車(chē)小錕 張盛楠 王晗

摘 要：稠油開(kāi)采進(jìn)入高含水期，采出液綜合含水率高達(dá)80%以上，高含水使得采出液管流特性發(fā)生變化，常溫或者降溫集輸成為可能。分析了高含水期稠油油水混合液的物性，研究了高含水期采出液穩(wěn)定原油含水率。分析了井口回油溫度限制因素以及安全回油溫度的確定方法，提出將高含水稠油粘壁溫度與油品凝點(diǎn)之間的范圍作為安全回油溫度的取值范圍。

關(guān) 鍵 詞：高含水；稠油；降溫集輸；回油溫度

中圖分類(lèi)號(hào)：TE 832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2015）10-2465-03

Determination of Oil Return Temperature of Low Temperature Gathering

and Transportation of Heavy Crude Oil in High Water Cut Stage

CHE Xiao-kun1，ZHANG Sheng-nan1，WANG Han2

（1 Kehong Petroleum and Natural Gas Engineering Co.， Ltd.，Sichuan Chengdu 610000，China；

2. Changqing Oilfield Company NO.3 Oil Production Plant， Shaanxi Yanan 7177507，China）

Abstract： The water cut of produced heavy oil is over 80% when the oil production enters into high water cut stage. The high water cut of produced oil can change pipe flow characteristics， which makes gathering and transportation at normal temperature or low temperature possible. In this paper， properties of oil and water mixture were analyzed， and the steady water cut was researched. The restriction factors and determination method of oil return temperature were analyzed. The method to get the value of oil return temperature from the range between oil adhered temperature and oil pour point temperature was proposed.

Key words： High water cut； Heavy crude oil； Low temperature gathering and transportation； Oil return temperature

我國(guó)稠油儲(chǔ)量豐富，開(kāi)采初期原油產(chǎn)量高，含水率低，地面集輸工藝常采用加熱集油流程，如單管加熱、雙管摻熱水、單管摻蒸汽、三管伴熱等高能耗的集輸流程。但隨著油田開(kāi)采步入后期油井產(chǎn)液進(jìn)入高含水階段，原油產(chǎn)量逐年降低和含水率快速上升，以遼河油田某稠油區(qū)塊為例，綜合含水率80%以上，局部井口含水高達(dá)90%以上，若繼續(xù)采用常規(guī)集輸方式，地面系統(tǒng)能耗明顯增大，集油成本上升。因此降溫或者不加熱集油技術(shù)成為各油田的研究的重點(diǎn)[1-3]。

在國(guó)內(nèi)大慶油田率先開(kāi)展不加熱集油技術(shù)的研究，并先后在薩南油田、喇嘛甸油田、喇薩杏油田開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，取得一些豐富的成果，形成了適合于大慶油田的較系統(tǒng)的低溫集輸與處理技術(shù)，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益。然而在高含水期稠油降溫或者不加熱集輸方面過(guò)于保守，目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有很好的低溫集輸成功應(yīng)用的先例。分析原因主要是由于稠油對(duì)溫度較敏感，降溫的幅度與安全運(yùn)行難以準(zhǔn)確把握。為了解決這一矛盾有必要開(kāi)展高含水期稠油降溫集輸回油溫度確定研究[4-6]。

1 高含水期稠油水混合液物性

1.1 油水混合液整體粘度

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試了遼河油田某稠油區(qū)塊，三個(gè)不同的井口油樣（含水80%）的粘溫特性，如圖1所示，由圖可知，高含水期油水混合液整體粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于稠油單相粘度，主要由于高含水期低粘度的水在管道流場(chǎng)中占主導(dǎo)，因此整體的粘度較小。由圖1還可以看出當(dāng)溫度高于60 ℃時(shí)混合液粘度對(duì)溫度敏感，并且呈現(xiàn)出牛頓流體的特性。

1.2 穩(wěn)定原油含水率

高含水稠油混合液在充分?jǐn)_動(dòng)的時(shí)會(huì)形成水包油乳狀液，但是極其不穩(wěn)定，在重力的作用下，游離水往下運(yùn)移，形成上層油包水下層為含油污水的兩相狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)取樣發(fā)現(xiàn)井口采出液靜置一段時(shí)間后發(fā)生分層，形成明顯的油水界面。在管流中影響管道壓降的主要因素是上層的油包水乳狀液層，因此有必要分析穩(wěn)定時(shí)上層原油含水率。

圖1 含水率80%時(shí)三個(gè)井口油樣的粘溫關(guān)系

Fig.1 Viscosity-temperature curve of three wells when the water cut is 80%

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取三種發(fā)生分層的井口采出液上層油樣100 mL裝入電脫水測(cè)試瓶，在電脫水儀中進(jìn)行電脫30 min，待溫度自然冷卻到室溫時(shí)讀取脫出水的體積，從而計(jì)算得到穩(wěn)定原油含水率，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室還測(cè)得了三種脫水原油的轉(zhuǎn)相時(shí)含水率，如表1所示。由表可知，穩(wěn)定原油含水率較轉(zhuǎn)相點(diǎn)的含水率低。

表1 三種油樣轉(zhuǎn)相含水率與原油穩(wěn)定含水率對(duì)比