塔河油田采油三厂乳化现状及对策探讨

谷海亮，杜明慧，李云鹏

（1.中石化西北油田分公司采油三厂，新疆轮台841600；2.新疆地矿局信息中心，新疆乌鲁木齐830000）

塔河油田采油三厂乳化现状及对策探讨

谷海亮1，杜明慧1，李云鹏2

（1.中石化西北油田分公司采油三厂，新疆轮台841600；2.新疆地矿局信息中心，新疆乌鲁木齐830000）

本文论述了原油乳化的机理及原油乳化的危害，总结了目前塔河油田采油三厂乳化井现状及规律，讨论了针对井筒与地面乳化的不同情况下采用环空、后流程加破乳剂与环空掺稀的降黏方式，从而保证油井稳定生产，提高生产时效。

原油乳化；现状和规律；降黏；生产时效

随着塔河油田开发进入中后期，原油的生产方式不断改变，原油含水逐年上升，形成油水混合液，而原油中的胶质、沥青质、蜡等天然乳化剂的不断析出，以及油田开发中表面活性剂使用率增加，使原油更易形成稳定的乳状液，原油乳化日益频繁。原油乳化后黏度增大，影响油井正常生产，因此，解决原油乳化问题对确保油井生产、提高生产时效有着重要意义。

1 原油乳化机理

1.1 原油乳化概念

原油乳化是指油水两种互不相溶的相体系中，有一种相以液珠形式均匀分散于另一种与之不相溶的相之中所形成的乳状液[1]。

1.2 原油乳化类型

（1）油包水乳化原油（W/O）是一类以原油作分散介质，水作分散相的乳化原油，多存在于一次采油和二次采油采出的乳化油中。稳定这类乳化原油的乳化剂主要是原油中的活性石油酸和油湿性固体颗粒[2]。

（2）水包油乳化原油（O/W）是一类以水作分散介质，原油作分散相的乳化原油。多存在于三次采油（碱驱）采出的乳化原油中。稳定这类乳化原油的乳化剂是活性石油酸的碱金属盐，水溶性表面活性剂或水湿性固体颗粒[3]。

（3）多元乳化原油（W/O/W、O/W/O）分散介质的液滴中包含连续相液体的液珠时会产生多重乳化现象。

1.3 原油乳化条件

原油乳化现象的发生需要以下三个条件：（1）存在互不相溶的两相，即水相和油相；（2）存在乳化剂一类的表面活性剂[4]，增大乳状液的稳定性；（3）具有强烈的搅拌作用，增加了体系能量。若发生原油乳化现象，三种条件同时满足、缺一不可[5]。

2 原油乳化的危害

原油乳化后最显著特征为黏度的升高，黏度的增大会造成以下几点危害：

（1）造成断杆风险：乳化油的黏度增加，使原油在井筒中举升困难，造成机抽井载荷增大，严重时造成抽油杆断脱，增加机抽井躺井率[6]。

（2）造成管线凝堵：乳化油的黏度较纯油显著增加，易附着于管线内壁堵塞管线；水的密度比原油大，管道的摩阻增加，流速变慢，造成井口回压升高，有管线刺漏的风险。

（3）各类成本增加：乳化井水套炉上调炉温消耗更多燃料，加热相同体积的乳化油和原油，乳化油消耗燃料增加一倍；抽油机、外输泵增加动力消耗增大，乳化油黏度高，在井筒举升困难，增加耗电量；管线凝堵后频繁扫线既增加了各类费用，影响了生产时效[7]。

3 塔河采油三厂乳化现状及规律

3.1 塔河采油三厂乳化井现状

图1 塔河采油三厂近几年乳化井趋势图

塔河采油三厂油井乳化逐年增多（见图1）。近年来，随着油井含水率及油井生产方式的改变，原油乳化增长趋势更加迅速。截止目前，塔河采油三厂原油乳化井62口，占总采油井的13.77%。日产液2 498 t，日产油584 t，平均含水66.15%。产油量占总油量的13.03%（见表1）。

表1 塔河采油三厂八区乳化井基本情况

3.2 塔河采油三厂乳化井规律

八区为塔河采油三厂中乳化现象较为突出的区块，对塔河八区乳化井的情况进行统计，可以得出以下结论：（1）乳化现象更容易发生在机抽井中。机抽井的抽油泵在采油过程中不断做功，搅拌作用为乳化油的形成提供了充足能量；（2）乳化井的含水多数在26%～74%。乳化的形成需要油和水两相同时存在，少数高含水井也存在乳化现象；（3）注气井更容易发生乳化。注入气体氮气对原油的抽提作用，加速了原油的乳化，八区的14口乳化井中，其中10口井为注气后发生乳化现象，占乳化井的71.4%。

4 乳化井管理对策探讨

4.1 井筒乳化采用环空或环空伴水加破乳剂

对于存在井筒乳化现象的油井，通常采用井口连续加药装置在套管环空内连续定量加破乳剂，这也是目前最常见的井筒乳化问题解决方式。但对于一些套压高或是套管液面在井口的井，若直接采用环空连续加破乳剂，由于压力、套管液面等原因，破乳剂难以及时作用到机抽管柱管脚，井筒乳化无法得到有效缓解，因此，采用环空伴水加破乳剂的方式，将水和破乳剂充分混合后注入套管内，达到良好的破乳效果。例如2015年6月，塔河八区的T801（K）井，该井前期生产发生井筒乳化，功图载荷涨至130/72 kN，电流95/70 A，最大载荷、交变载荷、电流均超过额定值，因套压高，套管液面在井口附近，后采取环空伴水加破乳剂方式，加破乳剂后乳化情况有所缓解，电流载荷恢复正常水平，目前该井恢复正常生产。

4.2 地面乳化采用后流程或后流程伴水加破乳剂

原油由井筒举升至地面，由于温度的下降，以及油嘴节流、管线摩擦等作用，造成原油在回压管线内发生乳化，表现为原油黏度增加，管线回压升高。

对于地面乳化的井，通常采用后流程加破乳剂的方式，但对于个别地面乳化，后流程加破乳剂后回压不降的井，需采用后流程伴水加破乳剂的方式，将水和破乳剂充分混合后注入回压管线内，达到降低回压的效果。例如塔河八区的T702B井，该井原油高含水92.75%，未进行加破乳剂处理前回压达到3.07 MPa，进行加破乳剂后回压降至2.56 MPa，但仍较高无法保证正常生产，后采用后流程伴水加破乳剂，目前回压稳定在1 MPa可满足正常生产。

4.3 加破乳剂效果不明显采用掺稀降黏

对于破乳剂降黏效果不好的乳化井，目前采用套管掺稀方式进行降黏。TK830井降黏实验数据（见表2），由表2可以看出该井通过加破乳剂和加热的方式降黏效果均不理想，后采用环空掺稀的方式，当掺稀比为1：1时黏度可由最初的2 000 000 mPa·s降至3 500 mPa·s，降黏率达到了99.83%，该井目前环空掺稀稳定生产。

表2 塔河八区TK830井降黏实验数据对比

5 结论

通过总结塔河采油三厂的原油乳化现状，分析原油乳化规律，论述了当前采用的环空、后流程加破乳剂与环空掺稀的降黏方式可以解决当前油井乳化带来的高负荷、高回压等问题，确保油井的正常生产。随着油田的进一步开发，油井乳化情况会日益加剧，下步需要研究和探索更多破乳方式。

［1］张含明，王英军，宋源.原油破乳剂破乳的认识浅谈［J］.科技创新导报，2010，（7）：8-9.

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［3］孟志强.超声波破乳技术在电脱盐装置的应用［J］.科技创新导报，2009，（30）：58.

［4］王艳丽，等.油水乳化液微波辐射破乳与水浴加热破乳的比较［J］.科技创新导报，2008，（36）：7.

［5］马玲玲，等.国内外原油破乳剂的发展［J］.化工科技市场，2010，33（2）：6-8.

［6］李丽艳，朱肖晶，唐娜.破乳剂对原油乳状液界面膜作用机理研究进展［J］.天津化工，2008，22（1）：4-6.

［7］牟建海.原油破乳机理研究与破乳剂的发展［J］.科研与开发，2002，（4）：25-27.

图1 塔河某井区各开发方案预测综合含水变化曲线Fig.1 The project forecast curve of fwin X well region，Tahe oil field

参考文献：

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［8］孙来喜，张烈辉，杨宇.塔河缝洞型油藏数值模拟及调整技术对策研究［C］.成都理工大学五十周年校庆论文集，四川科学技术出版社，2006.

Discussion on current situation and countermeasures of emulsified well in the third factory of Tahe oilfield

GU Hailiang1，DU Minghui1，LI Yunpeng2
（1.Oil Production Plant 3 of Northwest Oilfield Branch，Sinopec，Luntai Xinjiang 841600，China；2.Information Centre of Xinjiang Geological and Mineral Bureau，Urumqi Xinjiang 830000，China）

In this paper,the mechanism of crude oil emulsification and the harm of crude oil emulsion are discussed.The present situation and law of emulsified well in the thrird factory of Tahe oilfield are summarized.To discuss the method of reducing the viscosity of adding the emulsion breaker in annulus,post process and blending thin oil in annulus is used in the case of different conditions of the wellbore emulsions and the surface emulsions,to ensure the stable production of oil well and improve production efficiency.

crude oil emulsion；present situation and law；reduce viscosity；production efficiency

TE624.1

A

1673-5285（2016）01-0047-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.01.014

2015－11-13

谷海亮，男（1987-），硕士研究生，助理工程师，邮箱：ghl1434@126.com。