降粘剂在稠油井开采中的应用

孔维刚

摘 要：我國化石能源开采量的逐年递增，加之化石能源属于不了再生能源，随着开采的不断进行，化石能源总量越来越少，甚至会枯竭，所以在开采时要将井中几乎所有的油都开采出来，包括稠油，但目前由于我国稠油粘度较大且含水量较高，采出率偏低，需要加入一定的降粘剂，使稠油粘度降低，以达到顺利开采的目的。

关键词：稠油井；降粘剂；开采；应用

由于稠油最明显的特点是粘度高、含水量高，因此，稠油的降粘成为稠油开采以及原油输送的难题，同时开采出来的稠油要想作为炼制燃料生产过程中的原料，也必须先将稠油的粘度降低及去除水分。下文介绍了稠油粘度较高的原因，以及降低稠油粘度常用的方法，对降粘剂在稠油降粘中的应用加以分析，以期有所裨益。

一、稠油高粘度的成因分析

一般情况下，稠油是以胶体的形式存在与稠油井中的，而不是真溶液形式，其中稠油中的胶束是分散相，沥青质是分散相的核心部分，稠油中一部分胶质以及其中的轻质油馏分是分散介质。稠油胶束中的胶质沥青质通过π-π或氢键等作用力与胶质分子结合，沥青质、胶质等大分子间的作用力使得稠油粘度较高，由于从胶束中心到分散介质，它们的组成是逐渐变化过渡的，所以想办法使胶质、沥青质等大分子之间作用力降低是降低稠油粘度的最佳途径。

二、稠油降粘的方法简介

（一）表面活性剂法。表面活性剂的分子具有两亲性，根据极性基团具有的解离性质可分为：阳离子型、阴离子型、非离子型及两性离子型。基于地层粘土一般带有负电荷的现状，所以通常用阴离子表面活性剂。由于磺酸盐与羧酸盐类表面活性剂耐高温且原料来源广，因此应用较多，但该类阴离子的抗矿盐性较低，尤其是磺酸盐，它极易与高价阳离子发生反应生成沉淀或吸附在黏土表面；非离子表面活性剂具有抗多价阳离子的特点，而且即使在水中也没不会电离出两亲结构的化合物，然而其稳定性及耐高温性较差。

（二）微生物降粘法。该方法的降粘机理有：一，稠油中的微生物在通常情况下，主要靠稠油中的石蜡、长链烷烃、胶质沥青质等生存，把长链饱和烷烃转化成分子量较小的烷烃，以降低粘度；二，在稠油井下，稠油中的微生物在自身代谢时能够产生表面活性剂，其可以改变油水的平衡，降低表面张力，进而降低稠油粘度；三，地下稠油井中的一些产气菌会产生气体，这些气体可以使原油膨胀，达到稠油降粘的目的。该方法成本低、适用性强，且不会给周边环境带来污染，所以其应用较广泛，不过该方法对菌种及其性能有较高要求，还需要对其进一步培育和筛选。

（三）掺稀油降粘法。该方法的实施是将某些稀释剂等低粘度的化合物，比如石脑油、凝析油、某些轻质油等，加入稠油中，根据相似相容原理二者进行互溶，将稠油中沥青质、胶质的浓度降低，改变流动性，达到降稠粘效果。

利用该方法需要注意下面几点：一，加入稀原油掺前，要对其进行脱水处理，加入稀原油后，混合物含水量不低，仍需脱水，从而增加了能耗；二，稀原油加入到稠油后，稀油物性降低，稀油与稠油混合外送时，运送量增加，影响炼厂设施及工艺技术流程；三，稠油和稀油的价格差异较大，应用该方法会提高成本。

（四）加热降粘法。稠油的粘度随着温度的升高而降低，稠油在开采及运输过程中会有管道产生较大的阻力，因此在运输稠油前适当对其进行加热处理，能够降低稠油的粘度，减小运输阻力。

该方法的实施过程虽然便捷、简单，但能耗高，有时还会冷凝，停输后再次启动会比较困难，且受最低输量的限制，因此油田用其他技术代替该方法。

三、降粘剂在稠油油井中的应用

（一）在正常维护施工中的应用。稠油井在正常开采过程中，井筒、炮眼、地层等会出现胶质、蜡质、沥青质堵塞的现象，在维护施工过程中，通常不采用动管柱作业，而是将配好的降粘液通过泵车的作用直接从油套环空或油管泵入井筒，并用清水代替目的层段，挤入降粘液后关井，待反应进行4小时后便可开井进行生产作业。需要注意的是油污堵塞及滤失水一般发生在近井及炮眼附近，此时半径的长度通常取1-1.5m，降粘液的挤入量控制在10-15m3的范围内，当出现严重堵塞时，要适当增加处理半径，增加降粘液的挤入量。

（二）正常作业过程施工中的应用。在正常施工作业中的稠油井中加入降粘剂的顺序如下：一，将井下管柱起出，然后将施工管柱送入稠油井下；二，把井口装好，将试验压力调到25MPa，此时以井口不漏为合格；三，稠油井压力试验合格后将降粘剂挤入井筒，要根据油层的厚度确定降粘剂的挤入量，每米油层降粘剂的用量为5-8m3；四，挤入顶替液。按照施工管柱的容积来确定顶替液的用量，通常情况下，是要根据将降粘剂顶替到欲处理油层顶部的位置加以计算用量，油管柱中的注入量需要依据管内容积来计算，套管内的注入量需要根据环形空间计算；五，注入降粘剂和顶替液后，关闭稠油井4小时；六，时间到后，将施工管柱起出，下入生产管柱。

四、结语

综上所述，通过将降粘剂与稠油井生产实际的结合，对稠油井生产作业过程及维护施工过程进行稠油降粘解堵施工，在稠油井中应用降粘剂，取得了良好的效果，较好的改善了稠油的粘性，为后续油田的正常生产奠定基础。

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