石油行业中的稠油降黏增效技术

石油行业中的稠油降黏增效技术

蒋楚君

新疆油田公司重油开发公司采油作业六区 新疆维吾尔自治区克拉玛依市 834000

摘要：稠油是石油工业中常见的一种类型，其特点是粘度高、凝点高、流动性低，使得开采这些油相对困难。降黏增效是成功提取稠油的必要条件。粘度降低技术可以降低稠油的粘度，便于提取稠油。为了充分利用降低粘度的附加价值，有必要提供有针对性的技术手段，了解技术原则，深化实质性原则，全面提高厚油层的开采能力。因此，本文首先讨论了稠油的概念，然后分析稠油开采中降黏增效技术的原则，最后分析稠油开采中降黏增效的物理化学技术。

关键词：稠油开采；降黏增效；工艺技术；分析研究

前言

稠油是指在层状条件下粘度大于50 MPa /秒的稠油，或在罐壳温度下粘度介于1000 MPa/秒至10000 MPa /秒之间的空气中释放的原油。世界石油丰富，储量比传统原油多得多。但是，含油胶和沥青含量高导致粘度高，流动性低。为了解决稠油开采和运输问题，降黏增效，提高稠油的流动性至关重要。

一、稠油降黏增效原理分析

顾名思义，稠油是高粘度、高密度的油，通常在国外称为稠油。与稀油相比叫它稠油，稠油难流通，稀油像水一样流动。稠油粘度极高，甚至高达几百万mpas。从科学角度来看，很难从地下开采，因为太粘稠了。在20℃环境温度下，地下粘度大于50 %，密度大于0.92的原油通常称为稠油。在开采和运输过程中，经常使用热油循环、油层燃烧和蒸汽喷射等方法来增加热量和降低粘度，或混合稀有石油、进行模拟和添加活性制剂来降低粘度。

与普通油罐不同，稠油不是液体而是胶状的，这使得稠油开采非常困难。此外稠油芯是分散沥青束相，分散介质是轻油的分馏和胶的一部分。因此，为了降低粘度、提高效率和完成采油工作，有必要采取有针对性的办法降低稠油的粘度。目前最常用的技术是在π-π作用和氢键作用下，通过橡胶沥青与胶分子有机融合。稠油的高粘度是由于沥青和胶质的相互作用。因此，分散介质中束中心的组成过程正在逐步演变。使用这些力减少沥青和胶质之间的力可以降黏增效，提高稠油产量。

二、稠油降黏技术研究现状

稠油的实际粘度受到温度的影响。稠油比普通原油敏感，可以通过使用稠油的粘度特性加热以降低粘度，但需要较高的湿度要求。近年来，区域温度发生了很大变化，导致稠油粘度发生了一定变化。温度升高，稠油粘度降低。在大多数区域，加热降解和降解技术被用来运输稠油，但这种技术的缺点是，当管道温度下降时，管道会暴露出来，而且加热降解和降解技术的能耗相对较高，这就需要一种稀释，稀释技术主要是将稀释后的油与稠油相结合，以降低稀释后的一致性。这种脱胶技术的原理是用稀释剂削弱油胶。在稠油中加入稀释油也可能破坏冷凝效果，需要增加混合量以提高降粘效果。催化还原和氢键技术主要是利用稠油与蒸汽之间的反应，在催化剂的帮助下使高碳稠油反应，降低稠油粘度。催化裂化技术具有很高的经济价值，是今后开采稠油的主要手段。微生物降解技术是利用生物活动和新陈代谢促进油井生产的一种手段。使用微生物降解降黏增效时，必须通过生物表面活性剂降低稠油的分子质量和粘度。

三、稠油降粘方法研究

1.物理降粘

（1）热采法

稠油比传统原油对温度更敏感，随着温度的升高，粘度会大大降低。热采是利用原油的粘性特性为油层产生热量和降低原油粘度的一种方法。一方面，当温度高于分析蜡点时，蜡晶体溶解，便于原油在储油层中流动；第二，温度升高破坏了氢键与树脂和沥青之间的相互作用。传统的热处理方法有燃料油层法、电加热法、蒸汽喷射法和热水喷射法。近年来开发的方法包括水平井交替蒸汽驱油(HASD)、井底排水(DWS)、水平断裂蒸汽驱油(FAST)和非冷凝蒸汽和气体驱油(sap)。燃料油层是通过连续加热储集层的岩石和液体将原油蒸馏、破裂和流入生产井的过程，通过将原油的一部分燃烧到油层、向油层注入空气或氧气来产生热量蒸汽训练是一种热萃取方法，用于将蒸汽注入进气井。高效、长期的成本回收周期。

（2）掺稀油法

根据类似的相容性原则，在原油稀释时(天然气凝析、原油蒸馏、轻质原油、苯、柴油等)，稠油粘度会降低，流下来的雷诺数也会增加。稀释后的油可以降低机油混合密度和缸体静压损耗，但机油混合质量也可能产生影响。混合油的降解和粘度有几个影响因素:混合油凝固点的混合温度应高于3 ~ 5 ℃，混合前稀释原油应脱水，再加上混合油和稠油的相对密度和粘度混合量也应被视为总体上经济上可行，因此不适合于低含油量的储油罐。

（3）使用机械设备完成降黏增效

传统的水泵很贵。如果要大幅降低开采石油的成本，可以使用机械方法降低粘度，提高效率在开采过程中，根据清洁球的原则，为了促进稠油的顺利开采，有必要定期清洁稠油，改进螺杆泵和油泵。为了提高清洁效果，可以使用循环装置、液压泵和高压水枪进行匹配。为了更好地完成稠油开采，可以在清理周期结束时将石油放在地面设施中。

2.化学工艺技术

（1）使用降凝手段降黏增效

使用冷凝技术降低原油凝固点意味着在稠油中加入蜡晶体可以降低原油粘度。在结构上，普通的蜡分子与原油中的烷基相似。以石蜡为基础的原油也根据类似的相容性原则进行了修改。由于冰点原油的蜡含量高，原油的冰点相对较高，温度敏感原油相对较低。原油在凝固点以下的粘度迅速增加，而稠油在凝固点以上的粘度相对较低，因此，为了达到降低粘度的目标，只能改变稠油的凝固点本身。

（2）实现原油降黏增效时使用微生物

微生物降解是指微生物代谢产生的表面活性剂或有机酸。这些物质可以降低稠油的粘度和冻结点，提高原油的性质和溶解度，并促进原油的流动。微生物以碳氢化合物为食，将宏观分子分解为中链和短链碳氢化合物，并产生生物聚合物，将合成原油分散成液体喷射；另一方面，微生物产生二氧化碳、N2和H2等气体，这些气体在溶解后会扩散，以降低原油的粘度。这种技术成本低、适应性强、易于实施，并可用于进一步的环境处理。但是，微生物载体也有一定的局限性:它只适用于普通储层，不适合于沥青含量过高或粘结剂含量高的超厚储层，因为降解作用没有得到充分利用；微生物产生的表面活性剂和聚合物本身具有沉淀的危险；挑选和培养菌株的条件很难掌握；微生物易受高温、高盐度和高重金属离子的破坏。

（3）实现原油降黏增效时使用裂解法

在催化裂化或热裂解条件下，稠油可分解、异构体化、芳香化、氢转移、叠加、烷基化等。，但反应速度不同。最重要的反应是边链断裂、环开口、脱盐等开裂反应。影响催化裂化反应或热裂解反应的主要因素是反应温度、压力、时间或催化剂与稠油的比率。在大型稠油分子的催化或热裂解后，稠油粘度将大大降低，不可逆转。但是，在实践中，其大部分降解效果是可逆的，主要是因为试验条件不符合催化裂化反应或热喷反应条件。

结束语

综上所述，本文根据笔者实际经验，简要介绍了降黏增效的技术。但是，在实际工作中，应将稠油储量的实际情况与现场研究、现场分析、有针对性的技术解决方案和工艺的有效控制相结合，以实现降黏增效技术的价值，实现降黏增效的目标。

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