稠油化學(xué)降粘在電熱桿井中的應(yīng)用

王玲

【摘 要】河口采油廠采油二礦有電熱桿井45口，分布在沾18塊、沾27-10塊、義東沾4區(qū)、羅321-1塊稠油區(qū)塊，電熱桿伴熱生產(chǎn)耗電大、成本高。本文詳細(xì)論述了采用井筒加破乳劑降粘措施輔助開(kāi)采稠油，有效節(jié)電、減輕抽油機(jī)負(fù)荷、延長(zhǎng)抽油機(jī)設(shè)備使用壽命等，從而達(dá)到了降低開(kāi)發(fā)成本的目的。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)降粘；替代電熱桿；節(jié)能降耗

河口采油廠采油二礦共有電熱桿生產(chǎn)井45口，分布在太平油田沾18塊29口油井，沾27-10塊3口油井、義東沾4區(qū)10口油井、羅321-1塊3口油井，原油密度0.975-1.01g/cm3，粘度2210-90344MPa.s，凝固點(diǎn)200C，屬于稠油油藏。

1.破乳劑的作用機(jī)理及應(yīng)用背景

1.1破乳劑的應(yīng)用背景

沾18區(qū)、沾4區(qū)、沾27-10、羅321-1塊油井原油粘度高，相對(duì)密度大，所以在開(kāi)采過(guò)程中存在以下困難：（a）原油流動(dòng)性差，回壓較高，盤(pán)根易刺漏。（b）抽油機(jī)負(fù)荷重，皮帶磨損嚴(yán)重，電機(jī)、控制柜等電器設(shè)備容易燒壞。（c）光桿下行困難，沖次低，生產(chǎn)參數(shù)不合理。（d）冬季管線易發(fā)生堵塞、穿孔現(xiàn)象。（e）根據(jù)沾18-3-14井的溫度粘度曲線可知：溫度每升高10℃，原油的粘度就會(huì)下降一半，所以對(duì)低含水油井采用單芯電熱桿伴熱生產(chǎn)，但耗能大、電費(fèi)高，電加熱控制柜價(jià)格高，井筒電纜維修費(fèi)用高，且盜電纜現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

以1口電熱桿理論上為例：1口電熱桿井日耗電費(fèi)50KW×24h×0.68=816元；1口電熱桿井月耗電費(fèi)816×30=2.448萬(wàn)元。在全廠實(shí)施精細(xì)化管理的情勢(shì)下，二礦把稠油井化學(xué)降粘管理作為實(shí)現(xiàn)降本增效的科學(xué)管理措施，指定專人專車(chē)加藥，努力提高投資回報(bào)率和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)調(diào)查分析，全礦17口皮瓦封，6口因日液高、含水較高直接停電熱桿，其它23口油井可考慮采取化學(xué)降粘輔助生產(chǎn)替代電熱桿。

1.2破乳劑的作用機(jī)理

破乳劑脫水的機(jī)理：目前公認(rèn)的破乳機(jī)理是當(dāng)破乳劑運(yùn)行到油水界面后，破乳劑的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其表面能增大，是一個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài)，其形成比較穩(wěn)定的狀態(tài)就是形成水包油的介穩(wěn)狀態(tài)。由于外力作用，使破乳劑在水珠中形成水包油狀態(tài)，增大了水珠的直徑，使原先的小水珠形成較大水珠，增大了水珠下沉速度和碰撞機(jī)會(huì)，從而達(dá)到了原油脫水的目的。當(dāng)原油破乳以后極易形成水包油的乳化狀態(tài)，即形成以水為流動(dòng)相的狀態(tài)，使油水混合態(tài)由油包水轉(zhuǎn)化成水包油，達(dá)到降粘目的。

油井稠油降粘機(jī)理：當(dāng)破乳劑從套管到井底與乳化油接觸后，由于破乳劑是一種不溶于油的助劑，特別是稠油，由于井筒原油流速較慢，破乳劑被原油排擠在油的外圍，即在油管壁上。由于破乳劑是富含氧的聚醚類的表面活性劑，對(duì)鐵表面有極強(qiáng)的吸附作用，同時(shí)破乳劑是一種效率很高的清洗劑，對(duì)管壁油垢有很強(qiáng)的清洗作用，使原油對(duì)管壁的摩擦力減少，降低原油流動(dòng)阻力。

破乳劑的使用可以大大降低井筒內(nèi)的流動(dòng)阻力，井口回壓也得到顯著降低，動(dòng)力消耗減少，油井采收率得以提高，而且對(duì)后期的原油破乳也能帶來(lái)一定的促進(jìn)作用。

2.破乳劑的選擇及濃度的確定

2.1破乳劑的選擇的原則

具有適宜的HLB值，要求選用的乳化劑的HLB值要大些，一般要求HLB值在7-18之間，有利于形成O/W型乳狀液；要具有一定的乳化穩(wěn)定性和易破乳性，此乳狀液在油管和集輸管道中要保證不破乳，始終保持以水為外相、低粘度下流動(dòng)；要具有很好的適應(yīng)性和配伍性，適應(yīng)性主要考慮地層溫度及其吸附損失；成本要低、效果好。

河口采油廠工藝所在2006年用DEAW-25破乳劑做實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該型號(hào)破乳劑對(duì)沾18塊有較好效果，所以我礦選擇了DEAW-25破乳劑。DEAW-25破乳劑降粘實(shí)驗(yàn)效果：沾18-1-16井，藥劑混合后測(cè)定時(shí)間3小時(shí)，原油含水60%，降粘率94%；沾18-9-12井，藥劑混合后測(cè)定時(shí)間3小時(shí)，原油含水50%，降粘率86%。

2.2破乳劑室內(nèi)試驗(yàn)與破乳劑濃度的確定

勝利化工河口分公司通過(guò)多次室內(nèi)試驗(yàn)，用破乳降粘取代電熱桿，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)加藥量0.2%時(shí)降粘效果最明顯；當(dāng)加藥量超過(guò)0.3%時(shí)粘度再下降幅度不大。根據(jù)以往工藝所室內(nèi)試驗(yàn)研究，確定最佳降粘劑濃度為0.43%時(shí)，原油的粘度下降幅度很大。當(dāng)藥劑濃度為0.45%，原油的粘度下降幅度減小。因此從降粘效果和經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，藥劑濃度為0.43%最為合適，即原油日液的0.43%為最佳藥劑濃度。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，降粘劑的藥劑用量按每日的最高液量計(jì)算，使加藥效果達(dá)到最佳。

2.3電熱桿日加藥量的確定

結(jié)合以上數(shù)據(jù)：現(xiàn)場(chǎng)藥劑量按每口井產(chǎn)液量的0.1%-0.5%添加，另外根據(jù)油井含水及原油粘度情況進(jìn)一步細(xì)化日加藥量，先加藥3-5天等藥劑沉入井筒中，停電熱桿，根據(jù)電流情況觀察效果，逐漸摸索合理加藥量。（a）含水低于30%，原油粘度在1萬(wàn)MPas以上：藥劑量加到最大0.30-0.5%，日加藥量控制在40-50kg，共7口油井。（b）含水30%-60%，藥劑濃度接近0.3%，日加藥量控制在35kg左右，共11口井。（c）含水60-80%，藥劑濃度0.1-0.2%，日加藥量控制在20-30kg，5口井。

3.實(shí)施效果評(píng)價(jià)

3.1現(xiàn)場(chǎng)效果評(píng)價(jià)

2010年4月以來(lái)相繼23口電熱桿井實(shí)施破乳劑井筒降粘，取得了較好效果。加藥有效井23口，有效率100%，加藥前后對(duì)比，電流有所下降，生產(chǎn)參數(shù)正常，產(chǎn)量基本穩(wěn)定，部分功圖顯示油稠的情況有所緩解，降低了抽油機(jī)負(fù)荷。

典型井分析：（A）沾18-5-18：2010年4月下旬開(kāi)始加藥，加藥量30kg/d，后含水持續(xù)下降，從加藥初期的62%下降到55%，日產(chǎn)油量穩(wěn)步上升，示功圖顯示正常且動(dòng)液面也在逐步回升，動(dòng)液面250m，日液13.1t，日油5.9t，綜合含水54.5%。加藥一段時(shí)間后井口回壓下降明顯，盤(pán)根不再刺漏，上、下行電流都大幅度下降，由前期的48A/36A下降到31A/24A。（B）沾4-平44：2010年5月26日新投，光桿不同步，6月9日加藥降粘，采用降粘劑型號(hào)NAT-61，未見(jiàn)效，沖次0.7，日液9.6t，日油6.2t，含水35%，負(fù)荷重，7月2日電熱桿生產(chǎn)，日液16.5t，日油9.5t，綜合含水42%，生產(chǎn)參數(shù)6.0*1.0，回壓2.2Mpa，原油密度0.9971，地面原油粘度6193Mpa.s，結(jié)合沾18塊加藥井的情況，7月15日該井加破乳劑，每天30kg，7月26日停電熱桿，目前生產(chǎn)參數(shù)沖程6m，沖次1次，日液14.7t，日油9.4t，綜合含水36%，電流30/31，井口回壓1.0mps。從電表表數(shù)可知：2010年3月，沾18塊、27塊油井所屬趙王南北線及下河線電量合計(jì)140.16萬(wàn)千瓦時(shí)，4月電量為115.01萬(wàn)千瓦時(shí)，5月電量為84.37萬(wàn)千瓦時(shí)，6月電量69.2254萬(wàn)千瓦時(shí)，2010年6月對(duì)比3月電量減少70.9346萬(wàn)千瓦時(shí)，節(jié)電效果明顯。

3.2經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

2011年全年實(shí)施加藥井23口，平均單井日加藥量36Kg，消耗藥劑279.1t，藥劑單價(jià)1.28萬(wàn)元，發(fā)生藥劑費(fèi)用358萬(wàn)元。

電熱桿井單井日耗電量：采油二礦曾在沾18塊實(shí)施KD-6冷采降粘增產(chǎn)劑加藥試驗(yàn)，在12口電熱桿井進(jìn)行了電熱桿效率測(cè)試。單口電熱桿井平均日耗電量1174量kwh/d，通過(guò)單井計(jì)算合計(jì)節(jié)約900萬(wàn)度電，每度電按0.68元計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)0.68×900=612萬(wàn)元。加藥替代電熱桿產(chǎn)生效益612-358=254萬(wàn)元。

4.結(jié)論與建議

實(shí)驗(yàn)證明：稠油化學(xué)降粘替代電熱桿輔助生產(chǎn)的管理模式，優(yōu)化了生產(chǎn)成本、油井產(chǎn)量穩(wěn)定，套管加破乳劑相當(dāng)于把破乳劑由集輸站向前放置，延長(zhǎng)了藥劑的作用時(shí)間，從現(xiàn)場(chǎng)效果來(lái)看，沾18塊義西接轉(zhuǎn)站的破乳劑用量明顯下降。

油井加藥應(yīng)當(dāng)與控躺井工作緊密結(jié)合，針對(duì)每口油井展開(kāi)層層剖析，把加藥治理電熱桿、油井腐蝕、結(jié)蠟作為培育長(zhǎng)壽井工作的目標(biāo)，嚴(yán)格執(zhí)行加藥分析制度，每月定期組織一次藥劑效果及費(fèi)用分析，評(píng)價(jià)藥劑對(duì)油井的適應(yīng)性，無(wú)效井停止加藥，避免不必要浪費(fèi)。

【參考文獻(xiàn)】

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