安峰(中國石油遼河油田分公司歡喜嶺采油廠,遼寧盤錦124114)
杜X塊超稠油摻活性水降粘技術(shù)研究
安峰(中國石油遼河油田分公司歡喜嶺采油廠,遼寧盤錦124114)
針對目前歡喜嶺油田杜x塊超稠油開發(fā)使用電加熱降粘工藝存在能耗過高的問題,提出并應(yīng)用摻活性水降粘工藝。通過對超稠油性質(zhì)的測定,得出超稠油乳化降粘劑的HLB值,確定乳化劑的選擇。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該工藝具有較高的超稠油降粘率、聯(lián)合站用破乳劑良好的配伍性,解決了超稠油乳化降粘與破乳脫水之間的矛盾,實(shí)現(xiàn)了替代電加熱工藝進(jìn)行超稠油開采的目的。在該塊5口超稠油井進(jìn)行了摻活性水降粘工藝試驗(yàn),結(jié)果表明摻活性水降粘技術(shù)可以取代電加熱降粘技術(shù)維持正常生產(chǎn),降本增效效果顯著。
杜X塊;摻活性水降粘;HLB值;超稠油降粘
杜X塊興隆臺油層是歡喜嶺油田在2003年全面投入開發(fā)的一個(gè)超稠油油藏,該塊普遍采用摻稀油和電加熱降粘兩種工藝實(shí)現(xiàn)井筒舉升,由于超稠油特點(diǎn)采用摻稀油生產(chǎn)存在摻油量大并部分影響產(chǎn)量的缺點(diǎn),目前全部采用電加熱的方式確保油井正常生產(chǎn),但電加熱存在投入費(fèi)用大,維護(hù)費(fèi)用高、能耗高的缺點(diǎn),電加熱年支出近1000萬元,導(dǎo)致杜X塊開發(fā)成本一直居高不下,基于上述原因,提出開展超稠油摻活性水降粘技術(shù)研究,探索舉升新方式,替代電加熱方式,降低舉升成本,實(shí)現(xiàn)杜X塊的高效開發(fā),同時(shí)為超稠油區(qū)塊高效開發(fā)探索出一條新的技術(shù)途徑。
杜X塊超稠油原油物性具有“四高一低”的特點(diǎn),即地面脫氣原油具有密度大、粘度高、凝固點(diǎn)高、膠質(zhì)+瀝青質(zhì)含量高、含蠟量低的特點(diǎn)。
根據(jù)塊內(nèi)6口井資料統(tǒng)計(jì),油層組20oC地面原油密度1.0086g/cm3,50℃時(shí)脫氣原油粘度55047.76mPa?s,凝固點(diǎn)43℃,含蠟量1.5%,膠質(zhì)+瀝青質(zhì)含量45%。
2.1.1 粘溫曲線的測定
通過對原油粘度和溫度變化曲線的測定,可以準(zhǔn)確的掌握稠油在不同溫度下的粘度,為實(shí)驗(yàn)提供依據(jù)。
2.1.2 稠油乳化降粘劑HLB值的確定
HLB值稱親水親油平衡值。表面活性劑的HLB值之所以重要,因?yàn)樗坏慌c表面活性劑的親水親油性有關(guān),而且與它的基本性能幾乎都有關(guān),如表面張力,界面上的吸附性,乳化性及乳狀液的穩(wěn)定性、分散性、溶解性等。HLB值反映了表面活性劑的親水、親水性。通過熒光法測定杜1井超稠油乳化HLB值10.7。
杜1井稠油乳化最佳HLB值均為10-11之間。根據(jù)前面所做超稠油乳化最佳HLB值測定實(shí)驗(yàn),結(jié)合環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷嵌段共聚物可以改變嵌段數(shù)控制分子鏈長短而滿足不同井不同時(shí)期的超稠油物性差異的需要。最終確定活性水主劑選定為有機(jī)多胺類和多元醇類,附劑為接支兩段或三段的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷嵌段共聚物。
聯(lián)合站現(xiàn)場破乳劑使用濃度為150mg/L,摻活性水降粘劑使用濃度為100mg/L。采用SY/T 5281-2000《中華人民共和國石油體天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的原油破乳劑使用性能檢測方法(瓶試法)》進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評價(jià)[1]。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:
表1 80℃條件下破乳劑與降粘劑脫水實(shí)驗(yàn)
從上表可以得出,摻活性水降粘劑與聯(lián)合站破乳劑配伍性良好,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)降粘劑濃度對聯(lián)合站破乳脫水沒有影響,摻活性水降粘技術(shù)所使用的降粘劑與破乳劑具有協(xié)同效應(yīng),在一定濃度范圍內(nèi)可以提高脫水效果。
2010年10月至2011年5月,在杜X塊進(jìn)行了5口井摻活性水降粘試驗(yàn),采用摻活性水降粘工藝后,抽油機(jī)電流平均下降了2~8A,產(chǎn)出液粘度平均降低96%以上,有效地控制了該塊超稠油開發(fā)成本,為杜X塊高效開發(fā)提出了新的思路[4]。產(chǎn)出液粘度測定條件為50℃、油水比為3:7。
杜X塊實(shí)施5口摻活性水降粘技術(shù)與電熱桿加熱降粘所實(shí)際發(fā)生的平均費(fèi)用對照,其中,摻活性水降粘劑用量單井年用量16.4t,加藥泵功率為1.5kw,電熱桿加熱日耗電量為1200 kw· h,2010年活性水降粘劑單價(jià)為1.0萬元/t,電費(fèi)為0.55元/kw· h。摻活性水降粘技術(shù)單井年平均降低成本34.59萬元。
(1)研制的乳化降粘劑具有理想的降粘效果,與聯(lián)合站破乳劑配伍性良好,解決了超稠油摻活性水降粘與脫水工藝之間的矛盾;
(2)與電加熱降粘比,摻活性水降粘技術(shù)可靠性高,費(fèi)用為電加熱的36%,有效降低了超稠油開發(fā)成本;
(3)摻活性水降粘技術(shù)對超稠油降粘率不低于96%,達(dá)到了取代電加熱工藝進(jìn)行超稠油舉升開采的目的。
[1] 尉小明,劉喜林,郭占文,余五星等.遼河油田超稠油摻活性水降粘先導(dǎo)性試驗(yàn)[J].石油學(xué)報(bào),2006,27(4):119-121.
安峰(1984-),男,工程師,2009畢業(yè)于長江大學(xué)地球化學(xué)專業(yè),主要從事油田化學(xué)技術(shù)研究與推廣工作。