掺稀对稠油降粘效果的研究

发布时间：2022-04-18所属分类：农业论文浏览：1682次

摘 要： [摘 要]掺稀是我国稠油开采的重要手段，根据相似相溶的原理，利用稀油溶解稠油中的胶质和沥青质从而实现降粘的目的。现场在掺稀时，对稀油和稠油混合后的降粘效果并没有很清晰的概念。本文根据现场油品粘温关系，通过 Cragoe 模型计算了不同掺稀比、不同温度下的混合原

　　[摘 要]掺稀是我国稠油开采的重要手段，根据相似相溶的原理，利用稀油溶解稠油中的胶质和沥青质从而实现降粘的目的。现场在掺稀时，对稀油和稠油混合后的降粘效果并没有很清晰的概念。本文根据现场油品粘温关系，通过 Cragoe 模型计算了不同掺稀比、不同温度下的混合原油粘度。当稀油稠油体积比达到 1︰1 时，降粘率可达 90 %以上，继续增大掺稀量，降粘率将会增加的很缓慢。

　　[关键词]稠油;掺稀;降粘;Cragoe 模型;粘温关系

　　我国部分稠油油藏，原油在油藏条件下可以流动，但在井筒中流动时，随地层温度下降流动阻力急剧升高。导致稠油在井筒中流动困难，与油管及抽油杆的摩阻变大，造成抽油杆上行载荷过大，下行发生抽油杆漂浮现象，甚至导致油井停产。针对这类情况，可采用掺稀油井筒降粘方法，该方法对稀油资源丰富的油田尤为适用，优点是工艺简单，适合各种人工举升方式，管理、操作较方便，节约成本[1]。在稀油资源丰富的油田，稀油稀释降粘具有更好的经济性和适应性。

　　1 掺稀降粘机理

　　掺稀油降粘技术是将低粘度的稀油按照一定比例掺入高粘度的稠油中，稀油可以起到稀释剂的作用。根据相似相溶的原理，对稠油中的沥青和胶质进行溶解，减弱沥青质胶束间的相互作用，从而降低稠油粘度。

　　在掺入量和混合温度一定时，稀油对稠油的降粘效果主要取决于以下两个个方面：

　　(1)由于稀油是通过溶解胶质和沥青质达到降粘的目的，因此，稠油中的胶质和沥青质含量是影响降粘效果的主要因素。对于胶质、沥青质含量较高的原油，掺稀降粘效果显著;反之，则效果较差;

　　(2)所掺稀油的密度和粘度越小，降粘效果越显著。

　　2 掺稀降粘

　　选用的稀油地面密度为 0.85 g/cm3，相同温度其粘度远小于稠油，因此可作为稠油稀释剂。稠油中掺入稀油后的混合黏度是摩阻计算的重要参数，国内外学者提出了不少经验公式、半经验公式以及计算图表，它们大多是利用实验数据通过线性回归得到的，因此每种模型都有一定的适用范围[2]。在这些公式中，目前应用较广的是 Cragoe 模型和双对数模型。

　　通过比较发现，Cragoe 模型不仅适用于低黏度比系统，对于高黏度比(大于1000)的稠油系统也适用。当掺稀量不大于50 %时，采用 Cragoe 模型比较精确[3]。因此，稠油稀释后黏度计算选用 Cragoe 模型。

　　Cragoe 模型是 Cragoe 于 1933 年提出的，该模型表达式如下：

　　从表 2 可知，掺稀降粘效果显著。掺稀比达到 5︰5(即 1︰1) 后，降粘率达 90 %以上。不同掺稀比条件下所得混合物的粘温曲线如图 1 所示。

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　　通过图 1 发现，在相同温度下，掺入量越大，降粘效果越好，但这一趋势随着掺稀量的增大而变缓。当掺稀量一定时，随着温度的增大，粘度降低，这一趋势与稠油自身的粘温曲线趋势一致。图 2 是不同掺稀比条件下各个温度对应的降粘率曲线。

　　从图 2 可以明显的看出，当温度一定时，稀稠比越高，降粘率越高，降粘效果越显著，但是当稀稠比达到 1︰1 时，随着稀稠比继续增大，降粘率增幅减小。由于掺稀和温度的增高均具有降粘的效果，其中一个因素处于主导地位时，另一个因素的效果就会减弱。例如在低稀稠比时，随温度增大粘度变化率快速升高;而在高稀稠比时，随温度增大，粘度的变化率则增长缓慢。

　　3 结论

　　(1)掺稀降粘效果显著，掺稀比达到 1︰1 后，降粘率达 90 % 以上;

　　(2)当温度一定时，稀稠比越高，降粘率越高，降粘效果越显著，但是当稀稠比达到 1︰1 时，随着稀稠比继续增大，降粘率增幅减小;

　　(3)当掺稀量一定时，随着温度的增大，粘度降低，这一趋势与稠油自身的粘温曲线趋势一致。——论文作者：朱沫

　　参考文献

　　[1]李海军.塔河油田深层稠油掺稀降粘技术研究与应用[D].西安石油大学，2008，7(2)：4-5.

　　[2]万芳林.稠油掺轻油的室内试验研究.油田地面工程[J].1989，8(2)： 53-57.

　　[3]王婷，阳绪斌，张衡，等.稠油掺稀后混油黏度计算方法的研究[J].管道技术与设备，2012，1：18-19.

　　[4]权忠舆.粘稠原油稀释后的粘度计算问题.油气储运[J].1985，4(5)： 67-71.

　　[5]李颖川.采油工程(第二版)[M].北京：石油工业出版社，2009：333.

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