稠油降粘技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 稠油降粘技术 摘要：随着常规原油的不断开采， 其储量和产量在逐年递减。我国稠油资 源丰富，大约占陆上石油总资源的 20 以上，有关稠油降粘开采的课题也越发 重要。目前国内外在稠油开采过程中常 用的降粘方法有：加热法、掺稀油法、 稠油改质降粘及化学药剂降粘法。稠油 乳化降粘技术具有工艺简单、经济、能 量消耗少等优点，因此开发用量少、成 本低的乳化降粘剂成为关注的焦点之一。 中国论文网 /1/view-12780473.htm 关键字：高温降粘；乳化降粘； 复配 中图分类号：V317.1+4 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 1 稠油降粘技术 目前国内外在稠油开采过程中常 用的降粘方法有：加热法、掺稀油法、 稠油改质降粘及化学药剂降粘法。 1.1 掺稀油降粘 轻油掺入稠油后可起到降凝降 粘作用，但对于含蜡量和凝固点较低而 胶质、沥青质含量较高的高粘原油，其 降凝降粘作用较差。 所掺轻油的相对密度和粘度越 小，降凝降粘效果也越好；掺入量越大， 降凝、降粘作用也越显著。 一般来说，稠油与轻油的混合 温度越低，降粘效果越好。混合温度应 高于混合油的凝固点 35，等于或低 于混合油凝固点时，降粘效果反而变差。 （3）优缺点 轻质稀原油不仅有好的降粘效果， 且能增加产油量，并对低产、间隙油井 输送更有利。在油井含水升高后，总液 量增加，掺输管可改作出油管，能适应 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 油田的变化。因此，在有稀油源的油田， 轻油稀释降粘，具有更好的经济性和适 应性。 首先，稀原油掺入前，必须经过 脱水处理，而掺入后，又变成混合含水 油，需再次脱水，这就增加了能源消耗； 其次，稀原油作为稀释剂掺入稠油后， 降低了稀油的物性。 稠油与稀油混合共管外输时，增 加了输量，并对炼油厂工艺流程及技术 设施产生不利影响；此外，鉴于稠油与 稀油在价格等方面存在的差异，采用掺 稀油降粘存在经济方面的损失。 1.2 加热降粘 （1）降粘原理 根据八面河、胜利孤岛、克拉玛 依九区、江汉潜一段高粘原油的粘温实 测数据，粘度和温度的关系大致符合式 （1-2）： （1-2 ） 而大庆、江汉、克拉玛依等油田 一般原油粘温关系（温度高于析蜡点） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 大致符合式（1-3）： （ 析蜡点） （1-3） 式中 原油粘度， ； 原油温度，。 由式（1-2） 、 （1-3 ）可看出，随 着温度的升高，原油粘度呈明显下降的 趋势，即加热可达到降粘效果。 （2）降粘规律 室内实验数据表明，高粘原油和 一般原油也有明显差别： 高粘原油的粘度对温度更敏感； 高粘原油的凝固过程是随温度 降低，稠度增大，最后失去流动性的渐 变过程，而一般原油在反常点以下呈突 变过程，这表明： a.高粘原油的加热降粘效果比一 般原油更显著，采用加热降粘处理是经 济的； b.高粘原油的低温流动性和在低 温下输送的安全性比一般原油好，而且 粘度受流态影响也较小，宜于采用大管 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 径、低流速输送。 （3）存在问题 加热输送方法是传统的方法，目 前也仍是国内外原油主要集输方法，但 其能耗高，占输量 1 以上的原油被烧掉 和损耗，经济损失大；因此，应逐渐减 少或取代加热输送方式，但属蒸汽吞吐 开采的稠油，从井口出来的油温就高达 130左右，这样就应结合热采进行热 输。 1.3 稠油改质降粘输送 （1）降粘原理4 稠油改质降粘是一种浅度的原油 加工方法，以除碳或加氢使大分子烃分 解为小分子烃来降低稠油的粘度。除碳 过程大致可分为热加工和催化加工，热 加工有减粘裂化、焦化等，催化加工以 催化裂化为代表。此外，还有溶剂脱碳， 如脱沥青和脱金属等过程。加氢过程有 加氢热裂化和加氢催化裂化等。 （2）应用实例 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 近年来，国外采用在油田内建立 一套稠油改质的装置，使稠油的大分子 裂化、减粘，便于输送。举例如下： 法国提出加氢降粘裂化法。在 油田进行加压加氢处理，使原油粘度降 至可用管线输送，并在下游炼厂用普通 炼油方法加工。这样打破了以往采用传 统的单纯物理降粘法，可节省各种降粘 措施费，方便生产。 日本瓦斯株式会社和三菱株式 会社提出“全部重油残渣改质精炼法 （CHERRY-P） ”用以生产轻质燃料油、 城市煤气和炼钢用焦。用热裂化和重整 工艺来加工减压渣油，取代常用的降粘 裂化和延迟焦化。为防止热裂化过程在 管路和设备内结焦，在进料时混进煤粉 作为载焦体，最后分出，摁扣使过程流 化。在油田进行加热、反应、闪蒸，将 拔头馏分回掺井下循环使用，其余送至 炼厂进行分馏与减压蒸馏等。 （3）特点 稠油经改质后除了得到低粘、优 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 质的合成原油外，所得的副产品渣油可 用来产生氢气、加热蒸汽驱动汽轮机发 电、加热蒸汽锅炉产生蒸汽进行蒸汽吞 吐和蒸汽驱生产等。 1.4 化学降粘 化学降粘是向原油中加入某种药 剂通过药剂的作用达到降低原油粘度的 方法。目前对于任何原油，不管什么条 件都能降粘的化学药剂尚未发现，只能 对不同的原油物性和不同的油井生产情 况，采取相应的降粘措施。 （1）蜡晶改进剂（降凝剂） 降凝降粘对于石蜡基原油，由于 原油中蜡含量高，引起原油凝固点高， 此类原油在其凝固点以上温度时原油粘 度并不大，而且对温度不敏感，但当温 度降到原油凝固点以下时，粘度急骤上 升，所以如能将原油凝固点降低，就能 大幅度降低粘度。 蜡晶改进剂是一种分子结构中具 有和原油中蜡分子结构相同或相近的正 构烷烃，并带有极性基团的高分子化合 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 物。它的作用是在熔点温度下分子排列 发生变化，对石蜡结晶产生特殊改进作 用，即在成核和蜡晶生长过程中阻止蜡 晶的生长，或在生长中的蜡晶边侧结合 上一个蜡晶改进剂。蜡晶改进剂在略低 于析蜡温度以下析出，被吸附在蜡晶上 改变蜡结晶的方向性，降低晶体间的粘 附作用。由于石蜡结晶过程是一个连续 的过程，原油中的蜡和加入的结晶改进 剂又是不同分子结构和大小的混合物， 所以蜡晶改进剂的作用过程也是一个连 续的过程，作用机理不同，蜡晶上存在 的蜡晶改进剂分子位置不同，结晶形态 也不同，原油的倾点，屈服值和表观粘 度也不同，实验证明，蜡晶改进剂作为 晶核或与蜡共晶时原油流动性好，而起 吸附作用时流动性差。 （2）稠油催化降粘 在蒸汽驱或者蒸汽吞吐的注蒸汽 阶段油层温度达 150300，若在此温 度范围内，加入少量的催化剂如 AlCl?3，FeCl3 等，可使稠油中的胶质， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 沥青质在硫键处断裂产生理想的降粘效 果。 （3）表面活性剂降粘 降粘原理 表面活性剂降粘通常归结为三种 机理：乳化降粘，即在活性剂作用下 使油包水型乳状液反相成为水包油型乳 状液而降粘；破乳降粘，即活性剂使 油包水型乳状液破乳而生成游离水，根 据游离水量和流速，形成“水套油心” ， “悬浮油”， “水漂油”而降粘；吸附降粘， 即活性剂分子吸附于管壁上或油层间而 减少摩擦阻力。 常用乳化降粘剂 国内常用的乳化降粘剂有 AE- 1910、J-50、GY-1、BN-99、HRV 等。 稠油掺活性水所用的表面活性剂有：烷 基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、OP-10 等。 抽油机井所用的乳化降粘剂应具有低温 快速的性能，掺活性水所用的降粘剂应 具