【正文】 .......................... 12 超聲波降粘 .............................................. 12 井底電加熱降粘 ......................................... 13 第 7 章 稠油開采技術(shù)的新進(jìn)展 .................................... 15 聲波采油技術(shù) ........................................... 15 超聲波采油技術(shù) ......................................... 15 電脈沖儀沖擊聲波采油技術(shù) ............................... 15 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 IV 低頻聲波采油技術(shù) ....................................... 15 地震采油技術(shù) ........................................... 15 磁降凝降粘技術(shù) ......................................... 16 第 8 章 結(jié)論 ................................................... 17 參考文獻(xiàn) ....................................................... 18 致 謝 ......................................................... 19 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 1 第 1 章 前言 石油是世 界經(jīng)濟(jì)最重要的能源和原材料之一，消費(fèi)量居所有能源之首。但是，作為一種消耗性的華師能源，石油能源危機(jī)正在來臨，剩余未開采石油的質(zhì)量也必然越來越差，將主要以稠油為主。盡管人們正在努力尋求新的可替代能源，但是預(yù)計(jì)本世紀(jì)，甚至更長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，仍會(huì)以石油為主要能源，其中稠油開采必將日益受到重視。 世界上稠油和瀝青砂資源潛力很大，估計(jì)探明的稠油儲(chǔ)量為四十多億桶，至少是已知常稠油及瀝青砂地質(zhì)儲(chǔ)量 4000 108 ～ 6000 108 m（含預(yù)測(cè)資規(guī)原油儲(chǔ)量的三倍，主要分布在加拿大、委內(nèi)瑞拉、美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)和印度尼西亞等國(guó)。源），年產(chǎn)量高達(dá) 108 t 以上，瀝青砂資源可達(dá) 300 10t 以上，約占總石油資源的 25%～ 30%以上。從稠油資源量來看，開采稠油有很大的誘惑力。自 20 世紀(jì)60 年代開采稠油以來，稠油開采技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，到目前為止，已形成了以蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)等主要開采方式的稠油熱采技術(shù)、以及以堿驅(qū)、聚合物驅(qū)、混想驅(qū)等為主的稠油冷 采技術(shù)、大部分技術(shù)被廣泛應(yīng)用于稠油開發(fā)，并取得了較好的效果。但稠油黏度高、密度大、流動(dòng)性差、降低稠油黏度、改善稠油流動(dòng)性是解決稠油開采、集輸和煉制問題的關(guān)鍵。 我國(guó)也有著豐富的稠油資源，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，探明和控制的儲(chǔ)量達(dá)到 1640 Mt以上，其中陸地稠油約占石油總資源的 20％以上。遼河油田是主要的稠油開發(fā)區(qū)，油藏類型多；其次是克拉瑪依油田、勝利油田及大港油區(qū)。我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)數(shù)量眾多的稠油油藏，起埋藏深度變化很大，在 10～ 2020m 之間，但從全國(guó)范圍來看，絕大部分稠油油藏埋藏深度為 1000～ 1500m。因此如 何開采高粘稠油，使之成為可動(dòng)用的儲(chǔ)量，是石油界一直探究的問題。自 20 世紀(jì) 60 年代開采稠油以來，稠油開采技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，到目前為止，已經(jīng)形成了蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、 火驅(qū)、 SAGD、FAST、 SAGP 等為主要開采方式的稠油熱采技術(shù)，以及以 堿驅(qū)、聚合物驅(qū)、堿加聚合物驅(qū)、化學(xué)吞吐、露天開采、螺桿泵攜砂開采等為主的稠油冷采技術(shù)。大部分技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于稠油開采，并取得了較好的結(jié)果。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 2 第 2 章 稠油的性質(zhì) 稠油的組成及性質(zhì) 稠油由碳?xì)淞虻?5 種元素組成，其中碳含量 — % 氫含量 —% 硫含量 — % 氮含量 — % 氧含量 — %。 稠油是含硫、氧、氮的高分子復(fù)雜多環(huán)化合物。它組分中輕餾分量低，石蠟含量少，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量多。其中最突出的特點(diǎn)是膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量高，可達(dá)到 40%～50%，膠質(zhì)的摩爾質(zhì)量為 700～ 1000g/mol，瀝青質(zhì)的摩爾質(zhì)量更大，可達(dá) 2020 左右。瀝青質(zhì)在原油中呈膠態(tài)、懸浮狀，不是真溶液。 油井生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的沉淀物 (結(jié)蠟塊 )常為固態(tài)或半固態(tài)，顏色呈黑褐色褐色，成份以石蠟為主，同時(shí)膠質(zhì)與瀝青質(zhì)以及井液所攜帶的沙粒 等摻雜其中。這些沉淀物使得原油粘度很高，高含蠟原油的流變特性隨溫度變化較大，在溫度下表現(xiàn)出不同的流變特性。當(dāng)油溫高于原油析蠟點(diǎn)時(shí)，蠟晶基本上全部溶解油中，溶解的石蠟可以認(rèn)為是一種石蠟和石油溶劑分子間具有相互作用的均勻介質(zhì)，粘度是油溫的單值函數(shù)，表現(xiàn)為牛頓流體的特性。在油溫由析蠟點(diǎn)降至異常點(diǎn)的中，蠟晶不斷析出，體系的分散顆粒濃度隨之增加，并形成很細(xì)的細(xì)分散體系，粘性基本上仍表現(xiàn)為牛頓流體。當(dāng)油溫低于異常點(diǎn)時(shí)，原油中析出的蠟使體系內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu) (如顆粒取向、和排列 )發(fā)生了質(zhì)的變化。原油粘度不再是溫度的單值函數(shù)， 而與剪切速率也有關(guān)表現(xiàn)為假塑性流體特性，并且伴隨有觸變性。當(dāng)油溫降至失流點(diǎn)或凝固點(diǎn)以下時(shí)，析出量大大增加，體系中分散顆粒的濃度也相應(yīng)增大，顆粒開始相互連接成網(wǎng)，體的連續(xù)相和分散相彼此逐漸轉(zhuǎn)相，此時(shí)的原油具有觸變、屈服一一假塑性流體特性。 稠油的分類 稠油分類不僅直接關(guān)系到油藏類型劃分與評(píng)價(jià)，也關(guān)系到稠油油藏開采方式的選擇及其開采潛力。 我國(guó)稠油瀝青質(zhì)含量低，膠質(zhì)含量高，金屬含量低，稠油粘度偏高，相對(duì)密度則較低。根據(jù)我國(guó)原油特點(diǎn)，我國(guó)采用以原油粘度為第一指標(biāo)，相對(duì)密度為其輔助指標(biāo)，當(dāng)兩個(gè)指標(biāo)發(fā)生矛 盾時(shí)則按粘度進(jìn)行分類的稠油分類標(biāo)準(zhǔn)。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 3 稠油的物理性質(zhì) 稠油的組分決定了它的物理特性。由于膠質(zhì)瀝青質(zhì)的摩爾質(zhì)量大、含量高，使稠油密度高。同時(shí)它們的膠性，又使稠油的粘度也高。由于稠油中的含蠟量少，所以其凝點(diǎn)一般較低，由于輕質(zhì)餾分含量低，所以稠油井的產(chǎn)出物油氣比低，產(chǎn)氣量較少。概括起來，稠油物性有三高二低。三高：密度高、粘度高、瀝青和膠質(zhì)含量高。二低：凝點(diǎn)低、輕質(zhì)餾分含量低。 稠油的一般性質(zhì) 稠油我國(guó)發(fā)現(xiàn)的稠油油藏分布很廣，類型很多，埋藏深度變化很大，一般在 10～2020m 之間，主要儲(chǔ)層 為砂巖。中國(guó)稠油特性與世界各國(guó)的稠油特性大體相似，主要有以下特點(diǎn)。 (1)稠油中輕質(zhì)餾分很少，而膠質(zhì)瀝青含量很多，而且隨著膠質(zhì)瀝青含量增加，原油的相對(duì)密度及同溫度下的粘度隨之增高。 常規(guī)油（即稀油）中瀝青質(zhì)含量一般不超過５％，但稠油中瀝青質(zhì)含量可達(dá) 10%～ 30%，個(gè)別特超稠油可達(dá) 50％或更高。 (2)稠油隨著密度增加其粘度增高，但線性關(guān)系較差。 眾所周知，原油密度的大小與其含金屬元素的多少有關(guān)，而原油粘度的高低主要取決于其含膠質(zhì)量的多少。我國(guó)稠油油藏屬于陸相沉積，原油中金屬元素含量較少，而瀝青、膠質(zhì)含 量變化大，與其他國(guó)家相比，瀝青質(zhì)含量較低，一般不超過 10％，而膠質(zhì)含量較高，一般超過 20％。因此，原油密度較小，但原油粘度較高。 (3)稠油中烴類組分低。稠油與稀油的重要區(qū)別是其烴類組分上的差異，我國(guó)陸相稀油中，烴的組成（飽和烴＋芳香烴）一般大于 60％，最高可達(dá) 95％，而稠油中烴的組成一般小于 60％，最少者在 20％以下，稠油中隨著非烴和瀝青含量的增加，其密度呈規(guī)律性大。 (4)稠油中含硫量低，在我國(guó)已發(fā)現(xiàn)的大量稠油油藏中，稠油中的含硫量都比較低，一般小于 8％。河南油田稠油中含硫量?jī)H為 %～ %，遠(yuǎn)低于國(guó)外含硫量。 稠油的溫度 當(dāng)稠油溫度高于析蠟時(shí)，一方面，油中的蠟晶顆粒會(huì)部分或全部溶解 。另一方面，瀝青膠質(zhì)將高度分散，減小了結(jié)蠟?zāi)痰目赡苄?。隨著稠油體系的冷卻，蠟晶將按分子量的高低依次不斷析出、聚結(jié)、長(zhǎng)大，使油凝固，同時(shí)瀝青膠質(zhì)也依次均遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論