油溶性复合降黏剂室内研究
2014-08-31
(中国石化 河南油田分公司 石油工程技术研究院,河南 南阳 473132)
油溶性复合降黏剂室内研究
常国栋
(中国石化 河南油田分公司 石油工程技术研究院,河南 南阳 473132)
针对河南油田稠油降黏中存在的问题,开展了油溶性降黏剂配方的研究。通过室内筛选评价,制得油溶性降黏剂复合体系,并考察了温度对降黏效果的影响。实验表明,该体系对河南油田杨浅19区块的稠油在30~80℃范围内的降黏率可达到98%以上,且普适性较广。
稠油;降黏剂;油溶性;河南油田
河南油田经过40多年的开发,稀油老区逐渐进入开发后期,挖潜难度越来越大,稠油与超稠油资源的开采愈显重要。然而超稠油井热采初期,地层温度场尚未建立,注汽压力高,地下含水少,原有的水溶性降黏剂难以发挥降黏作用。为了更好地降低稠油黏度,提高开采效果,研发新的降黏剂配方已迫在眉睫。
针对特、超稠油开采初期高黏度导致的开采效果差的问题,油溶性降黏技术具有其独特的优势。目前国内应用于稠油开采的油溶性降黏剂可分为两大类,一类是溶剂型降黏剂,在稠油中加入大量轻质组分从而降低原油黏度;另一类是高分子型降黏剂,降黏剂分子借助较强的氢键形成能力和渗透、分散作用进入胶质和沥青质片状分子之间,部分拆散原来平面重叠堆砌而成的聚集体,形成新的无规则堆砌的聚集体,由于新聚集体结构比较松散,有序程度较低,空间延伸度不大,从而降低了稠油黏度[1]。
河南油田杨浅19区块原油性质有相对密度、黏度、沥青胶质含量高和凝固点高、含蜡量低的特点。地面原油相对密度0.962 8~0.994 5,油层温度下,脱气原油黏度在969.45~26 148.46 mPa·s之间,胶质沥青含量28.3%~54.16%,凝固点8~17 ℃,含蜡量7.25%~16.39%。针对杨浅19区块稠油,从国内多种类型的油溶性降黏剂中筛选复配,优选出高效降黏剂配方,对提高该区块稠油油藏开采能力具有积极作用。
1 实验部分
1.1 主要实验仪器与药品
实验仪器:NXS-11A 旋转黏度计,成都仪器厂;HH-6数显恒温水浴锅,丹阳市波星精密仪器有限公司。药品:油溶性降黏剂SDJX;油溶性降黏剂FKS;油溶性降黏剂XH-1、XH-2、XH-3;降凝剂HTSF;油溶剂RJY;清洗剂QXJ;煤油MY、柴油CY;表面活性剂SP。实验用油:超稠油YQ19、春10-1、春10-1H,特稠油Y1906、YQ3-P6,50 ℃时的黏度分别为54 481、74 000、65 000、27 660、31 614 mPa·s。
1.2 稠油黏度与温度关系实验
在250 mL烧杯中加入一定量的稠油,分别在30、40、50、60、70、80 ℃恒温水浴中加热30 min,然后用NXS-11A型旋转黏度计测定原油黏度。
1.3 降黏剂的降黏效果评价
在250 mL烧杯中加入100 g稠油,在50 ℃恒温水浴中静置30 min,按原油质量加入一定比例的油溶性降黏剂,搅拌直至混合均匀,在50 ℃下用旋转黏度计测定原油的黏度。降黏效果评价方法如下:
μ= (η0-η1) /η0×100%
式中:η0——加剂前稠油黏度,mPa·s;
η1——加剂后稠油黏度,mPa·s;
μ——降黏率,%。
1.4 降黏剂洗油性能评价
取河南油田杨浅19区块油层砂,经洗涤、称量、混合、干燥等预处理后,与稠油混合均匀,制成含油16%的油砂。取100 g混合油砂,加入50 g降黏剂在50 ℃下浸泡24 h。加水50 mL后在50 ℃下继续静置24 h,倒出液体,120 ℃干燥,称重,计算静态洗油效率:
ω= (m0-m1) /m0×100%
式中:m0——洗油前油砂质量,g;
m1——洗油后油砂质量,g;
ω——洗油率,%。
2 结果与讨论
2.1 温度对稠油黏度的影响
杨浅19区块(Y1906)原油黏度随温度变化关系如表1所示。黏温曲线在50 ℃附近形成拐点,在拐点前稠油黏度随温度升高急剧降低,原油热敏性强;拐点后稠油的黏度随温度的升高,降低趋势变缓。由于低温下超、特稠油黏度高、流动性差,常规水溶性降黏剂在矿场条件下(50 ℃)难以与原油混和均匀,发挥最佳降黏效果,需配套具有自渗透特性的降黏措施来降低原油黏度。
表1 黏度与温度的关系
2.2 稠油降黏剂的降黏效果
不同降黏剂对Y1906原油的降黏效果如表2所示。由表2可知,降黏剂XH-1在低浓度下具有较高的降黏效果,可作为油溶性降黏配方的高效降黏组分。
表2 降黏剂对稠油的降黏效果(50℃)
2.3 不同降黏剂的洗油效果
各种溶剂洗油效果如表3所示。由实验知,RJY洗油性能最高,超过75%,可作为油溶性降黏剂配方洗油剂组分,与XH-1配合使用可提高综合性能。
2.4 复配降黏剂的降黏效果
根据正交试验原理,将XH-1、RJY与表面活性剂SP以不同比例复配(复配比例见表4),按原油质量的5%加入稠油中,降黏体系不同配比对稠油的降黏效果如表4所示。由表4可知,当XH-1∶RJY∶SP为2∶1∶0.1时降黏剂与表面活性剂产生了很好的协同效应,降黏效果最好。
表3 不同溶剂的洗油效果
表4 降黏体系不同配比对稠油的降黏效果(50 ℃)
2.5 油溶性复合降黏剂的性能评价
复配体系对稠油在不同温度下的降黏效果如表5所示。从表5可知复合降黏剂在30~80 ℃范围内都具有很好的降黏效果,且在低温下具有更高的降黏率。
表5温度对降黏效果影响
温度℃降黏前黏度mPa·s降黏后黏度mPa·s降黏率%30112500342.0999.704063770195.1199.69502766098.2499.64601261069.7799.4570567357.7098.9880300052.9898.23
复配体系对河南油田其他区块稠油降黏效果见表6。从表6可知,该配方对其他区块稠油也有很高的降黏效果,普适性较强。
表6 复配体系对其他稠油降黏效果(50 ℃)
3 结论
本文筛选出新型油溶性复合降黏剂,在XH-1∶RJY∶SP配比为2∶1∶0.1时,该配方对河南油田杨浅19区块稠油具有很高的降黏效果,在30~80 ℃范围内降黏率在98%以上,可实现低含水稠油低温降黏的需求,普适性广。
[1]孙 慧,张付生.稠油化学降黏研究进展[J].精细与专用化学品,2005,13(23):16-20,30.
LaboratoryStudyonOilSolubleCompositeViscosityReducer
CHANGGuo-dong
(Research Institute of Petroleum Engineering and Technology,Nanyang 473132,China)
According to the problem existing the heavy oil viscosity reduction in henan oil field,the study on oil xoluble viscosity reducer formula are developed.Through indoor screening evaluation,oil soluble composite reducer sytem are abtained,the effect of temperature to viscosity reducing effect are investigated.The result shows,the viscosity reduction rate of this system to henan oil field yangqian 19 block heavy oil at 30~80 ℃ over 98%,also,its universality is more widely.
heavy oil ; viscosity reducer ; oil soluble ; henan oil field
2013-12-12
常国栋(1986-),男,助理工程师,从事油田化学应用研究,电话:13569201853。
TE345
A
1003-3467(2014)02-0033-03