稠油石油开采水处理
1. 简单的说下石油开采的工艺过程。
简单的工艺过程
石油开采方式有自喷采油和机械采油,自喷采油是由于地下含油层压力较高,凭其自身压力就可以使原油从井口喷出的采油方式。机械采油则是利用各种类型的泵把原油从井中抽出,目前我国石油开采以机械采油为主。不同的地质情况不同的油品性质采用不同的机械开采方式。对粘度小于50毫帕斯卡.秒,密度小于0.934的原油(称为稀油),一般用常规开采。对粘度大于50毫帕斯卡.秒,密度大于0.934的原油(称为稠油),一般用热力采油,即采用热蒸汽吞吐、掺稀油及伴热的采油方式。
以辽河油田为例,气候寒冷是北方冬季的特征。油质除一部分稀油外,大部分油质为稠油和特稠油,由于原油重质成份多,粘度大,相对密度大,在油藏条件下原油几乎不能流动,无法用常规的方法开采,给生产和环境带来了一系列的问题。我们油田采用热力采油、稀释、乳化降粘方式开采。 稀释开采:即将一定量粘度小的稀油加入稠油中,降低粘度。 热力采油:即蒸汽吞吐、蒸气驱,就是对油层注入高温高压蒸气,加热油层里的原油,使原油的升高,粘度降低,增加原油的流动性,推动油层里的原油流向生产井。另外注入蒸气对油层加热后,蒸气变成热水流动,置换油层里原油滞流空隙。原油受注入蒸汽加热,其中轻质成分将气化,烃体积膨胀也会将原油推流到生产井。 乳化降粘:即将含有表面活性剂的水溶液混入稠油中,并在油管和抽油管表面上形成亲水的润湿表面。 大大降低油流时的阻力,使油能够正常开采出来。
2. 油田污水处理面临哪些问题
(1)聚合物驱采废水问题。通过相关聚合物改变注水性质的驱采油技术得到广泛应用,但是内由于聚容合物驱存在高分子聚丙烯酰胺等物质,使得污水黏度变大、乳化油变得更加稳定,致使油水分离更加困难,根据油田污水回注水质的要求,污水中的聚合物必须清除干净,这就导致污水除油处理更加困难。
(2)稠油污水处理难度高。在稠油开采时,为了开采方便通常向地层注入高压蒸汽以降低原油黏度,稠油开采废水一般都是通过污水处理后进行锅炉回用,净化后用于热采锅炉的废水水质应达到回用水水质的要求,而稠油污水含油量高,一般在1000mg/L以上,要达到回用水水质要求非常困难。而且,现有的污水处理技术对污水硬度、SiO2等几项的去除几乎没有任何作用,更达不到回用水水质要求的回注标准,这也是当前面临的问题。
(3)低渗透油田污水处理难。低渗透油田占了我国油田储备的绝大部分,为了不堵塞开采底层和保持油田开采的渗透性,低渗透油田开采标准比较严格:回注水要达到滤膜系数≥25,水中颗粒直径≤0.5μm。而且低渗透油田注水一般要求使用清水,当前常规污水处理方法很难满足上述要求也是低渗透油田污水处理面临的问题。
3. 新疆克拉玛依油田地质情况!以及稠油开采在了克拉玛依的应用如何和发展情况
稠油开发的现状
稠油,国外叫重质原油,是指在油层条件下,原油粘度大于50mPa·s或者在油层温度下脱气原油粘度大于100mPa·s,密度大于0.934g/cm3的原油。近年来各国石油专家认为,轻质原油的开发受储量的限制,不会有太多的轻质原油储量供我们去开采。据有关资料估计,全世界轻质原油资源为3600亿吨。可采储量为1350亿吨,而重质原油的资源有9000亿吨,可采储量为1800亿吨。我国现已探明和开发的稠油油田已有20多个。主要有胜利油田的孤岛油田,胜坨东营组、单家寺、草桥等油田,大港油田的枣园、羊三木上油组、孔店等油田,新疆的克拉玛依六东区、黑油山油田,吉林的扶余油田。辽河油田稠油储量占全国第一位,产量占辽河油田年产1500万吨的一半以上,主要分布在辽河油田的高升油田、曙一区、欢17块、锦45块、齐40块、锦7块、冷43.37块、牛心坨、海外河及小洼油田。有的区块稠油粘度高达13×104mPa·s。
1、稠油之所以稠,主要由于油中胶质、沥青质含量高所致,原油中的胶质、沥青质含量越高、油的粘度就越大。
2、由于稠油粘度大,流动性差,有的在地层温度下根本无法流动,给开采带来许多困难:
3、由于油稠,所以抽油机的负荷很大,这不仅耗电量大,而且机械事故(如断抽油杆,断悬绳等)也随着增加,作业频繁;
4、由于油稠,有时连抽油杆也下不去,影响正常生产;
5、由于油稠,地面管线回压很高,增加了原油外输困难;
6、由于有的油特稠,在地层条件下无法流动,不采取措施根本无法生产。
为了开采稠油,国内外石油科技工作者做了大量的科学研究。三十年代美国已开始试验。美国、加拿大、委内瑞拉、西德、荷兰、法国、印度尼西亚、土耳其等国广泛采取注蒸气加热油层,开采稠油的技术,我国从“六、五”期间开始研究采取注蒸汽(蒸汽吞吐、蒸汽驱)开采稠油,取得很好的效果,但是这一技术需要耗费大量资金和能源。每年用与烧锅炉产生过热蒸汽要烧掉大量原油(或煤)。辽河油田每年需要烧掉总产量10%左右的原油用于制造蒸汽。
稠油分散降粘剂用于开采稠油的机理
用稠油分散降粘剂开采稠油,这一方法是将稠油分散降粘剂水溶液注到井下,在适当的温度和搅拌条件下,使稠油以微小的油珠分散在活性水中形成水包油型O/W乳状液,油珠被活性水膜包围,其外相是水,使稠油分子间的摩擦变为水的摩擦,使粘度大幅度下降、从而使高粘度的稠油变为低粘度的水包油型乳化液采出。
稠油分散降粘剂的性质及影响因素
1、水包油型乳状液的粘度只与水的粘度有关,而与油的粘度无关,这是由于水是处在连续相状态,而油是处在分散相状态。
2、水包油型乳状液的粘度随油在乳状液中所占的本积分数增加而指数也增加,即乳状液粘度受油在乳状液中所占的体积分数的影响很大。可见,要使稠油乳化后能够降粘,必要条件是要求它乳化后能形成水包油型乳状液,而充分条件是要求油在乳状液中所占的体积分数(或油对水的体积比)不能太大,否则,即使形成水包油型乳状液,它的粘度也会很高。稠油对水的体积比一般是70:30—80:20。在实际生产中,不可能完全形成理想的乳状液,原油多呈较大颗粒分散在活性水中,形成一种水包油型粗分散体系,也可以大大降低流动阻力。另一方面,在油管壁和抽油杆壁上,形成一层活性水膜,使稠油与管壁、抽油杆的摩擦变成与水膜的摩擦,减小了摩擦阻力。大面积掺活性水降粘生产的降粘机理主要属于润湿减阻。
3、水包油乳状液的粘度与温度有关,乳状液的粘度随温度升高而下降。
稠油分散降粘剂的配制及注入工艺
一)、配方:
1、自用:少量用稠油分散降粘乳化剂和浓缩高泡精兑水就可以用了。
2、有稠度配方:稠油分散降粘乳化剂+浓缩高泡精+防腐剂+水+速溶耐酸碱透明增稠粉+拉丝粉=稠油分散降粘剂
3、无稠度配方:稠油分散降粘乳化剂+浓缩高泡精+防腐剂+水+拉丝粉=稠油分散降粘剂
4、高含量腊质的稠油,在配方中需要添加除腊除油乳化剂
5、稠油泥砂含量高的,在配方中需要添加原油泥砂自动分离剂.
二)、比例
1、稠油分散降粘乳化剂1—10%,视稠油的情况而定,特稠油加入量要高些。
2、浓缩高泡精1—2%
3、拉丝粉:每一百公斤产品加100—200克。
4、防腐剂适量。自用的话可以不加防腐剂,随配随用。
5、速溶耐酸碱透明增稠粉用0.6—1%,视需要的稠度高低而定。
三)、生产流程
将稠油分散降粘乳化剂、浓缩高泡精、拉丝粉、防腐剂加入水中搅拌溶解,一小时后在搅拌均匀就行了。需要有稠度的后加入速溶耐酸碱透明增稠粉搅拌就行了。
四)、注入工艺
在一定温度下(0—90℃)把稠油分散降粘剂注入井下,通过机械搅拌形成低粘度的水包油型乳状液。同时能够在油层温度下玻璃清洗解除岩石表面的油膜增加储层的渗透率,使稠油顺利开采出地面和集输,使乳化降粘技术向油层降粘、解堵等多层次技术转化。
4. 稠油的开采难度
稠油开发是世界性的大难题。在中国能源紧缺的今天,稠油资源无疑是中国不可忽视的能源之一。中国的大部分稠油油藏基本上都是小断块稠油油藏,这类油藏属于低品位石油资源,原油物性差,开发、采油、地面集输与处理难度大。
那么,稠油油田开发在产能建设中,其地面工艺技术如何优化,应采用什么技术与方法,才能提高整体开发效益呢?河南新庄、杨楼两个小断块稠油油田的开发,是中石化股份公司 “十五”重点项目。“当年确定区块,当年钻井,当年建产能,当年投产”。油藏、工艺、集输“三位一体”,油层、井筒、地面有机结合,较快地形成了原油生产能力,油田开发整体效益较好,在国内达到了技术领先水平。
对应用广泛的有杆抽油井而言,在开采稠油时,由于粘度过高,含蜡量大,使得油管的油流通道减小,抽油杆柱的上、下行阻力增加,下冲程时易出现驴头“打架”现象,上冲程时驴头负荷增加,严重时会使抽油杆卡死在油管中,甚至造成抽油杆断裂的井下事故。此外,对于油层温度较低的井,在抽油泵固定阀、固定阀罩及其以下部位由于压力低,在生产过程中也容易形成堵井,而要被迫进行修井。
对于电潜泵生产井而言,由于电潜泵井排量大,吸入口处压力低,当油层温度较低时,此处容易结蜡并造成叶导轮流道堵塞,钻井液阻力增加,使泵的排量下降,同时会使电机负荷增加,严重的可造成电机经常停机,使电泵机组不能正常运转。
总之,稠油的开采过程中有很多的困难,由于稠油的性质造成开采中的井下事故及其费用,会使采油成本大幅度上升。因此,稠油降粘开采方法的研究对于减小井下事故的发生及降低稠油开采成本具有重要意义。
5. 稠油开采工艺在塔北油田的应用及展望
陈君莉陈珊赵峰
(西北石油局规划设计研究院 乌鲁木齐 830011)
摘要对我局的几口稠油机抽生产井进行分析和评价,认为油井所采取的稠油降粘措施较得力,已基本解决了油稠给机抽生产带来的困难,并将此经验推广应用于塔北油田其它稠油油井,以创造更高的经济效益。
关键词粘度稠油降粘粘滞性防凝乳化
1稠油给生产管理带来的困难
在开采稠油油藏时,由于油水粘度比大,使得水的推进很不均匀,驱油波及体积小,驱油效果差,在高渗透率区容易形成油井过早见水,而使地下留下“死油”区,无水采油期缩短,阶段采收率低,最终采收率也随之降低。
当开采粘度超过120mPa.s(50℃)的稠油时,油井不但不能自喷,连机抽采油都困难。
稠油出井后,要采取降粘防凝措施后,方可输出。由此可见,稠油从开采到集输管理过程中,均会遇到不少困难。
2油稠的原因
原油粘稠度高是由于流体在流动过程中内部的摩擦阻力大造成的,而使流体在流动过程中内部的摩擦阻力变大的原因可以分以下几类:
2.1原油组分对原油粘度的影响
稠油的粘度高,主要是由于原油中胶质和沥青质含量高所致。从化学组成来看,原油中胶质和沥青质含量多,增大了液层分子内的摩擦力,从而使原油的粘度增大,甚至具有非牛顿溶液的粘滞性。由实验所得胶质和沥青质含量与粘度的关系见图1。由图中可以看出,两个参数成正比关系,即胶质和沥青质含量越高,其原油粘度越高。这一规律在国内几个大油田也有印证(表1)。
2.2温度与原油粘度的关系
原油粘度受温度的影响也很大。由于温度增加,液体分子运动速度也增加,液体分子引力减小,因而粘度降低。由实验所得的温度与原油粘度的关系见图2。由图中可以看出,随着温度的升高,原油粘度迅速降低。
图1胶质+沥青质含量与原油粘度关系曲线Fig.1The relationship between the contents of asphalt and colloid and oil viscosity
表1大庆油田、胜利油田脱气原油粘度与沥青、胶质含量对比关系Table1The contrary relationship between oil viscosity degassed and the contents of asphalt and colloid in Daqing and Shengli oil field
2.3原油乳化与粘度的关系
原油的乳化分两种:水包油型和油包水型,水包油型是油珠的表面被水包围,水为外相,油为内相,其界面能低,流体粘度与水的差不多,比较小;油包水型油为外相,水为内相,是水珠被油包围,其界面能高,分子之间的引力大,因此此类乳化原油的粘度较大。
2.4压力对粘度的影响
当压力低于饱和压力时,气体自原油中析出,使油的温度下降,相应使原油粘度变大。
2.5溶解气与粘度的关系
溶解气是原油中的轻质组份,其含量高。轻质组份多,原油粘度就小,反之,原油粘度就大。
3开采稠油的方法
从以上分析的几种稠油形成的原因可知,要解决油稠的问题,必须先找出油稠的原因,然后再用相应的方法解决。目前开采稠油的方法有以下几种:
图2温度与原油粘度的关系曲线Fig.2The relationship between temperature and oil viscosity
(1)稀释法
此法是针对原油组分中胶质和沥青质含量高的原油。在稠油中加入一定量粘度小的稀油,使稠油中的胶质和沥青质含量相对降低,从而降低原油的粘度,这种方法成本较高,一般不用。
(2)加温法
实验表明,温度对液体的粘度影响很大,这可在一些油田的实际开采过程中得到证明。有些油田甚至原油温度每升高10℃,粘度可以约降低一半。应用这一方法,国内外不少油田已经见到较好的效果。具体方法有:热油或热水循环加热、蒸气吞吐、注蒸气、电阻加热等。
(3)裂解法
将稠油的温度提高到裂解的程度,从而使轻质成分增加,胶质和沥青质含量减少,稠油粘度大大下降。火烧油层法就是使稠油在地层中裂解以达到降粘目的。目前世界上已有一些油田正在进行这项工业性试验。
(4)乳化润湿法
乳化润湿法是我国目前开采稠油的重要方法。它是将含有表面活性剂的水溶液混入稠油中,使油以极小的颗粒分散在活性水中,形成一种水包油的乳液。由于活性剂分子有两极性,即亲油性和亲水性,其亲油端的分子被吸附在油珠四周,形成一层亲水端向水,亲油端向油的水膜保护层,使油珠与油珠之间不得轻易碰撞,以防止油珠重新聚合变大,变油流摩阻为水流摩阻,故粘度大大降低。同时在乳化条件不理想时,活性水润湿作用就是主要因素。这时稠油以小块分散在活性水中,而在油管壁和抽油杆表面上形成亲水的润湿表面,使油流的摩擦阻力大大降低,使稠油能正常开采。
4我局目前几口稠油井生产情况分析及评价
我局在开发塔里木油气田的过程中,遇到了几口影响机抽效果的稠油井,由于油井生产层位埋藏较深,多在4000m以上,考虑到许多稠油开采方法如:热油或热水循环加热、蒸气吞吐、注蒸气、火烧油层等法使用的局限性,我局采用了电热管井下伴热方法采油,并取得了一定的效果。具体实施情况如下:
(1)S14井
该井目前生产层位为奥陶系。由于钻井及完井过程中所做的测试解释参数差异较大,给分析带来了一定的困难。为了重新评价及利用该井奥陶系油藏,对该井裸眼段实施了酸洗,但地层出液能力并未改善。目前该井仍供液不足,处于间歇机抽工作状态。
从该井几次原油化验分析数据看(表2),各参数的波动变化可能与取样时间、地点有关,但总的来说,该井原油密度、粘度都为常规值,但原油含蜡量较高,凝固点也很高,几乎在常温下(20℃)为固体,该井原油初馏点较高,总馏量较低,说明原油中重质组分含量较多。
表2S31井原油化验分析Table2The chemical analysis of oil for S31 well
针对该井原油性质,我局于1998年9月开始对该井进行电热管伴热采油,这有效地防止了蜡在泵中析出以及原油在井筒内凝固。通过此项措施的实施,使原本不产油的井现在日均产油26t/d,到1999年11月底,该井累计增油638.26t,效果显著。
(2)S31井
该井目前生产层位为三叠系,1996年转机抽,但未能正常生产。1998年6月,为了恢复该井产能,对该井实施井下HD-P型工频加热器对井下原油进行加热,以降低原油粘度,但由于发电机负荷重,故障频繁,停机后启动困难,故生产时断时续。
1999年5月8日至5月14日检泵后投产,由于热采系统未恢复,6月抽油机负荷重,皮带磨损严重,下半月已无法机抽,表现为管线堵,光杆下行滞后,经热油洗井仍无效。7月再次停机。直至目前仍未能正常生产。
该井于1996年及1998年共做了4个原油样品全分析,具体数据见表3。由表中可以看出,该井原油粘度几次测值相差较大,受含水率影响较明显,原油含蜡量不高,属低含蜡,原油凝固点较低,原油初馏点较低,总馏量较高,原油中重质组分含量较少,因此该井原油属中质原油。单就该井原油粘度值看,不会影响正常生产。
表3S31井原油化验分析Table3The chemical analysis of oil for S31 well
该井于1998年8月做了一个原油粘度与温度关系实验,由数据可知(表4),所测的30℃时粘度与前面几次所测得的数值差别很大,说明原油乳化严重,实验中的数据没有反映原油的真实情况。但由以上数据可知,造成该井原油粘稠的原因是原油乳化严重。
表4S28井与AK2井原油性质对比Table4The compare of oil quality for S28 well and AK2 well
依据前面理论,解决原油乳化造成油稠的开采方法是乳化润湿法,而加温法在这里不能解决原油乳化问题,因此建议该井使用井下加药破乳法以解决原油粘稠问题。另外,该井1998年、1999年所测的几次液面均显示地层供液充足,只要能解决机抽问题,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日钻井施工,完钻井深为4700m,完钻层位三叠系,人工井底4649.84m。1996年1月28日至6月22日5mm油嘴生产下油组,因含水高达84%而停喷。1996年7月5日转上面3个夹层4574~4577.5m、4561~4565m和4527~4531.5m生产,出现高气油比,沥青块等现象,并于7月24日停喷。1998年5月4日上修,挤封3个夹层,实施下油组堵水方案,于9月4日试抽,但多次出现光杆下行缓慢,难以到达下死点的现象,检泵后发现抽油杆及柱塞结满沥青质。与S28井在同一区块、同样生产三叠系下油组的AK2井于1999年3月17~28日提前转抽,转抽后也因油稠影响机抽效果,由2口井的原油性质对比表可知(表5),它们的性质相似,均属高粘度中质原油。
这2口井转抽的初期均未下热采管柱,但相应的也都遇到了因油稠影响机抽的情况,均采用过热油循环洗泵,但这一措施只能暂时解决抽油杆无法运动的问题,待油再一次降温后,稠油问题依然存在。经研究决定S28、AK2井均采取电热管伴热采油,机抽生产也随之正常。
表5S28井与AK2井原油性质对比Table5The compare of oil quality for S28 well and AK2 well
综上所述,原油粘度高、含蜡量高、凝固点高的机抽井在应用加温法降粘后取得了很好的效果,而因乳化造成的原油粘稠用此法是不恰当的,实际生产也验证了这一点。
5稠油开采工艺在塔北油气田其它稠油井的应用及展望
由于油藏埋藏较深的局限,许多热法稠油开采工艺在塔北油气田都无法实施,单井电加热和单井井筒加药法是在塔北油田仅能使用的方法。
表6塔河4、6号区块原油化验分析Table6The oli chemical analysis of block 4、6 in Tahe region
塔河油气田4号、6号区块的原油属重质高粘、高硫、高蜡原油(表6),目前这两个区块的地层能量充足,油井均自喷生产,因此,高粘重质的特性对自喷井影响不是很大,但当油井失去自喷能力转机抽生产后,如此高的粘度、密度的原油机抽是很困难的,那么此时在井筒内进行降粘处理是势在必行的,而且塔河油区的供电网络已经形成并使用,这可以使得热采方法降低成本,同时增加经济效益。
参考文献
[1]张泰琇,陈一.采油工程.北京:石油工业出版社,1987.158~159
[2]罗蛰潭.油层物理.北京:地质出版社,1985.113
[3]胜利石油管理局培训处 .稠油热采工艺 .北京:石油工业出版社,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. 谁有《稠油油田采出水用于蒸汽发生器给水处理设计规范》(SY/T0097-2000)电子版
稠油分散降粘乳化剂
1、自用:少量用稠油分散降粘乳化剂和浓缩高泡精兑水就可以用了。
2、有稠度配方:稠油分散降粘乳化剂+浓缩高泡精+防腐剂+水+速溶耐酸碱透明增稠粉+拉丝粉=稠油分散降粘剂
3、无稠度配方:稠油分散降粘乳化剂+浓缩高泡精+防腐剂+水+拉丝粉=稠油分散降粘剂
稠油分散降粘乳化剂,是成都恒丰宏业洗涤剂厂最新研发的用于稠油油田乳化降粘技术的核心原料,有下列特点:
一、特别功能
1、非常强的分散、降粘、乳化能力,三效合一。能快速与地层稠油流体充分混合,使原油形成细小油团地分散在水中,形成低粘度的水包油型乳状液,解决抽油机负荷大和抽油杆下不去的问题,避免机械事故,减少动力消耗,提高泵效,增加泵的冲程数,提高原油产量。增加了超稠油的开采能力。
2、从经济上分析,稠油分散降粘剂技术的使用,可大幅度降低生产稠油的成本。开采出更多的原油,提高采油量。
3、井下乳化技术不仅能减少机械负荷,还能增加设备的机械寿命。
4、救活一批死井,由于油田超稠粘度很高,给开采和集输都造成很大困难,有些并因稠油,数年不能投产.而造成死井。采用稠油分散降粘剂降粘后,稠油可以得到正常开采。稠油管道输送采用化学降粘,如果重油稳定剂项目继续发展可以取消加热设备,从而节约了加热所耗损的原油,大大减少天然气和轻质油的损失,防止结蜡,减少机械磨损,延长泵的检修周期,提高泵送效率,降低耗电量。
5、解决稠油开采过程中由于胶质沥青沉淀析出堵塞储层,造成蒸汽吞吐开采中注汽压力高以及井筒举升和管线输送困难等问题,该稠油分散降粘剂能极强地溶解、分散稠油中的胶质沥青及杂环芳烃,并能抗凝固防沉降,在温度低于10℃以下仍具有较好的溶解分散能力.能有效防止胶质、沥青质沉积,疏通液体流动通道,大幅度降低注汽压力;此外还能有效降低稠油黏度,提高原油在低温下的流动性,改善稠油在井筒的举升能力及地面的集输效果.稠油油藏胶质沥青质分散技术
6、稠油分散降粘乳化剂属碱性,高泡,耐酸碱,耐硬水,耐高温,能化解水中金属离子对稠油品质的影响
二、稠油开发的现状
稠油,国外叫重质原油,是指在油层条件下,原油粘度大于50mPa·s或者在油层温度下脱气原油粘度大于100mPa·s,密度大于0.934g/cm3的原油。近年来各国石油专家认为,轻质原油的开发受储量的限制,不会有太多的轻质原油储量供我们去开采。据有关资料估计,全世界轻质原油资源为3600亿吨。可采储量为1350亿吨,而重质原油的资源有9000亿吨,可采储量为1800亿吨。我国现已探明和开发的稠油油田已有20多个。主要有胜利油田的孤岛油田,胜坨东营组、单家寺、草桥等油田,大港油田的枣园、羊三木上油组、孔店等油田,新疆的克拉玛依六东区、黑油山油田,吉林的扶余油田。辽河油田稠油储量占全国第一位,产量占辽河油田年产1500万吨的一半以上,主要分布在辽河油田的高升油田、曙一区、欢17块、锦45块、齐40块、锦7块、冷43.37块、牛心坨、海外河及小洼油田。有的区块稠油粘度高达13×104mPa·s。
1、稠油之所以稠,主要由于油中胶质、沥青质含量高所致,原油中的胶质、沥青质含量越高、油的粘度就越大。
2、由于稠油粘度大,流动性差,有的在地层温度下根本无法流动,给开采带来许多困难:
3、由于油稠,所以抽油机的负荷很大,这不仅耗电量大,而且机械事故(如断抽油杆,断悬绳等)也随着增加,作业频繁;
4、由于油稠,有时连抽油杆也下不去,影响正常生产;
5、由于油稠,地面管线回压很高,增加了原油外输困难;
6、由于有的油特稠,在地层条件下无法流动,不采取措施根本无法生产。
为了开采稠油,国内外石油科技工作者做了大量的科学研究。三十年代美国已开始试验。美国、加拿大、委内瑞拉、西德、荷兰、法国、印度尼西亚、土耳其等国广泛采取注蒸气加热油层,开采稠油的技术,我国从“六、五”期间开始研究采取注蒸汽(蒸汽吞吐、蒸汽驱)开采稠油,取得很好的效果,但是这一技术需要耗费大量资金和能源。每年用与烧锅炉产生过热蒸汽要烧掉大量原油(或煤)。辽河油田每年需要烧掉总产量10%左右的原油用于制造蒸汽。
三、稠油分散降粘剂用于开采稠油的机理
用稠油分散降粘剂开采稠油,这一方法是将稠油分散降粘剂水溶液注到井下,在适当的温度和搅拌条件下,使稠油以微小的油珠分散在活性水中形成水包油型O/W乳状液,油珠被活性水膜包围,其外相是水,使稠油分子间的摩擦变为水的摩擦,使粘度大幅度下降、从而使高粘度的稠油变为低粘度的水包油型乳化液采出。
四、稠油分散降粘剂的性质及影响因素
1、水包油型乳状液的粘度只与水的粘度有关,而与油的粘度无关,这是由于水是处在连续相状态,而油是处在分散相状态。
2、水包油型乳状液的粘度随油在乳状液中所占的本积分数增加而指数也增加,即乳状液粘度受油在乳状液中所占的体积分数的影响很大。可见,要使稠油乳化后能够降粘,必要条件是要求它乳化后能形成水包油型乳状液,而充分条件是要求油在乳状液中所占的体积分数(或油对水的体积比)不能太大,否则,即使形成水包油型乳状液,它的粘度也会很高。稠油对水的体积比一般是70:30—80:20。在实际生产中,不可能完全形成理想的乳状液,原油多呈较大颗粒分散在活性水中,形成一种水包油型粗分散体系,也可以大大降低流动阻力。另一方面,在油管壁和抽油杆壁上,形成一层活性水膜,使稠油与管壁、抽油杆的摩擦变成与水膜的摩擦,减小了摩擦阻力。大面积掺活性水降粘生产的降粘机理主要属于润湿减阻。
3、水包油乳状液的粘度与温度有关,乳状液的粘度随温度升高而下降。
五、稠油分散降粘剂的配制及注入工艺
一)、配方:
1、自用:少量用稠油分散降粘乳化剂和浓缩高泡精兑水就可以用了。
2、有稠度配方:稠油分散降粘乳化剂+浓缩高泡精+防腐剂+水+速溶耐酸碱透明增稠粉+拉丝粉=稠油分散降粘剂
3、无稠度配方:稠油分散降粘乳化剂+浓缩高泡精+防腐剂+水+拉丝粉=稠油分散降粘剂
二)、比例
1、稠油分散降粘乳化剂1—10%,视稠油的情况而定,特稠油加入量要高些。
2、浓缩高泡精1—2%
3、拉丝粉:每一百公斤产品加100—200克。
4、防腐剂适量。自用的话可以不加防腐剂,随配随用。
5、速溶耐酸碱透明增稠粉用0.6—1%,视需要的稠度高低而定。
三)、生产流程
将稠油分散降粘乳化剂、浓缩高泡精、拉丝粉、防腐剂加入水中搅拌溶解,一小时后在搅拌均匀就行了。需要有稠度的后加入速溶耐酸碱透明增稠粉搅拌就行了。
四)、注入工艺
在一定温度下(0—90℃)把稠油分散降粘剂注入井下,通过机械搅拌形成低粘度的水包油型乳状液。同时能够在油层温度下玻璃清洗解除岩石表面的油膜增加储层的渗透率,使稠油顺利开采出地面和集输,使乳化降粘技术向油层降粘、解堵等多层次技术转化。
六、防腐剂运用指导
1、保质期影响因素:防腐剂是起保质作用,就是让产品不变质,变质的原因很多,水质干净程度、加工设备的细菌感染、天热加快细菌繁殖、包装上残留细菌,等等这些都是影响保质期的原因。
2、防腐剂用量:防腐剂的品种很多,视含量高低、品质效果来确定发多少来达到保质效果,放多了成本增大,放少了保质期短。应根据自己的保质期长短要求来定防腐剂的用量,以凯松防腐原液(10%含量)为例,在二个月内的参考比例为:夏天100斤水放20克,春秋季放10克,冬天放5克。如需求长期保质要自己结合各种因素自定比例,没有统一标准。
3、建议在生产车间装一个紫光灯来灭菌。
7. 油田采出水都有哪些工艺,要效果好的
和默能源,油田采出水的处理方式一般有三种:
对污水进行深度处理后回用锅炉;
用生物化学方法、使污水达标排放;
将所产稠油污水粉调往附近的稀油油区进行处理合格后回注地层
8. 哪位说一下对含油污水的纳米Ti02光催化降解净化处理研究
成果简介
在石油开采和生产中,不可避免地要产生大量含油污水。对这些含油污水、特别是海上
石油开采中的含油污水的高效净化处理,对水资源保护和环境保护具有重要意义。目前我国
在原油开采中,采用斜板除油器、加气浮选器和核桃壳过滤器的老三段脱水方法来进行稠油
油田生产水处理。现有的老三段生产水处理方式存在停留时间较长、设备体积大、对破乳剂
的依赖很大等问题,探索开发新型高效含油污水处理方法很有必要。
2应用说明
纳米Ti02颗粒是性能优异的光催化剂材料,当将其悬浮于水溶液中时,在紫外光的照
射下,它能快速降解水溶液中多种有机物。但悬浮于水溶液中的纳米Ti02颗粒很难回收,
因此,在工业应用时会成本较高。清华大学成功开发制备出以纳米磁性粒子为内芯、外层包
覆Ti02层的纳米Ti02复合磁性光催化剂。这种新型纳米磁性复合Ti02光催化剂粒子的尺寸只有几十个纳米,具有很好的光催化降解性能,能降解多种有机物。同时因其磁性粒子具有软磁性能,能在外加磁场的作用下便于回收和重复使用。
最近,在中国海洋石油总公司的支持下,中海油海洋石油研究中心和清华大学合作开展
了含原油污水的纳米Ti02光催化降解净化处理研究,并以取得显著进展。
应用于工业、企业含油污水的处理。