青海油田采油二廠

青海油田切克里克井區(qū)的常溫集輸

鐘尚倫青海油田采油二廠

青海油田切克里克井區(qū)原油具有高凝高黏的特點(diǎn)，經(jīng)過對井區(qū)300多口油井原油物性的搜集、分析，共選出28口具有代表性典型油井，進(jìn)行黏度與溫度、黏度與含水、黏度與剪切速率的關(guān)系及原油結(jié)蠟情況試驗(yàn)。現(xiàn)場試驗(yàn)表明，停掉伴熱摻水后96%符合條件的油井能夠生產(chǎn)正常，經(jīng)過冬季氣候條件考驗(yàn)，管道輸送阻力也沒有大的變化，生產(chǎn)平穩(wěn)；對于含水處于轉(zhuǎn)相點(diǎn)附近的油井加入少量伴熱摻水，可以保證含水高于轉(zhuǎn)相點(diǎn)；對于含水低于轉(zhuǎn)相點(diǎn)的油井根據(jù)產(chǎn)液量、產(chǎn)液溫度、含水率的不同，分別采取加入降黏劑、伴熱摻水、井口加熱等措施。

伴熱摻水；常溫集輸；黏度；剪切速率；轉(zhuǎn)相點(diǎn)

1 井區(qū)概況

青海油田切克里克井區(qū)共有油井360口，開井300口，多年來一直沿用的雙管伴熱摻水集油工藝，摻水油井160口。日產(chǎn)液量9 420m3，日產(chǎn)油1 080 t，日摻水3 820m3，綜合含水85.5%。

原油屬于高含蠟原油，具有高凝高黏特點(diǎn)。平均原油密度0.905 g/cm3，黏度961.04mPa·s。

由于該油田原油具有高凝高黏的特點(diǎn)，油田已進(jìn)入到高含水開發(fā)期，據(jù)估算，若能減少摻水10%，集輸溫度降低5～6℃，可降低集輸成本11%～15%，同時(shí)可減少腐蝕、結(jié)垢帶來的各種問題。但是，由于不同區(qū)塊各單井原油物性、生產(chǎn)狀況的不同，盲目的節(jié)能措施可能會(huì)導(dǎo)致集輸系統(tǒng)出現(xiàn)問題，影響生產(chǎn)。因此，需對該油田典型油井原油流動(dòng)性能、結(jié)蠟性能進(jìn)行試驗(yàn)分析，找出常溫集輸?shù)慕缦藁蚣夹g(shù)條件[1]。

2 常溫集輸條件試驗(yàn)

經(jīng)過對該油田300多口油井原油物性的搜集、分析，共選出28口具有代表性典型油井，對典型油井現(xiàn)場取樣，分別控制原油含水在0～80%之間，每變化10%測取一點(diǎn)；溫度在20～65℃之間，每變化5℃測取一點(diǎn)；剪切速率在5和10 s-1下，對油井油樣進(jìn)行黏度與溫度、黏度與含水、黏度與剪切速率的關(guān)系及原油結(jié)蠟情況試驗(yàn)。

2.1 黏度和含水的關(guān)系

含水原油的黏度往往高于純原油的黏度[2]，且在轉(zhuǎn)相點(diǎn)附近黏度最大，流動(dòng)性能差。切六—315井原油由W/O型乳狀液轉(zhuǎn)相為O/W型乳狀液的轉(zhuǎn)相點(diǎn)大部分在含水45%～65%的區(qū)間[3]。以轉(zhuǎn)相點(diǎn)為界，低于轉(zhuǎn)相點(diǎn)，隨著原油含水的升高，原油黏度呈上升趨勢；高于轉(zhuǎn)相點(diǎn)，隨著原油含水的升高，原油黏度急速下降；當(dāng)含水超過80%時(shí)，原油黏度變化較小，且黏度值很低，如圖1所示。

圖1 切六—315井原油黏度隨含水變化曲線

2.2 黏度和溫度的關(guān)系

溫度對原油黏度影響很大。原油黏度隨溫度的升高而降低，當(dāng)原油溫度低于原油凝點(diǎn)（平均凝點(diǎn)35℃左右），原油黏度隨溫度升高大幅下降；原油溫度超過析蠟點(diǎn)時(shí)（40～45℃左右），原油黏度隨溫度下降幅度變小，如圖2所示。

圖2 切12H20—7井不同含水原油黏溫曲線

2.3 黏度和剪切速率的關(guān)系

剪切速率越高，降黏效果越明顯，同時(shí)隨著溫度的升高，剪切速率降黏作用越來越小，在轉(zhuǎn)相點(diǎn)附近，剪切速率降黏作用最大。

低溫時(shí)（尤其是低于原油凝點(diǎn)時(shí)），剪切速率越高，降黏效果越明顯，當(dāng)原油溫度超過凝點(diǎn)以上5～10℃后，各剪切速率下的黏溫曲線趨于重合，剪切速率對黏度影響很小。

含水率小于轉(zhuǎn)相點(diǎn)時(shí)，剪切降黏效果隨含水率的升高而增加，反之，隨含水率的升高而減少；當(dāng)含水率超過80%時(shí)，剪切降黏影響逐漸減小。

2.4 管壁結(jié)蠟率與原油含水率的關(guān)系

管壁的結(jié)蠟率在轉(zhuǎn)相點(diǎn)附近最高，在轉(zhuǎn)相點(diǎn)之前，隨著含水升高，原油結(jié)蠟率緩慢升高，過了轉(zhuǎn)相點(diǎn)時(shí)，原油結(jié)蠟率大幅下降，如圖3所示。

圖3 切16—1—5井結(jié)蠟測試試驗(yàn)

3 結(jié)論

根據(jù)以上特點(diǎn)，得出該油田原油常溫集輸?shù)某浞謼l件:油井產(chǎn)出液含水大于80%、產(chǎn)液溫度大于凝固點(diǎn)5℃以上。然后，統(tǒng)計(jì)符合充分條件的油井，對這部分油井再分別結(jié)合產(chǎn)液量、產(chǎn)液溫度由高到低分批進(jìn)行減少摻水量試驗(yàn)，直到停止伴熱摻水?，F(xiàn)場試驗(yàn)表明，停掉伴熱摻水后96%符合條件的油井能夠生產(chǎn)正常，經(jīng)過冬季氣候條件考驗(yàn)，管道輸送阻力也沒有大的變化，生產(chǎn)平穩(wěn)；對于含水處于轉(zhuǎn)相點(diǎn)附近的油井一般采取加入少量伴熱摻水，可以保證含水高于轉(zhuǎn)相點(diǎn)；對于含水低于轉(zhuǎn)相點(diǎn)的油井根據(jù)產(chǎn)液量、產(chǎn)液溫度、含水率的不同，分別采取加入降黏劑、伴熱摻水、井口加熱等措施。

[1]畢文平，嚴(yán)慶雨，李巧寧．中高含水油井常溫輸送工藝初探[J]．油氣田地面工程，2003，22（4）：25-26.

[2]李殿生，溫淑新，浦雅靜．油井常溫輸送技術(shù)在扶余油田的應(yīng)用[J]．石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2008，1 9（2）：1 8-20.

[3]米鴻祥，仲志紅，眭峰．江蘇油田應(yīng)用常溫輸送工藝簡述[J]．油氣田地面工程，2003，22（8）：24.

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.018