俄罗斯科学院研究原油超声波降粘技术



俄罗斯科学院研究原油超声波降粘技术

重质原油、天然沥青由于粘度高、流动性差，影响了开采的成本和效益，给开采和管输带来了诸多不便。目前普遍使用的降粘方法有：加热法、气体法、化学法、物理法等，这些方法不但成本高昂，耗能量大，降粘效果也不太明显。

俄罗斯科学院研究采用超声波技术降低原油粘度。其原理是：在油下或井口位置放置超声波发射设备，对油品进行超声波流体动力处理（UHT），由于声致毛细效应（毛细管内的液体在声空化场中不寻常的上升现象，是伴随空化而出现的冲击波的结果），油品可以更大程度的渗入到毛细管中，超声波振荡过程中能量耗散致使油品温度升高，周边压力增大，加速了乳化破乳，从而降低了原油粘度，增强了原油的流动性。

研究表明使用井下测井仪超声波处理4小时后原油粘度降低了16%，原油采收率提高了26.5%，同时提升了管输原油温度；单独使用UHT方法可降低原油粘度超过30%，并且能改变原油馏分组成；如在使用UHT方法的同时加入化学试剂，会引发协调效应，降粘率可提高到58%，可有效提高原油采油率，增强管输能力，达到长期降粘效果。为实现以上方法，俄罗斯科学研究院设计了一根组合电缆（见图5右下角）缆左边有3芯导线用于驱动超声波井下测井仪，右边为注射化学试剂的钢筋通道。该电缆可永久固定在油井的管道上（布置方式见图5），可按人为要求驱动超声波设备或注射化学试剂。

图5 电缆布置方式示意图

张雪琴 孙冰源 编译自《Ultrasonics Sonochemistry》2016年10月