温度对原油流动改进剂使用效果的影响

王文政 河南油田人力资源开发中心

河南油田南部陡坡带泌304井区原油具有高含蜡、高凝原油的特征，如果采用油井加入原油流动改进剂的生产方式，实现上述区块高含蜡、高凝原油免清蜡生产和低温输送，将大大降低洗井对油井产量的影响，节约的天然气、电能等能源，可大幅度降低生产成本。实验温度对某型原油流动改进剂效果的影响是该油田近年开展的关键子课题之一。实验测定了3种油样在60%和70%的含水率下，不同温度时的黏度和凝油黏壁量。

1 实验步骤

以60%含水、实验温度为50℃的1个油样为例说明，其他含水率和温度条件下的实验改变含水率和实验温度即可。如测定赵安4005井70%含水、45℃时的数据，则先配制70%含水的赵安4005井油样，再将水浴温度设置为45℃即可。实验具体步骤如下：

（1） 将实验油样中的游离水样分出，收集至密闭的容器中置于室温下备用。

（2）将赵安4005井油样置于高于其凝点温度5℃的水浴中恒温40min，将其混合均匀后取样。

（3）由于赵安4005井油样的乳化油水含率均小于60%，则根据其水含量可计算配制100 g水含量为60%的油水混合物需要的乳化油量和游离水量。取8个洁净干燥的原油脱水测试瓶，根据计算结果在其中依次加入游离水样和乳化油样（精确到±0.5 g），并且按一定方法使其乳化均匀。

（4）将8瓶装有100 g±1 g油水样的原油脱水测试瓶放入温度为50℃的恒温水浴中预热约30min，使原油脱水测试瓶中样品的温度达到50℃±0.5℃。

（5） 将上述8个原油脱水测试瓶按油样分为2组，每组4个，其中2个为空白样。另外2个配方瓶中加入5.00 g±0.01 g原油流动改进剂溶液，将原油脱水测试瓶上下手振100次后移至温度为50℃的水浴中静置60min；然后将其置于高于凝点1℃的水浴中，恒温30min。

（6）将一个空白样和一个加药样从水浴中取出，上下手振100次，然后将乳状液倒入旋转黏度计的测试筒内，快速测定油水混合物黏度值。再取一个空白样和一个加药样做同样操作，作为平行样。平行测定二次结果相对于其平均值的相对偏差不超过10%，则取其平均值作为测定结果；若相对偏差超过10%，则应重新进行本组试验。

（7）再将一个空白样和一个加药样从水浴中取出，上下手振100次，然后将乳状液倒入350mL不锈钢杯中，用搅拌机在600 r/min转速下进行动态降温。当油水混合物温度将至原油凝点以下2℃时，停止搅拌，边旋转边将混合物缓慢均匀倒出，将不锈钢杯用夹子固定，竖直倒空10min，擦净外壁和杯口称重，减去空杯质量得凝油黏壁量（g）。再取一个空白样和一个加药样做同样操作，作为平行样。平行测定二次结果相对于其平均值的相对偏差不超过10%，则取其平均值作为测定结果；若相对偏差不超过10%，则应重新进行本组实验。

2 实验结果分析

从赵安4005井黏温曲线可以看出，无论是60%含水还是70%含水的油样，随着温度的升高不加药油样黏度和黏壁量基本呈线性下降均势；而加药油样的变化均势为：从32℃升温至35℃时，随着温度的升高黏度和黏壁量急剧下降，到达35℃以后，再升高温度黏度和黏壁量下降幅度不大。这是因为加入原油流动改进剂后，可形成水包油型原油乳状液。对于水包油型原油乳状液，在温度较高时由于油相流动性和变形能力强，在流动过程中易于形成良好的分散状态，油珠粒径较小，在连续相中更分散，乳状液黏度也更大程度地取决于连续相介质。从赵安4005井黏壁量与温度关系和赵安4005井降黏率与温度关系可以看出，35℃时降黏率和凝油黏壁量降低幅度均达到75%以上，再升高温度变化不大。因此35℃可作为安全回油温度。

从第二口井油样的黏温曲线可以看出，当温度从38℃升高至41℃的过程中，空白样黏度下降缓慢，加药油样黏度则急剧下降。41℃为加药油样降幅趋缓的拐点，此时已处于黏度低值，再升高温度黏度下降幅度不大。其黏壁量与温度关系曲线表明，当温度从38℃升高至41℃的过程中，加药油样黏壁量急剧下降。41℃为加药油样降幅趋缓的拐点，再升高温度黏壁量下降幅度不大。其降黏率、凝油黏壁量降低幅度与温度的关系表明，在41℃时加药样的降黏率和凝油黏壁量降低幅度均达到了60%以上。因此41℃可作为这第二口井的安全回油温度。

从第三口井油样的黏温曲线可以看出，27℃时，加药样的降黏率达75%，黏度值仅为70mPa·s左右。其凝油黏壁量与温度的关系表明，对于含水60%的赵安4021井油样，在不投加流动改进剂的情况下，温度由40℃下降至27℃的过程中，凝油黏壁量大幅增加；而投加改进剂的油样在降温过程中凝油黏壁量增幅很小。加药后27℃的黏壁量值要好于空白样40℃的值。70%含水的油样亦有此规律。其降黏率、凝油黏壁量降低幅度与温度关系表明，在27~40℃的温度范围内，该井加药后的降黏率均达到了90%以上，凝油黏壁量降低幅度也达到了75%以上。因此27℃可作为该井的安全回油温度。

3 结论

（1）对河南油田南部陡坡带泌304井区原油进行温度对原油流动改进剂效果影响实验，凝油黏壁温度可下降2℃~6℃，赵安4005井、第二口井、第三口井的安全回油温度不得低于35℃、41℃和27℃。按照上述的实验步骤至少需测量224个数据才能说明问题。

（2）实验说明了某型原油流动改进剂对于河南油田三口井的油样（高含蜡、高凝原油）表现出较好的防蜡、减阻、降黏效果，这可从原油流动改进剂具有显著降低原油黏度、降低凝油黏壁量的作用及较好的适应性等方面来验证。

（3）某型原油流动改进剂的质量检验方法可参照《石蜡基原油乳化降黏剂产品检验指标及方法（Q/SY DQ2007—92）》执行，实验条件可根据原油特性调整。