【正文】 范圍內(nèi), 稠油可在催化劑的作用下, 其膠質(zhì)與瀝青質(zhì)在硫鍵處發(fā)生斷裂, 不可逆的降低了稠油的粘度, 提高了油品的品位。EP 18油溶性降粘劑華東理工大學(xué)遼河特稠油用量為2 000 m g /L, 剪切速率5. 675, 50℃ 的粘度降低50% 。MSA油溶性降粘劑勝利油田采油工藝研究院等吐哈吐玉克特稠油用量為100~ 200 mg /L, 以20% 稀油為攜帶液, 可使原油粘度下降90% 以上。 剪切速率11. 5 , 20℃ 的粘度降低98. 5% 。 國(guó)內(nèi)降粘降凝劑 主要成分研制單位 原油種類(lèi)及輸送管道 應(yīng)用效果EM S復(fù)合型原油降凝降粘劑石油勘探開(kāi)發(fā)研究院油田化學(xué)所冀東油田104 5 區(qū)塊瀝青基稠油用量為400 m g /L, 剪切速率81, 35℃ 的粘度由342 降71, 降粘率為71% 。多種降粘劑及各類(lèi)助劑復(fù)配使用既可擴(kuò)大適用范圍, 也可改善降粘效果。 二是降粘劑對(duì)原油的選擇性。其機(jī)理是: 降粘劑分子借助強(qiáng)的形成氫鍵能力和滲透、分散作用進(jìn)入膠質(zhì)和瀝青質(zhì)片狀分子之間, 部分拆散平面重疊堆砌而成的聚集體, 形成片狀分子無(wú)規(guī)則堆砌、結(jié)構(gòu)比較松散、有序程度較低、空間延伸度不大、有降粘劑分子參與(形成新的氫鍵)的聚集體, 從而降低稠油粘度。因此研究廉價(jià)的耐鹽、耐高溫的表面活性劑是今后乳化降粘技術(shù)的一個(gè)重要方向。 , 表面活性劑對(duì)稠油的選擇性差。 普通乳液是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系, 而納米乳液是熱力學(xué)穩(wěn)定體系, 不易發(fā)生聚結(jié)。近年來(lái), 納米技術(shù)應(yīng)用于原油降粘中, 即在表面活性劑中加入一些改性的納米材料, 使油、水、表面活性劑和助表面活性劑一起形成納米乳液, 這種乳液具有熱穩(wěn)定性和各向同性的多組分分散體系。 目前表面活性劑大多根據(jù)協(xié)同作用原理, 采用多元復(fù)配型配方, 同時(shí)包含非離子型表面活性劑和離子型表面活性劑, 部分配方中還加入堿、C1 ~ C4醇、生物聚合物和冰點(diǎn)抑制劑等助劑 。c. 吸附降粘, 即活性劑分子吸附于管壁上或油層間而減少摩擦阻力。 表面活性劑降粘 表面活性劑降粘常歸結(jié)為三種機(jī)理: a. 乳化降粘, 即在活性劑作用下使 W /O 型乳狀液反相成為O /W 型乳狀液而降粘。這種粘度的改變意味著瀝青質(zhì)膠質(zhì)的濃度和大小發(fā)生不可逆變化。這說(shuō)明微波作用后稠油內(nèi)部瀝青質(zhì)膠粒結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低, 瀝青質(zhì)膠質(zhì)的含量比降低。這是因?yàn)槲刺幚淼某碛? 處于結(jié)構(gòu)粘度未破壞的階段, 而微波處理后的稠油由于結(jié)構(gòu)破壞極限應(yīng)力減低, 進(jìn)入結(jié)構(gòu)粘度逐漸破壞階段, 故出現(xiàn)非牛頓特性。 微波作用前后大港稠油的流變曲線和粘溫曲線 從曲線( a)可以看出, 未經(jīng)微波處理的稠油流變曲線呈現(xiàn)牛頓流體的特點(diǎn), 即剪切應(yīng)力和剪切速率為線形關(guān)系。瀝青質(zhì)膠質(zhì)含量的變化導(dǎo)致了稠油的流變性改變,在大多數(shù)情況下, 這種變化有利于稠油的開(kāi)發(fā)和集輸。 微波降粘微波輻射具有熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)兩種功能, 利用微波非熱效應(yīng)對(duì)稠油進(jìn)行改性, 改變稠油的化學(xué)組分, 不可逆地改善了稠油的流變性, 以達(dá)到快速降粘的目的。但此法能耗高, 占輸量1%以上的原油被燒掉和損耗, 經(jīng)濟(jì)損失大。在印尼蘇門(mén)答臘的扎姆魯?shù)糜吞镆殉晒?yīng)用多年。 5. 結(jié)構(gòu)緊湊, 金屬材料用量少。3. 熱效率高。電加熱法具有以下優(yōu)點(diǎn): 1. 可以在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)溫度。加熱方式上, 主要有蒸氣熱水加熱法和電加熱法。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明,稠油的粘度比一般原油的粘度對(duì)溫度更敏感,稠油在凝固過(guò)程中,隨著溫度的降低,最后失去流動(dòng)性,是一個(gè)漸變過(guò)程。在我國(guó), 新疆油田、勝利油田、河南油田等國(guó)內(nèi)油田對(duì)距離較遠(yuǎn)的接轉(zhuǎn)站, 均采用摻稀油降粘流程。稀油來(lái)源方便并且充足時(shí), 稀釋降粘技術(shù)是最簡(jiǎn)單且有效的。 稠油中摻入稀油, 對(duì)稠油和稀油的油質(zhì)都會(huì)有較大的影響, 很難最有效地利用稠油和稀油資源。但是稀油來(lái)源必須要有保障。該法可以直接利用常規(guī)的原油輸送系統(tǒng)來(lái)輸送稠油。但是,混合溫度應(yīng)高于混合油的凝固點(diǎn)35℃,等于或低于混合油凝固點(diǎn)時(shí),降粘效果反而變差。所摻輕油的相對(duì)密度和粘度越小,降凝降粘效果也越好,摻入量越大,降凝降粘作用也越顯著。對(duì)于含蠟量和凝固點(diǎn)較低而膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量較高的高粘原油,其降凝降粘作用比較顯著。 摻稀油降粘一般當(dāng)稠油和稀油的粘度指數(shù)接近時(shí), 混合油粘度符合下式: 式中: , , 分別為混合油、稀油及稠油在同一溫度的粘度,k為摻入稀油比例。微生物降解作為新型降粘技術(shù), 越來(lái)越受到關(guān)注。物理降粘主要有摻稀油降粘、加熱降粘、微波降粘等方法。解決稠油的粘度問(wèn)題, 對(duì)稠油開(kāi)采和管輸?shù)扔兄匾囊饬x。隨著輕質(zhì)油可采儲(chǔ)量的減少以及石油開(kāi)采技術(shù)的不斷提高, 21世紀(jì)開(kāi)采稠油所占的比重將會(huì)不斷增大。通常，火燒油層工作特性與空氣流量有關(guān)，使工作過(guò)程很難控制；熱損失導(dǎo)致油大部分餾分冷凝而難以采出；燃燒產(chǎn)出的氣體污染空氣，不利于環(huán)保；另外用大功率高壓空壓機(jī)注空氣，技術(shù)要求高，成本大。燃燒帶產(chǎn)生大量的熱量，加熱油層和油層中的流體，將油層加熱降低原油粘度?；馃蛯右卜Q(chēng)火驅(qū)法[22]，是油層本身產(chǎn)生熱的一種熱力采油方法。如生產(chǎn)井與注入井的井距比常規(guī)井距小，一般為100150米。注入的蒸汽不斷向地層散熱，干度下降，水分增加，形成氣液聯(lián)合驅(qū)動(dòng)。蒸汽驅(qū)的作用原理：。當(dāng)蒸汽向前推進(jìn)到油層溫度較低處時(shí)，蒸汽變成了熱水，形成熱水帶。蒸汽帶是在注入井周?chē)纬傻?，它隨著蒸汽的不斷注入而膨脹，其溫度接近蒸汽溫度。蒸汽驅(qū)[20,21]是通過(guò)適當(dāng)?shù)淖⒉删W(wǎng)，從注入井連續(xù)注入蒸汽，加熱并驅(qū)替原油的采油法。但是蒸汽吞吐也存在一定的問(wèn)題：，注入油層的蒸汽向頂部超覆推進(jìn)及沿高滲透層指進(jìn)，垂向掃油指數(shù)很難超過(guò)50%。使得孔隙體積減少，增加產(chǎn)出量。起到非常重要的解堵作用。同時(shí)也是一個(gè)具有不同流動(dòng)梯度的非穩(wěn)定滲流過(guò)程，蒸汽吞吐的采油原理主要有以下幾點(diǎn)：，流動(dòng)阻力大大減少。熱力采油法[17]是指向地層注入熱或在地下產(chǎn)生熱的方法，其主要方法有蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油層。不適合于粘度過(guò)高的稠油以及其他性質(zhì)的稠油油藏。冷采方法不僅可以降低開(kāi)采成本，而且可以減少對(duì)地層的傷害，它具有開(kāi)采工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是稠油冷采方法只適合稠油粘度在502000mPa煙道氣約含79%~85%的N2氣和10%~15%的CO2氣，其余為雜質(zhì)。s的稠油油藏。注CO2方法主要包括CO2吞吐和非混相CO2驅(qū)。該技術(shù)適用于儲(chǔ)層膠結(jié)好，有一定的地層能量，滲透率在1~3000*103um2之間，、酸敏性油藏。三是降低介質(zhì)的表面張力和地層的親和力。其開(kāi)采機(jī)理可以歸納為四個(gè)方面：一是振動(dòng)場(chǎng)對(duì)戒指的聚集作用。（2）低毛管作用。低頻脈沖采油法[14，15]是通過(guò)井下壓力脈沖器在油層中進(jìn)行脈沖放電，在井內(nèi)液體中瞬間產(chǎn)生高強(qiáng)度低頻脈沖震蕩波，使油層產(chǎn)生微裂縫，從而提高油層滲透率的一種采油法。出砂冷采技術(shù)[13]是指在沒(méi)有人工能量補(bǔ)給的條件下，依靠天然能量，并通過(guò)調(diào)節(jié)壓差使地層達(dá)到出砂，同時(shí)又保持地層骨架不被破會(huì)，從而大幅度改善地層的滲透率，提高產(chǎn)量的一種方法。稠油生產(chǎn)時(shí)，只要油藏壓力大于泡點(diǎn)壓力，產(chǎn)出的將是單相油。其主要方法有無(wú)砂冷采采油法、出砂冷采采油法、低頻脈沖采油法、注CO2采油法、注煙道氣采油法。 稠油開(kāi)采的分類(lèi) 稠油冷采采油法 無(wú)砂冷采采油法 出砂冷采采油法 低頻脈沖采油法 注CO2采油法 注煙道氣采油法稠油熱力采油法 蒸汽吞吐 蒸汽驅(qū) 火燒油層冷采[11]是指無(wú)供熱條件下，利用某種施工技術(shù)和特殊的稠油設(shè)備積極開(kāi)采稠油的方法。稠油含量占據(jù)石油儲(chǔ)量的絕大部分，因此對(duì)于稠油開(kāi)采具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，目前國(guó)際上采用的稠油開(kāi)采方式有以下幾種。任何引起膠束與膠束相之間的平衡發(fā)生移動(dòng)的因素(如加熱和溶劑稀釋)都有可能破壞石油膠體體系的穩(wěn)定性甚至導(dǎo)致瀝青質(zhì)的聚沉,因而引起石油粘度的變化。當(dāng)石油膠體體系中的瀝青質(zhì)含量較低而又有充足的膠質(zhì)時(shí),一般為溶膠狀態(tài):而當(dāng)瀝青質(zhì)含量較高而膠質(zhì)含量不足時(shí),則往往處于凝膠狀態(tài)。石油膠體的穩(wěn)定性取決于以下幾種因素,各組份在各相之間處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。許多學(xué)者通過(guò)大量和長(zhǎng)期的研究工作說(shuō)明,只有少數(shù)含瀝青質(zhì)和膠質(zhì)的原油是真溶液,大部分原油并不是完全的真溶液,而是一種比較穩(wěn)定的膠體分散體系,其中分散相由瀝青(膠束中心)和其表面或內(nèi)部吸附的部分可溶質(zhì)構(gòu)成,分散介質(zhì)則由余下的可溶質(zhì)構(gòu)成,分散介質(zhì)亦稱(chēng)膠束間相。這種絡(luò)合物在稠環(huán)梭酸形成的穩(wěn)定膠體分散狀態(tài)下聚結(jié)成大分子聚集體,這是膠質(zhì)組份增稠的主要原因。另一方面又使膠質(zhì)以穩(wěn)定的膠體分散狀態(tài)存在于原油中,容易形成聚集狀態(tài)穩(wěn)定的分子聚集體,因而也使原油的粘度增大。由于大量竣酸的存在,在地層高礦化度條件下,膠質(zhì)分子將呈現(xiàn)一定的表面活性。由于這些化合物具有較強(qiáng)的極性，使得膠質(zhì)性質(zhì)變化：；，從而通過(guò)范德華力，使膠質(zhì)之間，膠質(zhì)與瀝青質(zhì)分子間產(chǎn)生締合作用，從而使得膠質(zhì)形成較大的瀝青質(zhì)分子，產(chǎn)生出瀝青質(zhì)締合物，導(dǎo)致瀝青質(zhì)的的締合，由此使得原油的粘度增高，流動(dòng)性的降低。進(jìn)一步的研究表明,膠質(zhì)中主要是因?yàn)镾及(S+N+P)元素的含量影響稠油的粘度,膠質(zhì)對(duì)稠油的增粘作用可能正是由于原油膠質(zhì)數(shù)量過(guò)多而使其容易形成更大分子的締合物,而增粘效果與膠質(zhì)分子本身的大小并沒(méi)有多大的關(guān)系。 膠質(zhì)對(duì)稠油粘度的影響膠質(zhì)分子主要是由4~6個(gè)亞甲基將芳香環(huán)連在一起,并含有氧(O)、氮(N)、硫(S)等雜組分原子,其平均分子量一般在500與3000之間[9]。、O、S等雜原子含量高。結(jié)果