春光油田超稠油在水蒸气作用下的组成变化研究

袁光喜，许承阳

（1.中石化河南油田分公司新疆采油厂，新疆奎屯 834032；2.中石油青海油田钻采工艺研究院，甘肃敦煌 736202）

春光油田超稠油在水蒸气作用下的组成变化研究

袁光喜1，许承阳2

（1.中石化河南油田分公司新疆采油厂，新疆奎屯 834032；2.中石油青海油田钻采工艺研究院，甘肃敦煌 736202）

春光油田春10区块位于准噶尔盆地西部隆起车排子凸起，含油面积6.9km2，地质储量1 152×104t，油藏埋深900-1 030m，油层厚度1.2～5.2m；油藏温度下原油黏度22 000～98 000mPa·s，属于中深薄层超稠油，在地层条件下不具流动性。采用注蒸汽开发，考察了水蒸气不同作用温度和时间下的春光油田超稠油黏度、碳数组成和组成的变化规律。

油田；超稠油；水蒸气；变化

1 实验预处理

1.1 原油脱水处理

采用沉降脱水法：将含水稠油置于高压反应釜中，抽真空，用N2置换空气，充填N2后，升温至90～110℃，搅拌30min后关闭搅拌器，静置恒温24h，降温后，放出下层水，打开反应釜，取出上层稠油，分析含水量。若含水量超过3%，则按此方法继续脱水，直到含水量0～5%为止。通常经过2～3次的加热、静置、沉降后（大约3d时间）可达到含水率要求。

优选春10Ⅱ1-7-8H和春10Ⅱ2-7-8H原油分别代表NS1Ⅱ1和NS1Ⅱ2两个主力层位的原油进行研究。

1.2 原油黏度测试

采用DV-Ⅱ+型黏度计测定。

1.3 原油组成测试

采用四组分实验方法。

1.4 原油烃类碳数分布测试

采用Agilent色质谱仪GC-MASS7890A/5975C进行分析，脱水后的原油采用C6烃稀释，注入到GC-MASS中，将得到的谱图采用归一化处理得到不同组分的含量。

较详细烃馏分的烃分布测定可有助于研究裂解反应前后稠油中烃类组成的变化。分析方法是将稠油馏分试样气化后随载气通过高分辨率毛细管柱，使正庚烷以前轻烃、C8～C40正构烷烃与异构烷烃分离，用火焰离子化检测器检测，以面积归一法计算各组分质量分数。色谱柱的固定相为聚甲基硅氧烷（SE-30、OV-1 等）交联的石英毛细管柱，最高使用温度不低于 320℃，柱长 30～60m，内径0.22～0.25mm，柱效不低于3 000 理论板/m。

2 处理温度与时间对稠油黏度的影响

2.1 水蒸气不同作用温度对黏度的影响

从温度对稠油黏度的影响看，温度越高，黏度越低。当加热温度升到280℃后，同样恒温时间下黏度下降幅度非常大。恒温8h时温差同样为40℃范围内，180℃升到220℃，200℃升到240℃，以及240℃升到280℃，春10Ⅱ1-7-8H稠油在3个温度段时黏度分别下降3.1%、7.1%和22.2%；对于春10Ⅱ2-7-8H稠油，3个温度段时黏度分别下降5.3%、12%和14%。可见温度超过240℃后黏度下降幅度随着温度的上升而大幅度下降，这也就是采用高干度蒸汽开采稠油的主要原因。

2.2 水蒸气不同作用时间对粘度的影响

加热温度180～220℃时，加热时间延长，黏度下降；恒温时间在12～36h内，黏度下降幅度较大，超过36h后黏度下降幅度变小。从曲线斜率看，加热时间以36h为宜。

3 处理温度与时间对稠油组成的影响

3.1 水蒸气不同作用时间对稠油组成的影响

温度一定时，时间越长，饱和分与芳香分含量越高，通过时间与含量的关系可知，恒温时间36h内较合适。

春10Ⅱ1-7-8H油较低温度（180℃）下，胶质含量随着时间增加而缓慢增加，说明有较多的胶质产生；在200～220℃时，胶质含量在12h内随着时间增加而增加，加热时间在24h后胶质含量开始下降；温度在240～280℃时胶质则随加热时间的增加而下降，说明胶质和沥青质在高温下均容易裂解。

春10Ⅱ2-7-8H油来在180℃时，24h之前，胶质含量下降，沥青质略有提高，恒温时间在36h后，沥青质开始下降。这就说明在低温（180℃）下，胶质又缩合而成为沥青质，水热反应程度很弱，较高温度下，沥青质裂解程度高于胶质，随着反应时间的延长，胶质开始缓慢下降。

4 处理温度与时间对稠油碳数分布的影响

4.1 高温水蒸气作用对春10Ⅱ2-7-8H原油的碳数分布影响

180～220℃时随着恒温时间的增加，大于C31的组分含量逐渐下降，而且下降幅度较大，C26～C30组分也有较小程度的下降，C2～C25、C16～C20组分有所增加；当温度升到240℃后，C31～C35组分是主要的裂解对象，C26～C30的裂解量也较大，另外，C21～C25组分也有所减少。当温度升到280℃后，轻组分C11～C15明显增加，C26～C35量比8h的量减少5.31%，同时还可以发现高于C36组分及小于C10组分有所增加，说明在280℃下有部分缩合反应及低分子气体产生，这是高温裂解的典型特征。

4.2 高温水蒸气作用对春10Ⅱ1-7-8H原油的碳数分布影响

从实验结果可以得出，在温度180～240℃时，＜C20组分随着恒温时间延长，含量上升，C31～C40组分则逐渐下降。220℃以下时，C21-C25随着恒温时间延长而增加；温度240℃时，C21-C25组分随着恒温时间的增加先增后减。280℃时，C26-C30和C31-C35含量均下降，碳数越高的组分降解程度越大。

Study on Composition Variation of Super Heavy Oil in Spring Oil Field Under Water

Yuan Guang-xi，Xu Cheng-yang

The spring 10 block of Chunhua Oil field is located in the west of Junggar Basin.The oil-bearing area is 6.9km2，the geological reserves is 1152×104t，the depth of the reservoir is 900-1030m，the oil thickness is 1.2-5.2m ；the crude oil Viscosity of 22000～98000mPa.s，belonging to the middle and deep thin layer of super heavy oil，in the formation conditions are not flow ability，the use of steam injection development，inspection of different effects of water vapor temperature and time of spring oil field super heavy oil viscosity，And the composition of the composition of the law.

oil field；super heavy oil；water vapor；change

TE311

A

1003–6490（2017）10–0125–01

2017–07–03

袁光喜（1970—），男，湖北钟祥人，高级工程师，主要从事采油工艺研究及应用工作。