稠油石油開采水處理
1. 簡單的說下石油開採的工藝過程。
簡單的工藝過程
石油開采方式有自噴採油和機械採油,自噴採油是由於地下含油層壓力較高,憑其自身壓力就可以使原油從井口噴出的採油方式。機械採油則是利用各種類型的泵把原油從井中抽出,目前我國石油開采以機械採油為主。不同的地質情況不同的油品性質採用不同的機械開采方式。對粘度小於50毫帕斯卡.秒,密度小於0.934的原油(稱為稀油),一般用常規開采。對粘度大於50毫帕斯卡.秒,密度大於0.934的原油(稱為稠油),一般用熱力採油,即採用熱蒸汽吞吐、摻稀油及伴熱的採油方式。
以遼河油田為例,氣候寒冷是北方冬季的特徵。油質除一部分稀油外,大部分油質為稠油和特稠油,由於原油重質成份多,粘度大,相對密度大,在油藏條件下原油幾乎不能流動,無法用常規的方法開采,給生產和環境帶來了一系列的問題。我們油田採用熱力採油、稀釋、乳化降粘方式開采。 稀釋開采:即將一定量粘度小的稀油加入稠油中,降低粘度。 熱力採油:即蒸汽吞吐、蒸氣驅,就是對油層注入高溫高壓蒸氣,加熱油層里的原油,使原油的升高,粘度降低,增加原油的流動性,推動油層里的原油流向生產井。另外注入蒸氣對油層加熱後,蒸氣變成熱水流動,置換油層里原油滯流空隙。原油受注入蒸汽加熱,其中輕質成分將氣化,烴體積膨脹也會將原油推流到生產井。 乳化降粘:即將含有表面活性劑的水溶液混入稠油中,並在油管和抽油管表面上形成親水的潤濕表面。 大大降低油流時的阻力,使油能夠正常開采出來。
2. 油田污水處理面臨哪些問題
(1)聚合物驅采廢水問題。通過相關聚合物改變注水性質的驅採油技術得到廣泛應用,但是內由於聚容合物驅存在高分子聚丙烯醯胺等物質,使得污水黏度變大、乳化油變得更加穩定,致使油水分離更加困難,根據油田污水回注水質的要求,污水中的聚合物必須清除干凈,這就導致污水除油處理更加困難。
(2)稠油污水處理難度高。在稠油開采時,為了開采方便通常向地層注入高壓蒸汽以降低原油黏度,稠油開采廢水一般都是通過污水處理後進行鍋爐回用,凈化後用於熱采鍋爐的廢水水質應達到回用水水質的要求,而稠油污水含油量高,一般在1000mg/L以上,要達到回用水水質要求非常困難。而且,現有的污水處理技術對污水硬度、SiO2等幾項的去除幾乎沒有任何作用,更達不到回用水水質要求的回注標准,這也是當前面臨的問題。
(3)低滲透油田污水處理難。低滲透油田佔了我國油田儲備的絕大部分,為了不堵塞開采底層和保持油田開採的滲透性,低滲透油田開采標准比較嚴格:回注水要達到濾膜系數≥25,水中顆粒直徑≤0.5μm。而且低滲透油田注水一般要求使用清水,當前常規污水處理方法很難滿足上述要求也是低滲透油田污水處理面臨的問題。
3. 新疆克拉瑪依油田地質情況!以及稠油開採在了克拉瑪依的應用如何和發展情況
稠油開發的現狀
稠油,國外叫重質原油,是指在油層條件下,原油粘度大於50mPa·s或者在油層溫度下脫氣原油粘度大於100mPa·s,密度大於0.934g/cm3的原油。近年來各國石油專家認為,輕質原油的開發受儲量的限制,不會有太多的輕質原油儲量供我們去開采。據有關資料估計,全世界輕質原油資源為3600億噸。可采儲量為1350億噸,而重質原油的資源有9000億噸,可采儲量為1800億噸。我國現已探明和開發的稠油油田已有20多個。主要有勝利油田的孤島油田,勝坨東營組、單家寺、草橋等油田,大港油田的棗園、羊三木上油組、孔店等油田,新疆的克拉瑪依六東區、黑油山油田,吉林的扶余油田。遼河油田稠油儲量佔全國第一位,產量占遼河油田年產1500萬噸的一半以上,主要分布在遼河油田的高升油田、曙一區、歡17塊、錦45塊、齊40塊、錦7塊、冷43.37塊、牛心坨、海外河及小窪油田。有的區塊稠油粘度高達13×104mPa·s。
1、稠油之所以稠,主要由於油中膠質、瀝青質含量高所致,原油中的膠質、瀝青質含量越高、油的粘度就越大。
2、由於稠油粘度大,流動性差,有的在地層溫度下根本無法流動,給開采帶來許多困難:
3、由於油稠,所以抽油機的負荷很大,這不僅耗電量大,而且機械事故(如斷抽油桿,斷懸繩等)也隨著增加,作業頻繁;
4、由於油稠,有時連抽油桿也下不去,影響正常生產;
5、由於油稠,地面管線回壓很高,增加了原油外輸困難;
6、由於有的油特稠,在地層條件下無法流動,不採取措施根本無法生產。
為了開采稠油,國內外石油科技工作者做了大量的科學研究。三十年代美國已開始試驗。美國、加拿大、委內瑞拉、西德、荷蘭、法國、印度尼西亞、土耳其等國廣泛採取注蒸氣加熱油層,開采稠油的技術,我國從「六、五」期間開始研究採取注蒸汽(蒸汽吞吐、蒸汽驅)開采稠油,取得很好的效果,但是這一技術需要耗費大量資金和能源。每年用與燒鍋爐產生過熱蒸汽要燒掉大量原油(或煤)。遼河油田每年需要燒掉總產量10%左右的原油用於製造蒸汽。
稠油分散降粘劑用於開采稠油的機理
用稠油分散降粘劑開采稠油,這一方法是將稠油分散降粘劑水溶液注到井下,在適當的溫度和攪拌條件下,使稠油以微小的油珠分散在活性水中形成水包油型O/W乳狀液,油珠被活性水膜包圍,其外相是水,使稠油分子間的摩擦變為水的摩擦,使粘度大幅度下降、從而使高粘度的稠油變為低粘度的水包油型乳化液采出。
稠油分散降粘劑的性質及影響因素
1、水包油型乳狀液的粘度只與水的粘度有關,而與油的粘度無關,這是由於水是處在連續相狀態,而油是處在分散相狀態。
2、水包油型乳狀液的粘度隨油在乳狀液中所佔的本積分數增加而指數也增加,即乳狀液粘度受油在乳狀液中所佔的體積分數的影響很大。可見,要使稠油乳化後能夠降粘,必要條件是要求它乳化後能形成水包油型乳狀液,而充分條件是要求油在乳狀液中所佔的體積分數(或油對水的體積比)不能太大,否則,即使形成水包油型乳狀液,它的粘度也會很高。稠油對水的體積比一般是70:30—80:20。在實際生產中,不可能完全形成理想的乳狀液,原油多呈較大顆粒分散在活性水中,形成一種水包油型粗分散體系,也可以大大降低流動阻力。另一方面,在油管壁和抽油桿壁上,形成一層活性水膜,使稠油與管壁、抽油桿的摩擦變成與水膜的摩擦,減小了摩擦阻力。大面積摻活性水降粘生產的降粘機理主要屬於潤濕減阻。
3、水包油乳狀液的粘度與溫度有關,乳狀液的粘度隨溫度升高而下降。
稠油分散降粘劑的配製及注入工藝
一)、配方:
1、自用:少量用稠油分散降粘乳化劑和濃縮高泡精兌水就可以用了。
2、有稠度配方:稠油分散降粘乳化劑+濃縮高泡精+防腐劑+水+速溶耐酸鹼透明增稠粉+拉絲粉=稠油分散降粘劑
3、無稠度配方:稠油分散降粘乳化劑+濃縮高泡精+防腐劑+水+拉絲粉=稠油分散降粘劑
4、高含量臘質的稠油,在配方中需要添加除臘除油乳化劑
5、稠油泥砂含量高的,在配方中需要添加原油泥砂自動分離劑.
二)、比例
1、稠油分散降粘乳化劑1—10%,視稠油的情況而定,特稠油加入量要高些。
2、濃縮高泡精1—2%
3、拉絲粉:每一百公斤產品加100—200克。
4、防腐劑適量。自用的話可以不加防腐劑,隨配隨用。
5、速溶耐酸鹼透明增稠粉用0.6—1%,視需要的稠度高低而定。
三)、生產流程
將稠油分散降粘乳化劑、濃縮高泡精、拉絲粉、防腐劑加入水中攪拌溶解,一小時後在攪拌均勻就行了。需要有稠度的後加入速溶耐酸鹼透明增稠粉攪拌就行了。
四)、注入工藝
在一定溫度下(0—90℃)把稠油分散降粘劑注入井下,通過機械攪拌形成低粘度的水包油型乳狀液。同時能夠在油層溫度下玻璃清洗解除岩石表面的油膜增加儲層的滲透率,使稠油順利開采出地面和集輸,使乳化降粘技術向油層降粘、解堵等多層次技術轉化。
4. 稠油的開采難度
稠油開發是世界性的大難題。在中國能源緊缺的今天,稠油資源無疑是中國不可忽視的能源之一。中國的大部分稠油油藏基本上都是小斷塊稠油油藏,這類油藏屬於低品位石油資源,原油物性差,開發、採油、地面集輸與處理難度大。
那麼,稠油油田開發在產能建設中,其地面工藝技術如何優化,應採用什麼技術與方法,才能提高整體開發效益呢?河南新莊、楊樓兩個小斷塊稠油油田的開發,是中石化股份公司 「十五」重點項目。「當年確定區塊,當年鑽井,當年建產能,當年投產」。油藏、工藝、集輸「三位一體」,油層、井筒、地面有機結合,較快地形成了原油生產能力,油田開發整體效益較好,在國內達到了技術領先水平。
對應用廣泛的有桿抽油井而言,在開采稠油時,由於粘度過高,含蠟量大,使得油管的油流通道減小,抽油桿柱的上、下行阻力增加,下沖程時易出現驢頭「打架」現象,上沖程時驢頭負荷增加,嚴重時會使抽油桿卡死在油管中,甚至造成抽油桿斷裂的井下事故。此外,對於油層溫度較低的井,在抽油泵固定閥、固定閥罩及其以下部位由於壓力低,在生產過程中也容易形成堵井,而要被迫進行修井。
對於電潛泵生產井而言,由於電潛泵井排量大,吸入口處壓力低,當油層溫度較低時,此處容易結蠟並造成葉導輪流道堵塞,鑽井液阻力增加,使泵的排量下降,同時會使電機負荷增加,嚴重的可造成電機經常停機,使電泵機組不能正常運轉。
總之,稠油的開采過程中有很多的困難,由於稠油的性質造成開采中的井下事故及其費用,會使採油成本大幅度上升。因此,稠油降粘開采方法的研究對於減小井下事故的發生及降低稠油開采成本具有重要意義。
5. 稠油開采工藝在塔北油田的應用及展望
陳君莉陳珊趙峰
(西北石油局規劃設計研究院 烏魯木齊 830011)
摘要對我局的幾口稠油機抽生產井進行分析和評價,認為油井所採取的稠油降粘措施較得力,已基本解決了油稠給機抽生產帶來的困難,並將此經驗推廣應用於塔北油田其它稠油油井,以創造更高的經濟效益。
關鍵詞粘度稠油降粘粘滯性防凝乳化
1稠油給生產管理帶來的困難
在開采稠油油藏時,由於油水粘度比大,使得水的推進很不均勻,驅油波及體積小,驅油效果差,在高滲透率區容易形成油井過早見水,而使地下留下「死油」區,無水採油期縮短,階段採收率低,最終採收率也隨之降低。
當開采粘度超過120mPa.s(50℃)的稠油時,油井不但不能自噴,連機抽採油都困難。
稠油出井後,要採取降粘防凝措施後,方可輸出。由此可見,稠油從開採到集輸管理過程中,均會遇到不少困難。
2油稠的原因
原油粘稠度高是由於流體在流動過程中內部的摩擦阻力大造成的,而使流體在流動過程中內部的摩擦阻力變大的原因可以分以下幾類:
2.1原油組分對原油粘度的影響
稠油的粘度高,主要是由於原油中膠質和瀝青質含量高所致。從化學組成來看,原油中膠質和瀝青質含量多,增大了液層分子內的摩擦力,從而使原油的粘度增大,甚至具有非牛頓溶液的粘滯性。由實驗所得膠質和瀝青質含量與粘度的關系見圖1。由圖中可以看出,兩個參數成正比關系,即膠質和瀝青質含量越高,其原油粘度越高。這一規律在國內幾個大油田也有印證(表1)。
2.2溫度與原油粘度的關系
原油粘度受溫度的影響也很大。由於溫度增加,液體分子運動速度也增加,液體分子引力減小,因而粘度降低。由實驗所得的溫度與原油粘度的關系見圖2。由圖中可以看出,隨著溫度的升高,原油粘度迅速降低。
圖1膠質+瀝青質含量與原油粘度關系曲線Fig.1The relationship between the contents of asphalt and colloid and oil viscosity
表1大慶油田、勝利油田脫氣原油粘度與瀝青、膠質含量對比關系Table1The contrary relationship between oil viscosity degassed and the contents of asphalt and colloid in Daqing and Shengli oil field
2.3原油乳化與粘度的關系
原油的乳化分兩種:水包油型和油包水型,水包油型是油珠的表面被水包圍,水為外相,油為內相,其界面能低,流體粘度與水的差不多,比較小;油包水型油為外相,水為內相,是水珠被油包圍,其界面能高,分子之間的引力大,因此此類乳化原油的粘度較大。
2.4壓力對粘度的影響
當壓力低於飽和壓力時,氣體自原油中析出,使油的溫度下降,相應使原油粘度變大。
2.5溶解氣與粘度的關系
溶解氣是原油中的輕質組份,其含量高。輕質組份多,原油粘度就小,反之,原油粘度就大。
3開采稠油的方法
從以上分析的幾種稠油形成的原因可知,要解決油稠的問題,必須先找出油稠的原因,然後再用相應的方法解決。目前開采稠油的方法有以下幾種:
圖2溫度與原油粘度的關系曲線Fig.2The relationship between temperature and oil viscosity
(1)稀釋法
此法是針對原油組分中膠質和瀝青質含量高的原油。在稠油中加入一定量粘度小的稀油,使稠油中的膠質和瀝青質含量相對降低,從而降低原油的粘度,這種方法成本較高,一般不用。
(2)加溫法
實驗表明,溫度對液體的粘度影響很大,這可在一些油田的實際開采過程中得到證明。有些油田甚至原油溫度每升高10℃,粘度可以約降低一半。應用這一方法,國內外不少油田已經見到較好的效果。具體方法有:熱油或熱水循環加熱、蒸氣吞吐、注蒸氣、電阻加熱等。
(3)裂解法
將稠油的溫度提高到裂解的程度,從而使輕質成分增加,膠質和瀝青質含量減少,稠油粘度大大下降。火燒油層法就是使稠油在地層中裂解以達到降粘目的。目前世界上已有一些油田正在進行這項工業性試驗。
(4)乳化潤濕法
乳化潤濕法是我國目前開采稠油的重要方法。它是將含有表面活性劑的水溶液混入稠油中,使油以極小的顆粒分散在活性水中,形成一種水包油的乳液。由於活性劑分子有兩極性,即親油性和親水性,其親油端的分子被吸附在油珠四周,形成一層親水端向水,親油端向油的水膜保護層,使油珠與油珠之間不得輕易碰撞,以防止油珠重新聚合變大,變油流摩阻為水流摩阻,故粘度大大降低。同時在乳化條件不理想時,活性水潤濕作用就是主要因素。這時稠油以小塊分散在活性水中,而在油管壁和抽油桿表面上形成親水的潤濕表面,使油流的摩擦阻力大大降低,使稠油能正常開采。
4我局目前幾口稠油井生產情況分析及評價
我局在開發塔里木油氣田的過程中,遇到了幾口影響機抽效果的稠油井,由於油井生產層位埋藏較深,多在4000m以上,考慮到許多稠油開采方法如:熱油或熱水循環加熱、蒸氣吞吐、注蒸氣、火燒油層等法使用的局限性,我局採用了電熱管井下伴熱方法採油,並取得了一定的效果。具體實施情況如下:
(1)S14井
該井目前生產層位為奧陶系。由於鑽井及完井過程中所做的測試解釋參數差異較大,給分析帶來了一定的困難。為了重新評價及利用該井奧陶系油藏,對該井裸眼段實施了酸洗,但地層出液能力並未改善。目前該井仍供液不足,處於間歇機抽工作狀態。
從該井幾次原油化驗分析數據看(表2),各參數的波動變化可能與取樣時間、地點有關,但總的來說,該井原油密度、粘度都為常規值,但原油含蠟量較高,凝固點也很高,幾乎在常溫下(20℃)為固體,該井原油初餾點較高,總餾量較低,說明原油中重質組分含量較多。
表2S31井原油化驗分析Table2The chemical analysis of oil for S31 well
針對該井原油性質,我局於1998年9月開始對該井進行電熱管伴熱採油,這有效地防止了蠟在泵中析出以及原油在井筒內凝固。通過此項措施的實施,使原本不產油的井現在日均產油26t/d,到1999年11月底,該井累計增油638.26t,效果顯著。
(2)S31井
該井目前生產層位為三疊系,1996年轉機抽,但未能正常生產。1998年6月,為了恢復該井產能,對該井實施井下HD-P型工頻加熱器對井下原油進行加熱,以降低原油粘度,但由於發電機負荷重,故障頻繁,停機後啟動困難,故生產時斷時續。
1999年5月8日至5月14日檢泵後投產,由於熱采系統未恢復,6月抽油機負荷重,皮帶磨損嚴重,下半月已無法機抽,表現為管線堵,光桿下行滯後,經熱油洗井仍無效。7月再次停機。直至目前仍未能正常生產。
該井於1996年及1998年共做了4個原油樣品全分析,具體數據見表3。由表中可以看出,該井原油粘度幾次測值相差較大,受含水率影響較明顯,原油含蠟量不高,屬低含蠟,原油凝固點較低,原油初餾點較低,總餾量較高,原油中重質組分含量較少,因此該井原油屬中質原油。單就該井原油粘度值看,不會影響正常生產。
表3S31井原油化驗分析Table3The chemical analysis of oil for S31 well
該井於1998年8月做了一個原油粘度與溫度關系實驗,由數據可知(表4),所測的30℃時粘度與前面幾次所測得的數值差別很大,說明原油乳化嚴重,實驗中的數據沒有反映原油的真實情況。但由以上數據可知,造成該井原油粘稠的原因是原油乳化嚴重。
表4S28井與AK2井原油性質對比Table4The compare of oil quality for S28 well and AK2 well
依據前面理論,解決原油乳化造成油稠的開采方法是乳化潤濕法,而加溫法在這里不能解決原油乳化問題,因此建議該井使用井下加葯破乳法以解決原油粘稠問題。另外,該井1998年、1999年所測的幾次液面均顯示地層供液充足,只要能解決機抽問題,一定能取得好的增油效果。
(3)S28和AK2井
S28井1995年9月4日至11月25日鑽井施工,完鑽井深為4700m,完鑽層位三疊系,人工井底4649.84m。1996年1月28日至6月22日5mm油嘴生產下油組,因含水高達84%而停噴。1996年7月5日轉上面3個夾層4574~4577.5m、4561~4565m和4527~4531.5m生產,出現高氣油比,瀝青塊等現象,並於7月24日停噴。1998年5月4日上修,擠封3個夾層,實施下油組堵水方案,於9月4日試抽,但多次出現光桿下行緩慢,難以到達下死點的現象,檢泵後發現抽油桿及柱塞結滿瀝青質。與S28井在同一區塊、同樣生產三疊系下油組的AK2井於1999年3月17~28日提前轉抽,轉抽後也因油稠影響機抽效果,由2口井的原油性質對比表可知(表5),它們的性質相似,均屬高粘度中質原油。
這2口井轉抽的初期均未下熱采管柱,但相應的也都遇到了因油稠影響機抽的情況,均採用過熱油循環洗泵,但這一措施只能暫時解決抽油桿無法運動的問題,待油再一次降溫後,稠油問題依然存在。經研究決定S28、AK2井均採取電熱管伴熱採油,機抽生產也隨之正常。
表5S28井與AK2井原油性質對比Table5The compare of oil quality for S28 well and AK2 well
綜上所述,原油粘度高、含蠟量高、凝固點高的機抽井在應用加溫法降粘後取得了很好的效果,而因乳化造成的原油粘稠用此法是不恰當的,實際生產也驗證了這一點。
5稠油開采工藝在塔北油氣田其它稠油井的應用及展望
由於油藏埋藏較深的局限,許多熱法稠油開采工藝在塔北油氣田都無法實施,單井電加熱和單井井筒加葯法是在塔北油田僅能使用的方法。
表6塔河4、6號區塊原油化驗分析Table6The oli chemical analysis of block 4、6 in Tahe region
塔河油氣田4號、6號區塊的原油屬重質高粘、高硫、高蠟原油(表6),目前這兩個區塊的地層能量充足,油井均自噴生產,因此,高粘重質的特性對自噴井影響不是很大,但當油井失去自噴能力轉機抽生產後,如此高的粘度、密度的原油機抽是很困難的,那麼此時在井筒內進行降粘處理是勢在必行的,而且塔河油區的供電網路已經形成並使用,這可以使得熱采方法降低成本,同時增加經濟效益。
參考文獻
[1]張泰琇,陳一.採油工程.北京:石油工業出版社,1987.158~159
[2]羅蟄潭.油層物理.北京:地質出版社,1985.113
[3]勝利石油管理局培訓處 .稠油熱采工藝 .北京:石油工業出版社,1992
The application and expectation of procting techniques for viscous crude oil in Northern Tarim region
Chen JunliChen ShanZhao Feng
(Academy of planning and designing,Northwest Bureau of Petroleum Geology,Ürumqi 830011)
Abstract:Combining with the analyses and evaluations of several viscous crude oil wells pumped by pumping machine,we think that the measures taken to recing viscosity is much better and solved problems on the whole.
Key words:viscosity viscous crude oil rece viscosity viscosity control condensation emulsion
6. 誰有《稠油油田采出水用於蒸汽發生器給水處理設計規范》(SY/T0097-2000)電子版
稠油分散降粘乳化劑
1、自用:少量用稠油分散降粘乳化劑和濃縮高泡精兌水就可以用了。
2、有稠度配方:稠油分散降粘乳化劑+濃縮高泡精+防腐劑+水+速溶耐酸鹼透明增稠粉+拉絲粉=稠油分散降粘劑
3、無稠度配方:稠油分散降粘乳化劑+濃縮高泡精+防腐劑+水+拉絲粉=稠油分散降粘劑
稠油分散降粘乳化劑,是成都恆豐宏業洗滌劑廠最新研發的用於稠油油田乳化降粘技術的核心原料,有下列特點:
一、特別功能
1、非常強的分散、降粘、乳化能力,三效合一。能快速與地層稠油流體充分混合,使原油形成細小油團地分散在水中,形成低粘度的水包油型乳狀液,解決抽油機負荷大和抽油桿下不去的問題,避免機械事故,減少動力消耗,提高泵效,增加泵的沖程數,提高原油產量。增加了超稠油的開采能力。
2、從經濟上分析,稠油分散降粘劑技術的使用,可大幅度降低生產稠油的成本。開采出更多的原油,提高採油量。
3、井下乳化技術不僅能減少機械負荷,還能增加設備的機械壽命。
4、救活一批死井,由於油田超稠粘度很高,給開采和集輸都造成很大困難,有些並因稠油,數年不能投產.而造成死井。採用稠油分散降粘劑降粘後,稠油可以得到正常開采。稠油管道輸送採用化學降粘,如果重油穩定劑項目繼續發展可以取消加熱設備,從而節約了加熱所耗損的原油,大大減少天然氣和輕質油的損失,防止結蠟,減少機械磨損,延長泵的檢修周期,提高泵送效率,降低耗電量。
5、解決稠油開采過程中由於膠質瀝青沉澱析出堵塞儲層,造成蒸汽吞吐開采中注汽壓力高以及井筒舉升和管線輸送困難等問題,該稠油分散降粘劑能極強地溶解、分散稠油中的膠質瀝青及雜環芳烴,並能抗凝固防沉降,在溫度低於10℃以下仍具有較好的溶解分散能力.能有效防止膠質、瀝青質沉積,疏通液體流動通道,大幅度降低注汽壓力;此外還能有效降低稠油黏度,提高原油在低溫下的流動性,改善稠油在井筒的舉升能力及地面的集輸效果.稠油油藏膠質瀝青質分散技術
6、稠油分散降粘乳化劑屬鹼性,高泡,耐酸鹼,耐硬水,耐高溫,能化解水中金屬離子對稠油品質的影響
二、稠油開發的現狀
稠油,國外叫重質原油,是指在油層條件下,原油粘度大於50mPa·s或者在油層溫度下脫氣原油粘度大於100mPa·s,密度大於0.934g/cm3的原油。近年來各國石油專家認為,輕質原油的開發受儲量的限制,不會有太多的輕質原油儲量供我們去開采。據有關資料估計,全世界輕質原油資源為3600億噸。可采儲量為1350億噸,而重質原油的資源有9000億噸,可采儲量為1800億噸。我國現已探明和開發的稠油油田已有20多個。主要有勝利油田的孤島油田,勝坨東營組、單家寺、草橋等油田,大港油田的棗園、羊三木上油組、孔店等油田,新疆的克拉瑪依六東區、黑油山油田,吉林的扶余油田。遼河油田稠油儲量佔全國第一位,產量占遼河油田年產1500萬噸的一半以上,主要分布在遼河油田的高升油田、曙一區、歡17塊、錦45塊、齊40塊、錦7塊、冷43.37塊、牛心坨、海外河及小窪油田。有的區塊稠油粘度高達13×104mPa·s。
1、稠油之所以稠,主要由於油中膠質、瀝青質含量高所致,原油中的膠質、瀝青質含量越高、油的粘度就越大。
2、由於稠油粘度大,流動性差,有的在地層溫度下根本無法流動,給開采帶來許多困難:
3、由於油稠,所以抽油機的負荷很大,這不僅耗電量大,而且機械事故(如斷抽油桿,斷懸繩等)也隨著增加,作業頻繁;
4、由於油稠,有時連抽油桿也下不去,影響正常生產;
5、由於油稠,地面管線回壓很高,增加了原油外輸困難;
6、由於有的油特稠,在地層條件下無法流動,不採取措施根本無法生產。
為了開采稠油,國內外石油科技工作者做了大量的科學研究。三十年代美國已開始試驗。美國、加拿大、委內瑞拉、西德、荷蘭、法國、印度尼西亞、土耳其等國廣泛採取注蒸氣加熱油層,開采稠油的技術,我國從「六、五」期間開始研究採取注蒸汽(蒸汽吞吐、蒸汽驅)開采稠油,取得很好的效果,但是這一技術需要耗費大量資金和能源。每年用與燒鍋爐產生過熱蒸汽要燒掉大量原油(或煤)。遼河油田每年需要燒掉總產量10%左右的原油用於製造蒸汽。
三、稠油分散降粘劑用於開采稠油的機理
用稠油分散降粘劑開采稠油,這一方法是將稠油分散降粘劑水溶液注到井下,在適當的溫度和攪拌條件下,使稠油以微小的油珠分散在活性水中形成水包油型O/W乳狀液,油珠被活性水膜包圍,其外相是水,使稠油分子間的摩擦變為水的摩擦,使粘度大幅度下降、從而使高粘度的稠油變為低粘度的水包油型乳化液采出。
四、稠油分散降粘劑的性質及影響因素
1、水包油型乳狀液的粘度只與水的粘度有關,而與油的粘度無關,這是由於水是處在連續相狀態,而油是處在分散相狀態。
2、水包油型乳狀液的粘度隨油在乳狀液中所佔的本積分數增加而指數也增加,即乳狀液粘度受油在乳狀液中所佔的體積分數的影響很大。可見,要使稠油乳化後能夠降粘,必要條件是要求它乳化後能形成水包油型乳狀液,而充分條件是要求油在乳狀液中所佔的體積分數(或油對水的體積比)不能太大,否則,即使形成水包油型乳狀液,它的粘度也會很高。稠油對水的體積比一般是70:30—80:20。在實際生產中,不可能完全形成理想的乳狀液,原油多呈較大顆粒分散在活性水中,形成一種水包油型粗分散體系,也可以大大降低流動阻力。另一方面,在油管壁和抽油桿壁上,形成一層活性水膜,使稠油與管壁、抽油桿的摩擦變成與水膜的摩擦,減小了摩擦阻力。大面積摻活性水降粘生產的降粘機理主要屬於潤濕減阻。
3、水包油乳狀液的粘度與溫度有關,乳狀液的粘度隨溫度升高而下降。
五、稠油分散降粘劑的配製及注入工藝
一)、配方:
1、自用:少量用稠油分散降粘乳化劑和濃縮高泡精兌水就可以用了。
2、有稠度配方:稠油分散降粘乳化劑+濃縮高泡精+防腐劑+水+速溶耐酸鹼透明增稠粉+拉絲粉=稠油分散降粘劑
3、無稠度配方:稠油分散降粘乳化劑+濃縮高泡精+防腐劑+水+拉絲粉=稠油分散降粘劑
二)、比例
1、稠油分散降粘乳化劑1—10%,視稠油的情況而定,特稠油加入量要高些。
2、濃縮高泡精1—2%
3、拉絲粉:每一百公斤產品加100—200克。
4、防腐劑適量。自用的話可以不加防腐劑,隨配隨用。
5、速溶耐酸鹼透明增稠粉用0.6—1%,視需要的稠度高低而定。
三)、生產流程
將稠油分散降粘乳化劑、濃縮高泡精、拉絲粉、防腐劑加入水中攪拌溶解,一小時後在攪拌均勻就行了。需要有稠度的後加入速溶耐酸鹼透明增稠粉攪拌就行了。
四)、注入工藝
在一定溫度下(0—90℃)把稠油分散降粘劑注入井下,通過機械攪拌形成低粘度的水包油型乳狀液。同時能夠在油層溫度下玻璃清洗解除岩石表面的油膜增加儲層的滲透率,使稠油順利開采出地面和集輸,使乳化降粘技術向油層降粘、解堵等多層次技術轉化。
六、防腐劑運用指導
1、保質期影響因素:防腐劑是起保質作用,就是讓產品不變質,變質的原因很多,水質干凈程度、加工設備的細菌感染、天熱加快細菌繁殖、包裝上殘留細菌,等等這些都是影響保質期的原因。
2、防腐劑用量:防腐劑的品種很多,視含量高低、品質效果來確定發多少來達到保質效果,放多了成本增大,放少了保質期短。應根據自己的保質期長短要求來定防腐劑的用量,以凱松防腐原液(10%含量)為例,在二個月內的參考比例為:夏天100斤水放20克,春秋季放10克,冬天放5克。如需求長期保質要自己結合各種因素自定比例,沒有統一標准。
3、建議在生產車間裝一個紫光燈來滅菌。
7. 油田采出水都有哪些工藝,要效果好的
和默能源,油田采出水的處理方式一般有三種:
對污水進行深度處理後回用鍋爐;
用生物化學方法、使污水達標排放;
將所產稠油污水粉調往附近的稀油油區進行處理合格後回注地層
8. 哪位說一下對含油污水的納米Ti02光催化降解凈化處理研究
成果簡介
在石油開采和生產中,不可避免地要產生大量含油污水。對這些含油污水、特別是海上
石油開采中的含油污水的高效凈化處理,對水資源保護和環境保護具有重要意義。目前我國
在原油開采中,採用斜板除油器、加氣浮選器和核桃殼過濾器的老三段脫水方法來進行稠油
油田生產水處理。現有的老三段生產水處理方式存在停留時間較長、設備體積大、對破乳劑
的依賴很大等問題,探索開發新型高效含油污水處理方法很有必要。
2應用說明
納米Ti02顆粒是性能優異的光催化劑材料,當將其懸浮於水溶液中時,在紫外光的照
射下,它能快速降解水溶液中多種有機物。但懸浮於水溶液中的納米Ti02顆粒很難回收,
因此,在工業應用時會成本較高。清華大學成功開發制備出以納米磁性粒子為內芯、外層包
覆Ti02層的納米Ti02復合磁性光催化劑。這種新型納米磁性復合Ti02光催化劑粒子的尺寸只有幾十個納米,具有很好的光催化降解性能,能降解多種有機物。同時因其磁性粒子具有軟磁性能,能在外加磁場的作用下便於回收和重復使用。
最近,在中國海洋石油總公司的支持下,中海油海洋石油研究中心和清華大學合作開展
了含原油污水的納米Ti02光催化降解凈化處理研究,並以取得顯著進展。
應用於工業、企業含油污水的處理。