掺液降粘技术在锦州油田的应用

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摘要：稠油，即高粘度重质原油，国际上通常称为重油及沥青，是石油资源的重要组成部分。其突出的特点是沥青胶质含量高，一般含蜡量较少，因而原油粘度很高，流动性差，开采难度很大，过去很长时间无法开采。因此，我们采用了掺液降粘工艺对其作业，力图使其降粘，达到可以开发的效果。

关键词：稠油 掺液降粘

一、稠油油藏的基本概念

稠油油藏是指在油藏条件下原油粘度大于50mP·s，相对密度大于0.9000（20℃）的油藏。联合国培训研究署（UNITAR）推荐的分类标准，将油层温度下脱气油粘度为100～10000 （密度为934～1000/cm3或重度为 20～10oAPI）的原油称为重油，将粘度大于 1×104mPa·s（密度大于 1000kg/m3或重度小于10oAPI）的原油称为沥青。

中国的稠油资源分布很广，储量较多。早在60年代在新疆克拉玛依油区就发现了浅层稠油。70年代又在胜利油区及辽河油区发现了许多稠油油藏。稠油用常规开采方式较为困难。目前锦州油区开采油井普遍采用掺液降粘的方法进行油井生产。

二、掺液降粘工艺结构

掺液降粘采油工艺可以通过空心杆或油套环空掺入降粘液体，掺入方式分为泵上掺、泵下掺。通过掺入降粘液体能够有效地降低井筒内原油的粘度，使油井可以正常生产。同时，掺液举升方式解决了原油地面集输困难的问题。但是，采用掺液降粘方式降粘需要充足的降粘液体，同时还要求以经济效益为目标对该举升方式进行论证和设计。泵上掺液的优点是掺入液不影响泵的有效排量，可实现小泵深下；缺点是不能降低进泵原油粘度，只能降低杆柱运行阻力，存在掺液不均匀及掺液增大井底流压（从而产量降低），甚至会进入地层的问题。适用于稠油粘度相对较低并可以进泵的油井。泵下掺液与泵上掺液相反，它可以降低进泵原油粘度，但掺入液及产出液一同经泵吸入、排出，影响泵排量，降低了泵效率。使掺液不过抽油泵，影响泵中液体的降粘或清、防蜡的问题。泵下掺入方式适用于原油粘度大、进泵困难、产量低的油井。并且这两种方法都需要地面上的泵注和恒流阀装置来配合，才能实现定量掺液。掺液降粘主要包括掺水降粘、掺稀油、掺化学剂降粘。

1.掺液降粘原理

1.1掺水工艺技术

1.1.1泵上掺水工艺原理

在普通稠油下井管柱的泵上加一封隔器，将油管套管隔开，封隔器上再加一筛管，使油套环型空间和泵上油管连通。然后从附近注水井上接入高压掺水管线至油井套管，使高压（12.0～14.0 MPa）热水（温度 55～60℃）经套管、筛管进入泵上油管中，一方面保持原油温度在粘温曲线拐点以上，防止由于温度降低。

引起稠油粘度的异常变化，另一方面掺入水与泵产出液混合后，降低了稠油在油管中的流动阻力和抽油杆的摩擦阻力，保证泵筒中抽汲的原油顺利地采到地面管网中。该方法的特点在于仅在泵上掺入高压热水，不影响泵效，不会由于油水粘度差异大造成油井含水高，而且投入低，见效快，操作简单，可达到有效降粘、少投入多产出的目的。

1.1.2适用条件

1.1.2.1掺水温度不低于粘温曲线拐点值，防止由于温度太低，粘度突变（也可以对掺入水进行加热）；

1.1.2.2原油粘度一般为2000～10000 mPa·s，对常规稠油井低含水阶段也可应用；

1.1.2.3稠油油藏开采早、中期，油井供液较好；

1.1.2.4油井正常生产时，冲次小于3.0次/min且抽油杆缓下。

1.1.3现场应用注意事项

与常规抽油机井举升工艺计算相比较，掺水降粘举升工艺计算的关键在于井下掺液器深度、掺入量、井口的掺入温度和掺入压力的确定。这四个参数主要受油层采出流体物性（如原油组成、粘度及粘温关系等）的制约，以及流体在循环通道中流动阻力的影响。除此之外，其计算思想和基本理论与常规抽油机井举升工艺计算相同。

1.2掺稀油降粘

1.2.1降粘原理

1.2.2降粘规律

1.2.2.1轻油掺入稠油后可起到降凝降粘作用，但对于含蜡量和凝固点较低而胶质、沥青质含量较高的高粘原油，其降凝降粘作用较差。

1.2.2.2所掺轻油的相对密度和粘度越小，降凝降粘效果也越好；掺入量越大，降凝、降粘作用也越显著。

1.2.2.3一般来说，稠油与轻油的混合温度越低，降粘效果越好，混合温度应高于混合油的凝固点3～5℃，等于或低于混合油凝固点时，降粘效果反而变差。

1.2.2.4在低温下掺入轻油后可改变稠油流型，使其从屈服性假塑性体或假塑性体转变为牛顿流体。

1.2.3掺稀油举升工艺基本流程

掺稀油工艺是将稀油从泵上或泵下掺入，通过掺入稀油降低井筒中原油的粘度使油井正常生产，同时也解决了原油地面集输困难的问题。

1.2.4掺稀油降粘实验分析

掺稀油降粘时，掺入稀油的比例、掺入温度、混合效率等对降粘效果都有一定影响，掺入稀油的比例越高，温度越高，混合时间越长，降粘效果越好。考虑到举升成本，应尽可能减少稀释比。①泵上或泵下掺稀油都能降低井筒流体粘度，能有效改善抽油杆柱受力状况。②泵上掺稀油时悬点最大载荷较空心杆泵下掺稀油时的小，这是常规泵与空心环流泵结构不同的原因所至。③泵上掺稀油的举升效率较空心杆泵下掺稀油时的高。 ④由于泵下掺稀油造成井底流压升高，使得泵下掺稀油产油量较泵上掺稀油的产油量低。

三、结论

掺液降粘技术具有不污染地层，不影响泵效，投入低、产出高、占井周期短，生产过程稳定的特点，实现了井筒降粘、稠油井常规开采的目的。目前这一工艺技术的应用规模正在不断扩大。掺液降粘技术在锦州油田各稠油开发单元使用，此项技术与其他稠油开采技术相配合综合利用，才能收到良好的效果。

参考文献

[1]陶延令《采油技术问答汇编》[M] 石油工业出版社（上、下）1998.11.

[2]邹艳霞《采油工艺技术》[M] 石油工业出版社2006.5.