特高含水期原油低温集输温度边界确定方法

随着国内油田逐渐进入开采后期,本文提出黏壁温度作为综合含水率70%~90%的高含水低温集油的评价指标已进入推广阶段且效果显著,但在现场降温试验中发现含水率90%以上的特高含水期原油管线实际运行温度与黏壁温度预测结果之间存在一定误差。因此,针对特高含水期原油开展低温集输温度边界条件研究,对完善油田低温集输技术具有重要意义。利用环道实验装置进行了特高含水期原油黏壁凝油冲刷实验,对特高含水期原油油水两相流动特性和油相黏壁特性进行分析,确定了屈服应力是阻碍黏壁凝油在管道内被冲刷剥离最主要的影响因素。编制了特高含水期原油低温集油温度预测软件,利用油田单井集油管线的现场降温试验进行了验证,误差在2℃范围内,满足工程运用需求。

高含水原油低温集输研究进展

中国部分油田采出液含水率高达90%以上,造成地面集输系统的大量热能损耗。在国家“双碳”目标下,低温集输工艺将成为油田节能降耗的主要手段。本文总结了原油低温集输管道水力热力计算研究现状,重点阐述了原油组成、水相组成及流动条件对低温黏壁现象的影响。对现阶段应用较为广泛的低温集输黏壁预测模型作了总结和分析,梳理了低温集输边界条件的研究方法与实验装置。通过开展单井和集输干线现场低温输送试验充分验证了低温集输的可行性,为现场开展低温集输工作积累了宝贵的工程案例经验。最后,就低温集输黏壁现象未来的研究方向提出了展望,认为应加强理论预测模型的建立。

大庆油田三元复合驱采出液热化学破乳研究

以模拟三元复合驱采出液为介质研制了大庆油田表面活性剂ORS 4 1三元复合驱O/W型采出液热化学脱水的破乳剂 ,用模拟采出液和实际采出液评价了其破乳性能并通过测试模拟含油污水的油珠聚并、水相粘度、油水界面张力、油珠Zeta电位和油水界面流变性的方法研究了大庆油田表面活性剂ORS 4 1三元复合驱O/W型采出液的热 化学破乳机理。实验结果表明 ,表面活性剂ORS 4 1三元复合驱O/W型采出液在破乳剂加药量为 15 0mg/L、脱水温度为 45℃和沉降时间为 3h的条件下 ,可经热 化学脱水达到外输原油含水率指标 ;三元复合驱O/W型采出液的热 化学破乳机理为 :破乳剂ASPD 1吸附到油水界面上顶替原油中的天然界面活性物质、碱与原油中天然物质反应生成的界面活性物质和驱油表面活性剂 ,降低油珠表面的负电性和油珠之间的电排斥力 ,促进油珠之间的聚并 ,使油珠上浮速率加大并使O/W型三元复合驱采出液分层后所形成的油珠浓缩层内的油珠粒径增大 ,使得油珠聚并过程中被束缚在油相中的水滴直径增大 ,使所形成的W /O型乳化原油的稳定性下降 ,容易破乳。

高含水原油集输管道内腐蚀预测及监测方法

针对高含水原油集输管道内腐蚀穿孔事故日趋严重的工程实际问题,对高含水原油集输管道内腐蚀高风险点预测及内腐蚀缺陷监测方法进行了综合研究。基于原油集输管道管内介质的液滴携带机理,给出了该类管道内腐蚀高风险点的预测和判定方法;基于场指纹腐蚀监测原理,研究了代表腐蚀缺陷深度的指纹系数的空间分布规律,给出了其与管道壁厚减薄量的对应关系曲线,建立了高含水原油集输管道内腐蚀状况的评估模型。研究可为高含水原油集输管道科学管理及保障原油集输管道安全运营提供技术支撑。

聚丙烯酰胺对克拉玛依复合驱采出液破乳过程的影响

实验发现聚丙烯酰胺的存在有利于新疆克拉玛依复合驱采出原油乳状液的破乳。本文详细介绍了新疆克拉玛依复合驱原油乳状液稳定性实验及其破乳过程中聚丙烯酰胺所起的作用。三元复合驱中由于碱、高聚物的加入 ,影响破乳过程的因素十分复杂 ,本文尝试从不同剂对乳状液界面性质影响的角度出发 ,通过微量量热法及界面张力的测定 。

纯梁油田两种破乳剂联用的高含水原油热化学破乳技术

纯梁油田各油区所产原油的油质 (含蜡量 )、含水率及油温不同。将 13种商品破乳剂用于纯梁各油区原油及混合油的破乳 ,筛选出了 4种性能优良的破乳剂。将这 4种破乳剂两两复配 ,用于混合油的破乳 ,最后筛选出了以改性咪唑啉为起始剂的高聚物类破乳剂BSH 0 6和以改性树脂为起始剂的嵌段聚醚类破乳剂BCL 4 0 5。实施了联合使用这两种破乳剂的原油热 化学破乳脱水现场试验 :在纯东集油计量站 ,在油温 35℃、原油含蜡 15 %～ 2 0 %的高含水原油中加入BSH 0 6 ,在纯西集油计量站 ,在油温 5 5℃ ,原油含蜡 2 0 %、乳化水含量高的原油中加入BCL 4 0 5 ,加量 10 0～ 80mg/L ,在长 3～ 4km的管道输送过程中破乳 ,在原油处理站两种原油混合后进入一级、二级沉降罐 ,沉降时间约 4h ,油水分离 ,原油含水降至≤ 0 .5 %,可以不再进行电脱水而直接外输 ,脱出污水含油量 <10 0mg/L。这种不同原油各用合适的破乳剂管道破乳、混合沉降脱水的热 化学破乳脱水技术 ,已在纯梁油田广泛应用。

原油脱水用旋流器两相流场模拟及操作性能和分离性能研究

基于计算流体力学(CFD),采用FLUENT中的欧拉两相流模型对原油脱水用旋流器中的两相流场进行数值模拟研究,并通过试验和模拟研究了它的操作性能和分离性能。结果表明,原油脱水过程中,随着含油量的增大,旋流器内轴向速度变化不大,而切向速度沿轴向衰减严重,有效分离区域缩减,且旋流器内存油增多,中心油柱较明显。进料含油50%时,中心油柱的长度约为旋流器总长度的2/3。随着进料含油量的增加,旋流能量损失增大。原油脱水用旋流器的底流压力降随处理量呈幂函数增大。

大庆油田高含水后期采出液的热化学脱水实验

研究了大庆油田高含水后期原油乳状液的油水分离特性 ,研制了一种适宜的原油热化学脱水破乳剂DRHP - 1,并以大庆油田第二采油厂南二九中转站 2 91计量间的油井采出液为介质 ,采用一种小型热化学脱水实验装置开展了热化学脱水现场实验 ,实验表明 :用该剂处理大庆油田高含水原油采出液 ,在脱水温度为 4 5℃、油相平均停留时间在 0 .6～ 1.0h ,破乳剂DRHP- 1加药量为 30mg/L的条件下 ,可以达到净化油含水率低于 0 .5 % ,污水中油的质量浓度低于10 0 0mg/L的指标。

MD膜驱剂对水包油乳状液的破乳作用

MD膜驱油现场试验中发现采出的含油污水有逐渐变清的趋势。实验考察了MD 1膜驱剂 (一种单分子双季铵盐 )对油田采出水的zeta电位、脱油率和水包油乳状液的脱水率的影响 ,结果表明 ,MD 1在水中电离生成的阳离子压缩双电层 ,zeta电位随着MD 1浓度的增加而增加 ,压缩双电层是渐进过程 ;MD 1对油田采出水的破乳作用随MD 1浓度增加而增加并且与采出水的含油量有关 ,含油量低时破乳脱油效果不佳 ;由阴离子表面活性剂ORS 4 1和非离子表面活性剂OP 10为乳化剂形成的水包油乳状液 (油相为含 1%胶质和沥青质的煤油 ) ,其脱水率均随MD 1浓度的增加而增加 ,但在乳化剂为OP 10时脱水率较低 ;MD 1膜驱剂与油相中的胶质及沥青质作用 ,破坏油水界面致使油滴聚并、破乳。图 7表 2参

高含水油井新型防蜡降粘剂HW-01

本文介绍了根据高含水油井采出液特点研制的高含水油井新型防蜡降粘剂ＨＷ０１，给出了ＨＷ０１的乳化降粘性能、对水包油型原油乳状液油珠聚结温度的降低作用、防蜡效果以及以ＨＷ０１为乳化剂配制的水包油型原油乳状液的热沉降脱水性能，并与ＡＥ１９１０进行了比较。本文还探讨了高含水油井防蜡降粘剂的作用机理，提出了高含水油井防蜡降粘剂研制开发的新思路。

丙烯酸改性破乳剂合成和性能

将 3种嵌段聚醚型破乳剂的混合物用丙烯酸和马来酸酐酯化 ,酯化产物在引发剂作用下聚合 ,制成了高分子量的水溶性原油破乳剂 ,考察了所得改性破乳剂对大庆原油水乳状液的破乳脱水性能。 3种破乳剂单体的选择基于性能互补和相容性原理 ,确定的最佳合成配方如下 :3种破乳剂单体的摩尔比 1∶1.2∶1;丙烯酸、马来酸酐摩尔比2∶1,酸 (以羧基计 )、破乳剂单体 (以羟基计 )摩尔比 1.3∶1;引发剂BPO用量为混合酸质量的 10 %。按此法合成的破乳剂 (商品名GD990 9)在加量为 2 0 0mg/kg的条件下 ,对大庆原油、胜利孤岛原油、安哥拉卡宾达原油水乳状液的破乳脱水效果均显著优于对比破乳剂 (共 7种 ) ,5 0℃下 90min的脱水率高达 95 %～ 10 0 % ,特别是对于辽河稠油水乳状液的破乳脱水 ,所有对比破乳剂均无效或低效 ,使用GD990 9时 6 0℃、90min脱水率仍高达 95 %。

溢流口直径对原油预分水旋流器性能的影响

溢流口直径是影响原油预分水旋流器性能的重要结构尺寸。实验证明 ,减小溢流口直径能提高旋流器的脱水效率 ,而引起的压降略有上升可忽略不计。但是 ,溢流口直径不是越小越好 ,直径过小 ,中心油核不能顺利从溢流口中排出 ;若溢流口直径过大 ,液体过早倒流 ,过多的液体沿旋流器端面流入溢流出口 ,所以溢流口直径过小或过大都会导致分离性能变坏。溢流口直径的大小应与分流比相适应 ,而分流比要根据入口含油浓度合理选择 ,所以在生产过程中 ,要求旋流器溢流口直径与处理液含油浓度应有一定匹配关系 ,以提高旋流器的脱水效率。

杏北开发区特高含水期原油低温集输参数界限确定

建立了一套测试油井产出液流型的试验装置,以杏北开发区特高含水期油井产出的油气水混合物为试验介质,测试了不同温度、不同含水率、不同产液量及不同含气量情况下的压降及油气水混合物的流动状态。试验结果表明,在含水率超过85%、产液量为24.41~77.55m3/d、质量含水率为78.2%~93.6%、气油比为30~255m3/t、气相折算速度为0.5~4 m/s的条件下,油、气、水混合物流型均为冲击流,油、水流动状态主要有4种类型。在不加任何药剂的情况下,特高含水采油期,油气水安全混输温度界限为25℃,低于原油的凝固点。

井下油水膜分离实验研究

目前油田高含水油井采油井下油水分离主要采用的是旋流分离技术,但旋流油水分离装置分离效率受到结构和操作参数影响非常大,分离出来的水大多含油高不能达到分离水回注地层的要求。而膜分离技术以其高效的分离性能得到快速发展。为提高高含水油田采油井下油水分离效率,研发基于膜分离的井下油水分离装置,通过膜材料的优选、膜通量实验、膜油水分离实验,选出适用高含水油井采油的井下油水分离的4种膜材料。

坨11区块泡沫驱油的室内研究与现场实践

胜利油田坨11区块稠油油藏水驱开发已进入高含水期.油藏地温～60℃,平均渗透率～1.5 μm2,地层水矿化度12.4 g/L,含Ca2++M2+580 mg/L.筛选出了发泡剂DP-4,其5 g/L溶液形成的氮气泡沫表现粘度μa=789.5 mPa·s,阻力系数FR=1579,残余阻力系数FRR=186,加入聚合物HPAM(0.5～2.5 g/L)对μa和FR影响不大,但使FRR急剧增至488.5～737.0.气液比为1:1和2:1时聚合物复合氮气泡沫的FR均在1500以上,表明该泡沫体系有强封堵能力;FR随渗透率增大(0.7～10μm2)由1100增至4200,表明该泡沫体系的封堵具有渗透率选择性.在油饱和人造岩心上,在水驱之后注入DP-4/HPAM氮气泡沫使采收率由54%提高至79%.在坨11北区1口油井注入DP-4/HPAM(10～5/2.0～1.8 g/L)氮气泡沫,气液比1:1,共注入地面氮气6.044×105m3,DP-434.75 t,HPAM 1.1t,周围4口同层位油井平均含水由71.5%降至44.7%,15个月增产油12072 t,减产水6445m3,且仍处于增产有效期.图4表2参2.

用于高含水注聚采出液的KYYC系列破乳剂

大港油田各注聚合物区采出液含水 >90 % ,游离水含油 >1.0× 10 4mg/L ,含水原油乳化严重 ,难破乳脱水。采用常规破乳剂处理羊三木采出液时 ,原油含水降至 0 .8%～ 1.2 % ,但脱出水含油高达 1.0× 10 4mg/L左右。通过对AE型三嵌段聚醚的改进 ,在末端EO链段上接—OH基团 ,增加EO链段长度 ,增大聚醚分子量 ,得到了适用于羊三木采出液的水溶性破乳剂KYYC 4 ,通过类似改进得到了适用于西二联采出液的水溶性破乳剂KYYC 2。在羊三木中心站用KYYC 4替换原用破乳剂JN 0 1H ,在来液中加入 2 5mg/L ,使沿流程各处污水含油大幅度下降 ,压滤、沉降后外排污水含油由 >4 0 0mg/L降至 <5 0mg/L ,一般为 2 0～ 35mg/L ;经热化学脱水、两次沉降的外输净化原油含水 <2 .0 %。在西二联 ,来液经脱气、沉降 ,分离出的污水经旋流器、过滤器处理后外排 ,含油高达 2 0 0mg/L ;在来液中加入KYYC 2 5 0mg/L后 ,沿流程各处污水含油均显著下降 ,沉降罐出口略高于 2 0 0mg/L ,旋流器出口～ 85mg/L ,过滤后外排水含油 2 0～ 30mg/L。图 2表

一种高精度原油含水率在线测量系统的研究

原油含水率是石油生产过程中的一项重要参数指标,高精度、高准确度的原油含水率在线实时检测技术是油田智能化开采和管理的必然要求。为克服现有的原油含水率测量方法的精度低、准确度低的缺点,文中提出了一种基于高频电磁涡流原理的原油含水率在线测量的方法,详细分析了高频电磁涡流的测量原理,推导了电磁感应信号与含水率之间的关系模型;设计了基于电磁涡流原理的原油含水率测量结构和电路系统,并开展了室内实验。实验结果表明：新型的测量方法接收信号一致性好,可实现0~100%含水率的测量,精度高,测量非线性误差小于0.5%。

低渗透率油层聚合物驱油特点及效果

本文介绍了尚未结束的萨北厚层试验区萨Ⅱ１０－１６低渗透率油层聚合物驱油的效果和“一高二低一快”的特点，即注入压力高，产液指数低，生产流压低，中心井含水率回升速度快。

新型高效三相分离器现场试验研究

目前,胜利油田采用了三次采油工艺技术,为了满足注聚采出液处理和高稠、高含水采出液处理的需要,采用高效聚结分离技术和先进的控制方法,研制了适用于含聚、高稠、高含水采出液的新型高效三相分离器。

新型七嵌段共聚物聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯型破乳剂的合成

新型七嵌段共聚物聚醚磷酸酯型破乳剂是针对高含水稠油研制的一种水溶性高分子破乳剂 ,具有脱水率高、脱水速度快、油水界面齐的特点。本文介绍了该剂的研制、性能和试验的结果。结果表明 ,新型破乳剂用量为 0 .0 1% ,脱水温度 60℃时 ,脱水后原油中水含量≤ 0 .5 % ,脱出水中原油含量 0 .0 3 8% 。