工艺技术，在60℃条件下，实现特稠油由

“半固体”向较好流动性转变。

青海油田公司采油一厂；辽河油田公司曙光采油厂；辽河油田公司曙光采油厂

摘要：随着开发的不断深入，开发难度不断加大，部分高粘度稠油被逐步动用。无法正常开采及输送。目前特稠油作为该区块新的原油生

产阵地，由于原油粘度高，温度对原油粘度影响显著，其开发中的难题还无成熟经验可循。为此，针对特稠油原油性质，进行了一系列降

粘研究，利用该块稀油与油溶性降粘剂相结合的降粘工艺技术，在60℃条件下，实现特稠油由“半固体”向较好流动性转变。

关键词：稠油开发；油溶性降粘剂；降粘工艺；流动性

室内对特稠油进行组分分析及粘温曲线测试，并进行掺稀油、加降粘剂等降粘评价，确定了最佳掺稀油比例，及与降粘剂配合使用降粘效果。室内实验表明，该稠油在60℃条件下，粘度超过20000mPa.s，流动性极差，掺稀油比例超过50%，60℃条件下，粘度降至

2500mPa.s左右，具有较好流动性，配合加入降粘剂后，可进一步提高原油流动性。

1特稠油原油特性

稠油组分具有“三高一低”的特征：含硫量高，胶质高，沥青质高，含腊量低。从稠油组分分析结果表明：稠油中的胶质沥青质的大分子胶束结构式稠油高粘的主要原因，胶质含量高，温度敏感性强。以该块A井原油粘温曲线为例，粘度受温度影响显著（如图1），温度低

于80℃后，原油粘度急剧上升，失去流动性。由于稠油原油粘度高，胶质沥青质含量高，开采的矛盾在生产中表现的尤为突出：原油流动性差，在温度相对较低的条件下，原油难以流到井筒周围，造成油井生产能力下降，且井筒举升困难，管线外输难度大。

2 稠油降粘评价

2.1 降粘剂降粘评价

稠油降黏方法研究现状及发展趋势

关键词：稠油降黏方法研究现状；发展趋势；

前言：随着经济的发展，对资源的消耗日益增加，稠油降黏越来越受到关注。主要阐述了几种稠油降黏方法的作用机理及研究进展。一般对稠油的运输和开采分别采用不同的方案。但每种降黏法都有一定的局限性，如加热降黏需要消耗大量热量，存在一定的经济损失；掺稀降黏中的稀释剂储量有限，经济效益低。

一、稠油降黏机理

一般原油的凝点与正构烷烃数有关，黏度由胶质、沥青质含量决定。稠油高黏度的是指其内部分子间的强作用力形成大分子结构。重油中的胶质沥青质由氢键或π- π 键与胶质分子相结合。原油的高黏度是由于粒子通过氢键的连接，形成了大量的胶束。因此要实现降黏的效果就要削弱胶质、沥青质等大分子间的相互作用。一般来说降黏规律，稠油的温度越低，相对密度越小，黏度越小。对于胶质沥青质含量高的高黏原油一般采用加热降黏的最经济手段。稠油间分子作用力越小，黏度越小。

二、稠油降黏方法研究现状

2.1 加热降黏法

通常稠油的黏度随温度的升高而降低，因此可通过升温来降低黏度。在原油运输中，原油黏度高会给管道产生阻力，增加运输的成本，因此通常在原油进入管道前进行加热，通过升高温度降低黏度，进而减小阻力。加热降黏法操作简单、方便、效果好，但是对原油加热需要消耗大量能源，经济损失大，同时易发生凝管事故，并需要停输都再次启动。目前，该方法虽普遍应用，但是发展趋势不好，将逐渐被其它技术取代。

2.2 微生物降黏法降黏机理主要有三种：1）微生物会分解长链烷烃、胶质沥青质和石蜡，从而将长链饱和烷烃转化成支链或低碳数的不饱和烷烃，进而降低黏度[ 8 ]。2）微生物新陈代谢会产生表面活性剂，改变稠油的油水平衡，进而降低黏度；3）一些产气菌在地下产生气体，使原油膨胀从而降低黏度。微生物降黏技术目前被广泛应用，其具有效率高、成本低、无污染、产出液易处理等优点。正适合应用于我国稠油含水量高、采出率低的稠油，此方法大大提高了采出率。微生物降粘也有一定的局限性，对菌种的培育和筛选工作难度较大，稠油一般处于高盐、高温、高金属离子含量的条件下，但此条件不适合菌种的存活。因此今后的发展目标是培育出耐高温、耐重金属、耐盐的菌种，这是一项很有潜力的降黏技术。

稠油井简化学降粘的室内研究及现场应用

２６・　新　疆　石　油　科　技　２００６年第４期（第１６卷）　

稠油井简化学降粘的室内研究及现场应用　

杨建强①张国钰王晓惠　袁志勇　张玉萍　

新疆石油管理局采油工艺研究院。８３４０００新疆克拉玛依　新疆克拉玛依市三盛有限公司　新疆油田公司技术监督检测中心　

摘　要　针对塔河油田臭陶系稠油油藏特征，解决原油进入井筒后．由于井筒热损失造成原油粘度增大流动困难ｆ＊－＇ｌ题，在室内开　

展了塔河油田稠油井筒降粘实验，研制出适舍蟮河油田使用的稠油降粘荆。通过现场５井次的井筒降粘试验，都取得了较好效果。　主题词　稠油　化学降粘　油井井筒　室内实验现场试验塔河油田　

１　前言　

塔河油田主力油区奥陶系为具有底水的碳酸盐　

岩溶缝洞型重油油藏，油藏中部深度５　６００ｍ，原始油　

藏压力６１．２６ＭＰａ，油藏温度１２８＂Ｃ。目前深层稠油开　

发存在的主要矛盾是：油藏油质较稠，在油藏条件下　

原油仍具有一定的流动性和较好的供油能力，但由　于井筒热损失大，原油进入井筒后向地面流动的过　

程中随着井筒温度的降低，原油粘度增大，逐渐失去　流动性，使油井无法投入或维持生产。目前国内外解　

决这一问愿的主要手段是井简化学降粘。针对塔河　

油田深层稠油开发存在的主要矛盾，我们开展了稠　油井简化学降粘试验，取得了较好的现场试验效果。　

２室内实验　

２．１塔河油田原油性质　

塔河油田原油以重质油为主，个别区块为中质　原油，原油物性见表１，原油族组分分析结果觅表２。　

原油粘温曲线见图１。　表１塔河油田原油物性表　５０℃时粘度（ＩｌＩＰＢ．０）　５９５￣２０￣１０４　地层粘度（ｍＰＢ．ｓ）　密度（ｇ／ｃｍ＇）　凝固点（℃）　析螬点（℃）　舍螬（％）　胶质沥青（％）　３４．５　０．９５０　８一１．０２２　

－３．５—　６．５＿４７　２　６　３０—ｌＢ　

３Ｏ　柏　５０　６Ｏ　７Ｏ　８Ｏ　９Ｏ　温度，℃　

图ｌ塔河油田原油粘温曲线　

表２塔河油田６、７区油样族组分分析结果　

①作者简介：工程师，

稠油性能评价及降粘技术探究 2

稠油性能评价及降粘技术探究

摘要：随着开发的不断深入，开发难度不断加大，部分高粘度稠油被逐步动用。无法正常开采及输送。目前特稠油作为该区块新的原油生产阵地，由于原油粘度高，温度对原油粘度影响显著，其开发中的难题还无成熟经验可循。为此，针对特稠油原油性质，进行了一系列降粘研究，利用该块稀油与油溶性降粘剂相结合的降粘工艺技术，在60℃条件下，实现特稠油由“半固体”向较好流动性转变。

关键词：稠油开发；油溶性降粘剂；降粘工艺；流动性

室内对特稠油进行组分分析及粘温曲线测试，并进行掺稀油、加降粘剂等降粘评价，确定了最佳掺稀油比例，及与降粘剂配合使用降粘效果。室内实验表明，该稠油在60℃条件下，粘度超过20000mPa.s，流动性极差，掺稀油比例超过50%，60℃条件下，粘度降至2500mPa.s左右，具有较好流动性，配合加入降粘剂后，可进一步提高原油流动性。

1特稠油原油特性

稠油组分具有“三高一低”的特征：含硫量高，胶质高，沥青质高，含腊量低。从稠油组分分析结果表明：稠油中的胶质沥青质的大分子胶束结构式稠油高粘的主要原因，胶质含量高，温度敏感性强。以该块A井原油粘温曲线为例，粘度受温度影响显著（如图1），温度低于80℃后，原油粘度急剧上升，失去流动性。由于稠油原油粘度高，胶质沥青质含量高，开采的矛盾在生产中表现的尤为突出：原油流动性差，在温度相对较低的条件下，原油难以流到井筒周围，造成油井生产能力下降，且井筒举升困难，管线外输难度大。

2 稠油降粘评价

2.1 降粘剂降粘评价

稠油组分复杂，至今尚没有一种适合于所有稠油的降粘剂，油田常用稠油降粘剂主要分为油溶性降粘剂及水溶性降粘剂两类，室内对几种常用降粘剂进行降粘效果评价。实验发现，针对A块稠油，油溶性降粘剂降粘效果要优于水溶性降粘剂。目前现场常用水溶性降粘剂加入后，油水分离明显，无法测粘，虽然随着温度升高，油水混合液流动性增强，但不能较好的实现降粘作用；油溶性降粘剂加入后，在较低温度下（70 ℃以下），降粘效果不明显，当温度超过70 ℃，流动性变好，但降粘率均不超过40%。