含蜡原油析蜡点确定的新方法及其应用

赵文勋

（胜利油田滨南采油厂，山东 滨州 256600）

含蜡原油在油层条件下，石蜡一般溶解在原油中。含蜡高的原油在地层、油管、管线以及地面原油贮存设备中的沉积，常常给原油开采和运输带来许多困难。因此研究原油析蜡过程对原油开发、储运工程设计等均有重要意义。

目前确定含蜡原油析蜡点的主流方法有差示扫描量热(DSC)法、旋转粘度计法、显微观察法和活化能法。其中，显微观察法和旋转粘度计法有一定的人为因素影响，并且由于轻组分的挥发，会使测定结果偏高，对于析蜡速率较慢的原油不宜用显微观察法和旋转粘度计法。DSC法基本消除了显微观察法和旋转粘度计法固有的人为因素，适用范围广，但该方法需要有一定的蜡析出后，测试仪器才能感受到差示热流的变化，故测试结果偏低。依据活化能的增加确定原油析蜡点，数据取自原油粘温曲线，其结果与DSC法确定的析蜡点基本一致。

1 石蜡沉积激光检测仪原理及装置介绍

1.1 原理介绍

该仪器是根据激光透过不同介质后能量衰减程度不同来测试含蜡原油的析蜡点的。具体方法是让氦氖激光器发出一定功率的激光，穿过实验体系，激光因被体系吸收一部分能量而衰减，体系不变时激光衰减量不变，当体系中析出蜡晶时，体系对激光能量的吸收增强，激光衰减量增加，随着蜡晶的增多，导致穿过体系的激光能量急剧下降，检测并处理激光穿过体系后的能量变化，就可以确定体系的石蜡沉积点。

1.2 实验装置及流程

该实验装置由美国RUSKA 公司生产的PVT-3000，配合自主研发的石蜡沉积激光检测仪组成。装置的核心部件是一个两面都带有视窗的高压釜和氦氖激光测试装置。激光测试装置主要由激光电源、氦氖激光发生器、光纤、激光靶和激光功率指示计五部分组成。激光传导光纤和激光靶分别安装在高压釜的视窗两侧，由氦氖激光发生器发出的激光经由光纤透过高压容器视窗穿过待测体系后，照射到激光靶上，激光靶将接受到的信号传给激光功率指示计，功率信号经由数据采集卡传送至计算机，配合自主开发的软件可实现数据的实时采集、屏幕曲线显示和数据分析等功能。

2 激光仪正确性验证

分别用旋转粘度计法、DSC法及激光法在常压下对高2井原油的析蜡点进行测定，试验所用的主要仪器为德国HAAKE公司产VT550 粘度计的MVDIN 测量系统，美国TA 公司生产的TA 2000/MDSC 2910型差示扫描量热仪，笔者研制的石蜡沉积激光检测仪(控温精确度为±0.1℃)。用旋转粘度计法、DSC法及激光法所测析蜡点分别为55℃、53℃、53.5℃。通过对比测定结果可以发现，用激光法测定的析蜡温度为53.5℃，与DSC法及旋转粘度计法测定结果比较接近，证明应用该法测定析蜡点是科学合理的。

3 实验及结果讨论

选择某油田H52 井区H2 井进行研究性实验。H52 井区属于高含蜡油藏，含蜡量25%，埋深为1700m，油层厚度为11.4m，孔隙度为12.1%，渗透率6.33mD，平均原始地层压力13.05MPa，饱和压力10.78MPa，压力系数0.79，平均地层温度60.5℃，地温梯度为3.0℃/100m。

3.1 试验用流体

将井口取来的高压油样通过实验室测试，分析出油气组分、气油比。按原气样组分配置天然气，油样过滤除杂后与配置的天然气按照测定的气油比在地层温度、压力下配制成地层流体样品。

3.2 析蜡曲线测定

利用石蜡沉积激光检测仪测定不同压力下油样的析蜡点。在压力13MPa 下，激光功率随复配油样的温度变化曲线如图1所示，由图中的转折点可确定出析蜡温度点为50.77℃。同样步骤可以测定不同压力下复配油样的析蜡点，得到原油析蜡温度点随压力变化曲线，见图2。

图1 激光功率随油样的温度变化曲线

图2 原油析蜡温度点随压力变化曲线

从图2中可以看出，随着压力降低，原油析蜡点先降低后升高，分成a、b两段，转折点为饱和压力点。这主要是由于当压力高于饱和压力时，原油中没有气体脱出，随着压力降低，原油体积膨胀，密度降低，原油的析蜡点降低；当压力低于饱和压力后，由于气体脱出，原油重组分比重增加，又使得原油析蜡点升高。另外可以看出，a 段曲线斜率的绝对值大于b 段曲线斜率，这说明气体的脱出要比压力降低对析蜡点温度的影响程度大。

该井原油在压力25~2MPa 下的析蜡温度点在50.61~52.15℃。因此，在地层中不会出现石蜡沉积；注水开发时，如果水温低于50.61℃时易造成石蜡沉积，堵塞孔隙，产生冷伤害。同时，由于埋深为1700m，地温梯度为3.0℃/100m，如果不采取防蜡措施，井筒中也会出现石蜡沉积。

4 结论

笔者开发的这套石蜡沉积激光检测仪实验精度高，结果再现性好，可进行高压下原油析蜡规律研究，且采用计算机自动采集、分析数据，大大降低了人力资源成本。析蜡测试结果表明，随着压力降低，原油析蜡点先降低后升高，转折点为饱和压力点。在饱和压力点以下，析蜡温度随压力下降而升高，压力越低析蜡温度上升越快，饱和压力点以上的情况与之相反。对于该井区，气体的脱出比压力降低对析蜡温度的影响程度大。该井原油在压力25~2MPa 下的析蜡温度点在50.61~52.15℃，在地层中不会出现石蜡沉积；注水开发时，如果水温低于50.61℃时易造成冷伤害；同时井筒应采取保温、加热等防蜡。