渤中26-3油田氣舉井的井液乳化嚴重, 過于粘稠, 流動性很差, 由于流阻的增大, 導致產液量的下降, 需要解決該生產瓶頸。在生產過程中發現, 破乳劑不僅可以對原油乳狀液進行破乳脫水, 而且可以抑制未乳化的油和水在舉升、運輸過程中混合而引起的乳化, 所以, 向處理原油流程、輸送管道、甚至油井井底添加破乳劑, 以防止和減輕原油乳狀液的乳化程度, 同時可以破乳、減阻、降粘等一系列良好的綜合效果。
1 工作機理
1.1 原油破乳機理[1]
原油之所以有穩定的乳化含水, 是因為原油中含有膠質瀝青質等天然表面活性劑, 這些天然表面活性劑吸附在油水乳狀液界面, 形成一層較強的界面膜, 宏觀表現為油包水乳狀液, 削弱或除去此界面膜, 乳狀液就被破壞或不能穩定存在, 加入一些特殊的表面活性劑可以替代原油中油水界面膜的天然活性物質, 從而使含水原油破乳。
1.2 化學降粘[2]
對于稠油開采的技術, 其關鍵點是降低稠油的粘度、減小阻力和改善稠油流變性, 對于各種開采技術而言, 其最終目的還是降低稠油粘度、減小阻力以提高開采率。降粘法分為物理降粘法和化學降粘法, 其中化學降粘法是稠油開采中最為普通和常見的一種降粘方法。其工作原理為, 將特定量的化學藥劑通過油套管環形空間注入油田井底, 利用進下泵的攪拌作用, 使藥劑與稠油混合, 達到降低稠油粘度從而改善稠油流動性的目的。
1.3 原油破乳和化學降粘的融合[1]
從上面的原油破乳機理和化學降粘機理可以看出, 原油破乳是破壞掉乳化層后形成油和水的不穩定混合液, 稠油化學降粘劑在破壞掉油包水型 (W/O) 后, 形成以水作連續相的水包油型乳狀液 (O/W) , 增加了一個乳化過程。含水一定的原油在被破乳劑破壞了穩定的乳化層后, 由于水作為連續相或不是很連續相的存在, 油水在流動狀態下能夠大大降低流動阻力, 從而起到降粘作用。從機理的探討可以看出, 應用破乳劑實施油井井筒化學降粘有一定的理論基礎, 尤其是對因乳化含水后粘度增加幅度較大的油井效果更明顯。
2 現場實施方案
渤中26-3油田使用的破乳劑BH-20A對油田乳化液有很好的破乳效果, 但該藥劑過于粘稠, 流動性很差, 隨氣舉氣注入有堵塞氣舉閥的風險, 原始狀態下的破乳劑不具備加注條件。要使用破乳劑首先需要降低破乳劑本身粘度, 增加其流動性。
2.1 流動性試驗
破乳劑BH-20A為油溶性, 嘗試過使用柴油等幾種不同溶劑稀釋, 容易出現分層, 均未達到理想效果。
在對破乳劑BH-20A成分研究中, 發現其組分含“5%~10%甲醇”, 但甲醇本身對油水處理沒有實質作用, 所以推測甲醇的作用主要是作為BH-20A的稀釋溶劑。于是開始嘗試破乳劑與甲醇混合試驗, 破乳劑在與甲醇1:1混合后完全溶解, 流動性很好。在化驗室靜置3天以上, 未發生破乳劑析出、分層等情況。破乳劑加甲醇稀釋達到預期效果, 從形態上具備了隨氣舉氣加注條件。
2.2 甲醇稀釋后的破乳降粘效果試驗
在井口取A10井粘度最高時的油樣進行了多次破乳試驗, 原始油樣測粘度為13280m Pa·s, 加破乳劑甲醇混合液濃度在125ppm, 將油樣于藥劑搖勻后靜置20分鐘, 粘度降為285m Pa·s。說明破乳劑使用甲醇稀釋后, 有效成分未被破壞, 破乳降粘效果顯著。從降粘效果上具備了加注條件。
2.3 加注流程臨時改造
在保證A8井加注降粘劑生產的情況下, 試驗注入破乳劑需要使用其他泵和加藥管線注入流程, 而平臺現有流程滿足壓力等級的僅為高壓甲醇注入泵 (操作壓力18Mpa, 排量30L/h, 管線壓力等級2500LB) 。平臺考慮安全性和經濟性, 使用高壓儀表管線進行連接, 臨時將高壓甲醇注入泵出口連至A9井降粘劑注入點, 從流程上具備試注條件。
3 效果分析
以氣舉井A9井為例, 由加自制破乳劑前溫度由原來34至38℃波動, 到加藥后溫度穩定在41℃以上且基本無波動, 單井增油超50方/天, 單井的試注達到了良好的效果。
再以氣舉井A10井為例進行數據對比分析, 加藥前日產油量最高是41方/天;加入兩種不同的藥劑后均有增產, 但從日產量增幅分析, 平臺自配破乳劑效果好于專用的降粘劑。另外, 注入濃度上分析, 自制破乳劑的注入量要比降粘劑低16-28倍, 經濟效果更加明顯。
4 結語
4.1 破乳劑在氣舉井中降粘, 減小油管的流阻, 增產作用明顯。
4.2 利用與流程注入的同型號破乳劑, 不會產生藥劑與流程原油的各種藥劑之間產生不配伍現象, 成本低、且安全性好, 更容易接受。
4.3 破乳劑比單獨作用的降粘劑效果好, 且前者注入量低, 更加經濟實用, 有很強的推廣意義。
摘要：渤中26-3油田部分油井采用氣舉的生產方式, 隨著生產含水率的上升, 汽油比值較大, 管道內擾動劇烈, 導致井液出現乳化, 粘度上升, 嚴重降低了流動性, 阻礙了油井的正常生產。井筒摻表面活性劑降粘技術是近些年興起來一項降粘增產的開采技術。它的原理是在井筒中摻入含有表面活性劑來使流體的粘度降低。同時, 帶有活性劑的溶液在油管壁表面會形成一層活性水膜, 有利于降粘和潤濕減阻作用。本文就是基于該原理對現場油井進行一系列的藥劑實驗, 來達到降粘增產的目的, 將經驗進行推廣。
關鍵詞：原油,氣舉井,破乳劑,降粘,增產
參考文獻
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