稠油SAGD工艺含水化验方法研究

稠油SAGD工艺含水化验方法研究

刘芳芩

长庆油田第七采油厂，陕西 西安 745700

摘要：油井生产的井流物包含油、气、水和颗粒性固体，通过分离器的重力分离，天然气从气出口进入天然气管道，经过天然气流量计计量后进入油气混输管道。液体和颗粒性固体停留在分离器的底部，根据液面的高度能够得到单井的产液量，颗粒性固体定期用物理的方法清除。原油的含水率经过化验和仪表测定。

关键词：稠油；SAGD工艺；含水化验方法

前言

稠油SAGD油井样品含水率的测定对试验区生产调控有着重要意义。从稠油SAGD的生产工艺出发，分析了稠油SAGD含水化验方法的难点，SAGD试验区的样品离心后存在乳化过渡层，界面不清晰造成读数困难，导致SAGD样品含水无法精确测量。针对以上缺陷，通过优选破乳剂、优化离心法及确定含水测试方法，优化了SAGD含水化验的离心法，最终得出适用于超稠油SAGD样品的新含水化验方法，为SAGD配套工艺技术的发展提供一定的指导作用。

一、影响含水率因素的讨论

实际油井的生产分为低含水开发初期，含水中期和高含水期，初期和中期含水率小于50％一60％，大于60％为高含水期。中期之前，油井的产液是油包水现象，即原油是液体中是连续相，产出水为分离相。在这种状况下，游离水不出现。以乳化液的形式存在液体中，可以认为在这个时期油井的产出液为均匀密度的液体。接近以上理论的状态。高含水期的流体，井流物进入分离器后，游离水在分离器的底部析出。分离器的底部水将是影响含水率计算精度的主要因素。底水的出现就意味着两个液位计之间的安装高度减少，即缩小。理论上凰的缩小，直接影响矾的值。当底水全部淹没风，矾随之消失，即两个液位计的高度相同。含水率100％。但是，漂浮在分离器上部的原油依然存在。此时该含水分析将失去意义。以上从理论上论述了在单井计量分离器上安装双液位计，利用油品与采出水之间的密度差计算出井流物液相的含水率。在实际应用中应该根据油井产出液的实际情况。高含水油井和游离水较多的油井不适合采用这种方法测量液体的含水率。根据稠油生产的生产特点。初期蒸汽的热焓和压力使得单井产液量高，短时间游离水不分层。每轮注汽的后期含水低液量小，游离水也不会分层超过日，的液位。所以本方法适合应该在稠油生产过程中的单井计量分离器的含水计算。

二、稠油SAGD工艺含水化验方法研究

1.双液位计计量分离器的结构及理论目前。单井井流物液量的计量普遍采用单玻璃管液位计分离器计量油井的产液量，稀油的含水率由含水分析仪测得，稠油的含水率由于稠油粘滞性特性不能测得。在计量分离器的结构设计中。安装两个玻璃管液位计不但能测量油井的产液量。还能计算出油井的含水率。这两个数据得到后，直接得到油井的产油情况和产水情况，对油井的增产措施提供了实时的数据。尤其是在平面矛盾和层间矛盾复杂的油藏，对控制注水突进的控制具有十分重要的意义。从投资方面讲，玻璃管液位计的采购成本远低于含水分析仪的采购成本。从外围工作环境要求方面讲，玻璃管液位计不需要供电，不需要实验室的化学药品和器具。从维护工作量上讲，含水分析仪需要定期标定，定期设定数据，玻璃管液位计的参数不随时间的变化而变化。从诸多方面看，增加一个玻璃管液位计不增加操作人员的工作量，仅增加适量的维护费用。对固定成本和管理费用的降低具有十分重要的意义。

2. SAGD产出液优化破乳方法。SAGD产出液离心后存在较厚的过渡层，油水界面不清是离心法含水测定误差较大的主要原因。SAGD采出液为复杂的W／O／W型多重乳液，界面膜厚度达到了15由于SAGD采出液中粘土颗粒的含量较高(大于1％)，增加了乳液的稳定性。在分子中没有带电荷的基团，而其水溶性则来自于分子中所具有的聚氧乙烯醚基和端点羟基。阳离子表面活性剂：亲水基团带有正电荷，季铵盐就是阳离子表面活性剂的代表。两性表面活性剂：在分子中同时具有可溶于水的正电性和负电性基团。分子的两性结构使它具有某些特殊的功能，如可以与上述任何一类表面活性剂相配伍。实际上，SAGD采出液已形成了稳定的胶体溶液，常规的破乳剂对这种胶体溶液不能破乳。由于SAGD采出液原油中胶质沥青质等极性组分含量较高，加之与粘土结合，形成重组分混合物，在离心作用下凝聚在油水之间形成过渡层。由于该中间层与上部油层颜色相近，加大了读取难度。针对产出液的乳化特性，对破乳药剂进行了优选，破乳剂无破乳效果，加入反相破乳剂(1 000 mg／L)有油析出，加入特效破乳剂有大量乳化油析出。加入特效破乳剂离心后无过渡层。

3.SAGD产出液优化破乳方法。按离心法试验条件，将破乳剂改为特效破乳剂与反相破乳剂，在常温和烘箱预热两种条件下的离心处样品不需加热，油水乳状液的类型可用染色法、冲淡法、电导法和显微镜观察等方法确定。染色法是在乳状液中加入少量只溶于油、不溶于水的染料，轻轻摇动，若整个乳状液呈现染料的颜色，则说明连续相是油若只有分散的液滴呈染料的颜色，则说明分散相为油冲淡法是根据乳状液易为连续相液体所冲淡的特点来确定乳状液的类别。鉴别方法是将两滴乳状液分开放在玻璃板上，取形成乳状液的两种液体一油和水，分别滴在两滴乳状液中，轻轻搅拌，易于和乳状液掺和者则为连续相介质。电导法是利用油和水的电导不同来判断乳状液的类型。原油的电导能力很差，因此测定电导可确定乳状液连续相为何种液体所构成。此外，利用原油和水的透光性的差别，在显微镜下也容易确定乳状液常温条件下加药与预热后效果相当。离心后界面清晰，无过渡带，上部油相含水未检出。说明特效破乳剂的加入具有破胶作用，破乳效果显著，解决了过渡层的问题，同时可不对样品预热特效药剂在不同加药量下，明样品乳化均匀，含水数据能够代表所送样品的 心方法准确度符合要求。含水。两种方法测得含水差在4％以内。玻璃管液位计在观察计量分离器内部的液位时，由于原油的粘性和凝固性，使得玻璃管内壁容易污染，无法观察到内部的真正液位。通常的做法是在液位计底部设置一个水包，通过水包传压让水包内的水上升到玻璃管内壁。油水混合物的密度和水包内水的密度不一样。分离器内部的液位不能真实的反映出来，工程上通常是在不同的高度标定出一个不同的常数，利用标定出的常数换算出计量分离器内部的真正液位和单井的真实产液量。油井的伴生气经过计量分离器分离后，在气相出口的管道上安装气体流量计。气体流量计计量出状态下的体积流量，同时检测出管道内的压力和温度，利用管道内的压力和温度修正出状态下的气体流量为标准状态下的气体流量。气液分离分别计量后混合进入计量站的集油管道，通过集油管道油气混输到原油处理站。在原油处理站进行原油净化和天然气净化外输到用户。

结束语

由于超稠油SAGD产出液为高温高压流体，采用常规取样方法存在闪蒸现象，不能满足SAGD取样要求，存在界面不清晰造成读数困难、离心法测验方法误差大、乳化效果不佳、样品不均匀性强等困难，统一的含水化验方法不适用于所有样品，需针对不同类型样品匹配相应的化验方法。通过对样品乳化优化实验，加入特效破乳剂后乳化均匀，含水数据能够代表所送样品的含水。两种方法测得含水差在4％以内，准确度符合要求。通过含水率测试实验比较得出结论，对稠油SAGD工艺均匀样品适合采用离心法进行含水测试，而不均匀样品适合采用大体积接收器蒸馏法。

参考文献：

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