摘要:文章通过对大量现场数据的统计分析,深入研究了影响原油含水、改性剂浓度、不同温度下原油年度三者的内在关系。并得出了新立油田嫩303区块合理的加药范围。为下一步冷输做好了准备,如果与改性剂配合应用,将会实现嫩303区块大面积冷输,节能效益和技术价值都是非常大的,所以本实验项目具有深远的推广意义。
关键词:改性剂含水率原油粘度
1 问题的提出
嫩303区块所辖油井处于嫩江湿地和行洪区,并且由于涨水,坝里车辆不能进入,导致洗井工作量不能按照正常周期进行洗井,导致不正常井发生和回油管线回压增高,致使不能完成区块的配产任务,所以通过一些措施手段来降低回压和蜡影响就成为必然。
2 流动改性剂的机理
原油改性剂一般为油溶性高分子共聚物,通常在含蜡原油中添加少量改性剂,即可显著地降低原油的粘度和屈服值,达到改善低温原油流动性的目的。
吸附机理:改性剂分子吸附在蜡晶表面,使蜡不易形成遍及整个体系的网状结构,而起到降粘、降凝的作用。原油在油温高于析蜡温度时,粘度较低,且随温度变化不大;当温度接近析蜡点时,粘度急增。
共晶机理:改性剂分子与石蜡分子构象相同的部分,共同形成晶体;而与石蜡分子构象不同的部分,则阻碍蜡晶进一步成长。
改性剂的分类:
(1)表面活性剂型
表面活性剂应用的是共晶、吸附机理。表面活性剂分子吸附在蜡分子表面,使蜡不易形成遍及整个体系的网状结构,起到降粘作用。如石油磺酸盐、聚氧乙烯烷基胺等。
(2)聚合物型
聚合物型应用的是共晶机理。聚合物分子与蜡分子结晶,使蜡晶产生扭曲,不利长大形成网络结构。主要有聚烯烃、酯类聚合物等。
(3)复配型
蜡的分子量、分子结构多种多样,把不同机理的改性剂复配,能更有效的提高改性剂的降粘效果。
3 流动改性剂实验的效果与分析
3.1改性剂型号确定
改性剂对不同性质的原油,有不同的作用效果,通过室内试验后,才能进行现场试验。大庆油田应用DY-2型改性剂,取得很好的降粘、降凝效果。我厂原油物性与大庆原油接近,所以我们选用此种改性剂做降粘试验。
大庆原油与嫩303区块原油性质对比表:
(1)DY-2型改性剂降粘率达到70%的行业标准,所以新立选用此种改性剂进行现场试验。
(2)含水率越大,其降粘率越高。
(3)对于低温、高粘度混合液,降粘幅度明显。确实选井条件:含水要大于60%,且单井输送温度小于40度。最好井口油压大于1.2MPa。
3.3 确定合理的加药浓度
实验室采用测粘壁量的方法,确定改性剂的合理加药浓度(表5)。
3.4 加药方式
改性剂的加入有不同的方式,我们采取了两种。一是从套管阀门,将药一次性加入油套环形空间;另一种通过井口加药装置,从套管阀门连续加入套管环形空间。
从现场应用效果看,井口加药装置可以延长加药周期,加药效果好于一次性加药。
3.5基础资料录取
录取加药前、后基础资料,以便进行效果对比。主要包括油压、产液、产油、泵挂、动液面、电流、管线长度及埋深、间回压、井口出油温度等。加药后油压要每天录取一次,加药后的电流、油压、产液数据要取油压降到一个周期内平稳值。
3.6 加药周期的确定
由于单井加药周期受产液、沉没度、井下工作状况、环境温度等条件的制约,所以加药周期现场数据来确定。一般从加药后的第一天开始取油压,当油压逐渐回升到加药前一天的油压时,之间所经历的天数,即为一个加药周期。
依据选井条件,同时选井要有代表性,我们共选择包含嫩303主体区块在内的不同含水、不同产液、不同长度的13口油井进行加流改剂和防蜡剂试验。这13口井试验成功,为以后在嫩303区块全面推广,取得可信的依据(表6)。
4 经济效益分析
(1)与冷输对比:嫩平1每30天需顶管1次,每次费用700元;加药周期30天,加药费用为325元,对比节省375元,年可节省费用0.45万元,按全年30口井计算,可节约资金13.5万元。
(2)与电加热器比:嫩平1电加热器功率为17KW,每天耗电408度,电费188元。加药后停运电加热器,加药周期为6天,每天加药费用54元,对比每天节省费用134元,年可节省电费4.9万元。
每天散热量为:486.5MJ(1.83×3.14×0.05×420×(65÷ 3+45÷3×2-5)×3600×24)
需燃原油:14.5Kg(486.5×106÷4.18÷0.8÷107)
燃料费用:25.4元。
每次加药费325元,加药周期35天,每天加药费9.3元,对比每天节省16元,年可节省0.6万元。
5结论及建议
(1)通过加改性剂,含水大于60%、管线埋深2米的井,可以全年冷输;埋深1米的井夏秋季节可以冷输。
(2)加流动改性剂是耗能最低的一种集输方式,节能潜力非常巨大。
(3)加药井应选择在冷输井,或其它回油温度40度以下的井,一般油压应在0.8MPa以上,加药后即可保证油井正常生产,又可取得良好的加药效果。
【参考文献】
[1]陈涛平、胡靖邦.高等院校天然气类规划教材.石油工业出版社.北京:2000.2