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第 3 期陈 莉 等 吡咯烷 2 3 5 三酮的一种高效合成法 第 26 卷第 3 期 2014 年 3 月 化 学 研 究 与 应 用 Chemical Research and Application Vol 26 No 3 Mar 2014 文章编号 1004 1656 2014 03 0469 04 CDJZ 稠油降粘剂在吉林油田的应用研究 邹桂华1 高 冰2 1 吉林油田采油工艺研究院 2 辽河油田勘探开发研究院 吉林 松原 138000 摘要 在本文中 报告了我们针对吉林油田稠油的特点 用成都川大金钟科技有限公司生产的 CDJZ 稠油降粘 剂对该油田油样进行了试验室评价和现场试验的应用研究 结果表明 CDJZ 降粘剂对吉林油田的稠油有很高 的降粘率 现场采油提高了原油产量 从而极大地降低了生产成本 有较好的经济效益和社会效益 此外 文 中还对该降粘剂的降粘机理也进行了初步的讨论 关键词 应用研究 吉林油田 稠油 CDJZ 降粘剂 降粘机理 中图分类号 O647 2 文献标志码 A Application researches on the CDJZ heavy oil viscosity reducer in Jilin Oilfield ZOU Gui hua1 GAO Bing2 1 Research institute of picking oil technology of jilin oilfield 2 Research institute of exploration and development of Liao river oilfied Songyuan Jilin 138000 China Abstract In this paper it is reported that in light of the characteristic of heavy oil in Jilin oilfield the application researches of CD JZ heavy oil viscosity reducer have been carried out in the experimental room and the field test The results shown that the maximum reducing rate could obtain up to 99 the picking oil rate could raise markedly thus it could decrease greatly the producing cost and obtain a good economic and society benefits In addition the reducing viscosity mechanism was also discussed preliminarily Key words Application research Jilin oilfield heavy oil CDJZ viscosity reducer viscosity reducing mechanism 我国有十分丰富的稠油资源 但靠通常的方 法稠油开采十分困难或不能开采 故一般主要采 用热力开采和降粘开采 前者主要采用蒸汽吞吐 开采的方法 后者有掺稀油降粘法 掺溶剂降粘法 和乳化降粘法 1 4 吉林油田稠油也十分丰富 稠 油中沥青及胶质含量很高 约 40 曾用蒸汽吞 吐开采的方法开采 但效果不佳 这是由于该油 田油藏埋藏浅 地层温度低 地质条件复杂 断层 多 从而蒸汽注采法窜气严重 制约了该方法的应 用 目前在稠油降粘剂方面的研究和应用已成为 对稠油的一个重要的方向 已有各种降粘剂在实 际生产中获得了有效的应用 5 9 为了吉林油田 稠油的顺利开采 针对该油田油品胶质 沥青质含 量高的特点 我们利用成都川大金钟科技有限公 司根据他们自己建立的针对沥青质和胶质含量高 的一种稠油降解理论模型和已获得专利权的技术 生产的 CDJZ 稠油降粘剂 开展了该降粘剂对吉林 油田稠油降粘性能的实验室评价研究 并选了该 油田长春星 19 3 区块四个油井 19 3 8 19 2 2 19 4 1 19 10 10 进行了现场采油试验 均取得一 收稿日期 2013 09 10 修回日期 2013 12 16 联系人简介 邹桂华 1965 女 高级工程师 主要从事稠油开采工艺研究 E mail Zgh650812 sina com 化 学 研 究 与 应 用第 26 卷 些可喜成果 但也发现一些问题 需要进一步研 究 1 降粘剂的室内评价研究 1 1 实验用仪器和原材料 BrookfieldDV 型旋转粘度计 TX500C 旋转 滴界面张力仪 美国产蒸气发生器 工作温度最高 300 压力 20 0MPa 流量 200ml min 此外还有 一些普通化学仪器 试验用降粘剂为成都川大金 钟科技有限公司生产的 CDJZ 降粘剂 油样均取自 长春星 19 3 区块 1 2 降粘剂对稠油降粘性能的评价 1 2 1 降粘剂在不同温度条件下对油样降粘能 力的影响 我们用传统的方法研究了用 0 3 浓 度的 CDJZ 降粘剂对 19 3 区块四个油样在不同温 度的降粘能力进行了研究 都有良好的降粘效果 现仅选 19 8 3 井和 19 4 1 井的两种油样实验结 果 报告于表 1 中 表 1 降粘剂在不同温度下对油样的降粘能力 Table 1 the abilty on the reducing viscosity to oil samples of viscosity reducer at different temperatures 温度 10152025304050 油样粘度 Mpa s 19 8 3 19 4 1 原始粘度 降后粘度 原始粘度 降后粘度 26500 110 26500 168 13000 85 13800 612 7800 55 7960 60 5900 40 5980 16 3440 23 3580 25 1120 20 1320 20 740 13 720 12 由表 1 中数据可见 CDJZ 稠油降粘剂对油样 的降粘能力都很强 最大降粘率达 99 以上 1 2 2 降粘剂浓度对稠油降粘能力的影响 为 了考查降粘剂不同浓度对稠油的降粘能力的影 响 我们配制了几种浓度的降粘剂研究了温度 30 时对油样的降粘能力 表 2 不同浓度降粘剂对稠油粘度的影响 Table 2 The effects on the oil samples viscosity of viscosity reducer at different concentrations 降粘剂浓度 0 10 20 30 50 71 01 52 0 油样粘度 Mpa s 19 8 3 19 4 1 107 110 77 83 23 25 20 21 18 18 16 15 13 13 10 10 1 2 3 不同浓度降粘剂对油样的油水界面张力 的影响 油水界面张力表征原油与活性水之间的 亲和力 是采油工艺中的一个重要数据 7 界面张 力越低越有利于原油液滴的启动 我们在室温下 可用不同浓度的降粘剂对 19 9 10 井的油样进行 了油水界面张力的测定 其结果见表 3 表 3 不同浓度下 CDJZ 降粘剂的油水界面张力 Table 3 The interfacial tension of oil water of viscosity reducer at different concentrations 降粘剂浓度 0 10 20 30 50 71 0 油水界面张力 10 3mN m 7 865 322 552 132 021 90 由表中数据可见当降粘剂浓度 0 30 时 油水界面张力降到超低 很有利于油滴的启动和 开采 1 2 4 降粘剂浓度对原油乳化液稳定性的影响 原油油水乳化液的稳定性对原油开采有十分重 要意义 8 9 稳定时间越长 越有利于油水乳化液 反排到地面 有利于原油的开采 因此 加入降粘 剂对原油乳化液的稳定性有什么影响的研究有重 要意义 我们用传统方法在室温用不同浓度的降 粘剂研究了对 19 9 10 油井油样的原油乳化液稳 定性的影响 结果见表 4 表 4 不同浓度降粘剂时的原油乳化液的稳定性 Table 4 The stability of emulsifying liquid of crude oil of viscosity reducer at different concentrations 降粘后浓度 0 10 20 30 50 71 01 52 03 0 乳化液稳定时间 min 45110180300345388402412420 074 第 3 期邹桂华 等 CDJZ 稠油降粘剂在吉林油田的应用研究 从表中数据可见 降粘剂的加入不仅不减少 稳定性 反而随降粘浓度增加而增加 这有利于稠 油的开采 从经济角度考虑 降粘剂浓度控制在 0 5 1 0 即可 1 3 降粘剂对长春星油井驱油效率的研究 根据上面的实验数据表明 CDJZ 稠油降粘剂 对长春星几个油井的油样均有较好的降粘能力 并对油水的界面张力 原油乳化油的稳定性都有 正面影响 作为现场试验的前期工作 我们在实验 室内进行加 0 5 浓度降粘剂伴热水 60 驱油 效率试验 为了对比也同时作了不加降粘剂的相 应试验 现将结果列于表 5 中 表 5 纯热水驱油 1 与降粘剂伴热水驱油 2 效率对比结果 Table 5 The con trast results of picking oil effect by using Hot water flooding 1 and that with viscosity reducer 2 油样岩心初温 注水量 Vp 原油含油饱 和度 岩心渗透率 103mm2 注入压力 MPa 残余油饱 和度 采收率 19 8 320587 727 86 1 63 4 2 39 4 27 7 55 1 19 4 120587 728 45 8 1 62 5 2 41 5 28 7 52 6 以上结果表明 加了 CDJZ 降粘剂伴热水驱油 2 的效率比未加降粘剂的纯水驱油 1 提高了 采收率 25 1 比原有的采收率增加了近 1 倍 效 果十分明显 因此有必要进行现场试验 2 稠油降粘剂助采的现场试验 2 1 试验油井的基本情况 在实验室试验取得了较好结果的基础上 我 们仍以长春星区块几个井作现场试验 这几口油 井均不能够正常生产 基本情况如下 1 这些油井均具有低能 低温 稠油中含胶 质 沥青质高等特点 原油渗流阻力大 流动困难 原油 胶质 沥青质后 存在一定程度的有机堵塞 2 储量埋深浅 成岩性差 裂缝多 容易窜 气 3 油层距断层较近 横向距离 10m 纵向距 离 50m 容易窜漏措施 2 2 现场试验方法和效果 为了节省篇幅 本文只以长春星 19 8 3 油井 现场试验情况和结果作较为详细的报告 其他油 井的试验结果仅作简单叙述 2 2 1 现场试验方法 现场试验是首先用水将 有效浓度 30 的降粘剂配成 20 方 10 浓度的粘 液然后打开油管阀门 从油管注蒸气 5 吨 关闭油 管闸门 再打开套管阀门 第一次从油套环注入 4 方降粘剂溶液 关闭套管阀 如此循环 4 次 然后 再注入蒸气至 300 方 20 方降粘剂 然后关井焖井 24 小时 2 2 2 现场试验结果 焖井完成后 该井自喷了 92 天 累计产液 379 5 吨 产油 207 吨 平均日产 油 2 13 吨 而此井前三轮累计注汽 360 方 一共 才只喷了 56 天 总共累计产油 157 4 吨 两相比 较 用了降粘剂采稠油极大地提高经济效益 这 主要得力于加入降粘剂后油井的堵塞得到缓解 油井的注气压力明显下降 从而使出油时间大大 延长 导致此次出油一次性增加了 50 吨油 效果 十分明显 可极大地降低生产成本 从而有较好的 经济效益和社会效益 对 19 3 区块的其他几个油井的稠油用类似方 法我们也进行降粘处理 对 19 9 10 井的改用注热 水代替蒸气 先后共注入热水 201 吨 降稠剂浓度 为 12 5 交替共注入 16 吨 焖井后出油共 25 天 产油 37 6 吨 日产油 1 10 吨 比未加降粘剂前冷 采和水力震动开采共 197 天才出油 38 5 吨 日产 约 0 2 吨 算是有了很大的增加 但在试验过程中 发现该井返排率较低 仅达 60 这可能与原油 乳化液的稳定性有关 有待进一步改进 对于19 2 2 井采用降粘剂伴热水85 开采方 式分批共注入热水 35m3 降粘剂 6 浓度 60m3 焖井后累计出油 76 天 产油 31 5 吨 日产平均 0 414 吨 对于 19 4 1 井 采用降粘剂伴热开采 先后注 入蒸气 80 吨 降粘剂 3 浓度 60m3降粘过程正 常 但注气后出现汽窜 未能正常进行生产 也有 待进一步研究 174 化 学 研 究 与 应 用第 26 卷 3 CDJZ 稠油降粘剂对稠油的降粘机 理初探 以上所述 无论从实验室评价或现场的开采 试验表明 CDJZ 稠油降粘剂对于含沥青质和胶质 都十分高的吉林油田长春星区块油井的稠油降粘 效果都十分明显 这一结果的得到是由于成都川 大金钟科技有限公司提出了以沥青和胶质为主的 稠油并不是如传统所谓沥青质和胶质的平面堆积 式的聚集模型 而是以稠油中的沥青质和胶质以 沥青质 胶质 沥青质组成的空间网状结构 轻 质液态油充斥于网状结构空间中 由这些网状结 构单元共同组成了复杂的稠油体系 10 根据这个 新的理论模型 CDJZ 降粘剂在降粘剂中采用了一 些特殊的高分子化合物 这些高分子化合物能够 在沥青质表面形成吸附层 可阻断沥青质的活性 基因对胶质的吸附和沥青分子的相互聚集 从而 使稠油中原有的聚集状态被打破 原有网络中的 轻油被释放出来 从而使稠油粘度降低 降粘剂中除高分子组分外 其中还加入了特 殊含水乳化剂成分 它能有效分散稠油在水体中 成小油滴 从而减小稠油分子间的摩擦 也使得整 个体系粘度降低 我们认为 正是由于成都川大金钟科技有限 公司提出的理论模型生产的 CDJZ 降粘剂针对了 吉林油田稠油的特点 故得到了以上双重效果 因 此 CDJZ 降粘剂用到吉林油田稠油所取得的效果 就不难理解了 而且十分显然对于类似于吉林油 田的其他油井 CDJZ 降粘剂也应该是适用的 4 结 论 将 CDJZ 稠油降粘剂用于吉林油田稠油降粘 通过实验室评价和油井现场开采试验可得出下列 结论 1 该稠油降粘剂对吉林油田长春星 19 3 区 块四个油井的稠油在不同温度和浓度下都有很强 的降粘能力 其最大降粘率达 99 以上 适合该油 田稠油的开采 2 利