稠油開采節(jié)能技術(shù)的降稠方式研究

張志遠(yuǎn)

摘要：雖然我國常規(guī)原油存儲能量有限，但是，通過實(shí)際勘查可以發(fā)現(xiàn)，地下有著豐富的稠油存儲，對其進(jìn)行加工，可以為我國工業(yè)發(fā)展提供豐富能源，從而使我國石油危機(jī)得到緩解。近幾年，我國能源領(lǐng)域提高了對稠油開采作業(yè)的重視，但是，從稠油的具體開采情況來看，粘度大、難度大，這些因素都會加大稠油開采作業(yè)過程中的能源消耗，因此，應(yīng)當(dāng)從實(shí)際情況出發(fā)，加強(qiáng)稠油開采節(jié)能技術(shù)的降稠方式研究。

關(guān)鍵詞：稠油開采;節(jié)能技術(shù);降稠方式;機(jī)械降稠

采用常規(guī)原油開采技術(shù)對稠油進(jìn)行開采是不可行的，可見，要想更好地完成稠油開采作業(yè)，就必須加強(qiáng)對稠油開采技術(shù)的研究。

1 稠油開采作業(yè)特點(diǎn)

稠油性質(zhì)參數(shù)方面呈現(xiàn)十分明顯的高粘度特點(diǎn)，對稠油成分進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其含有的瀝青、膠質(zhì)、石蠟等各項(xiàng)成分都很高，材料聚合物呈現(xiàn)出的空間網(wǎng)狀特點(diǎn)十分明顯，稠油承受抗剪切力與結(jié)構(gòu)破壞程度成正比關(guān)系，而破壞幅度與流體流速則成正相關(guān)。由此可見，在開采稠油時(shí)，在流動(dòng)速度相對較低的情況下，粘度水平則更高，這在一定程度上也加大稠油開采的困難性。稠油流動(dòng)期間，其會與管道中的其他流體發(fā)生影響，從實(shí)際情況來看，流度越大，遭受的干擾也就越嚴(yán)重，在流速較低的情況下，油滴在水相環(huán)境孤立性更強(qiáng)[1]。開采稠油過程中的難度主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

開采作業(yè)進(jìn)行使，對于注氣壓力的要求較高，壓力水平需要超過18MPa，因此，在開采過程中，常規(guī)鍋爐無法為稠油開采作業(yè)進(jìn)行提供充足壓力支持。

稠油受自身特性影響，因此，其吸氣能力相對較弱，通常來說不會超過1t/（MPa·h）。

加熱動(dòng)用半徑會在50m以內(nèi)，稠油轉(zhuǎn)變?yōu)榕ｎD流體溫度應(yīng)當(dāng)超過100℃。在稠油開采技術(shù)相對規(guī)范情況來看，加熱、降粘等各個(gè)環(huán)節(jié)中都是開采難點(diǎn)，為了確保稠油開采工作的順利進(jìn)行，要做好相應(yīng)分析工作[2]。

2 稠油開采過程中的降稠工藝

2.1井筒降稠

整個(gè)開采期間，開采作業(yè)需要經(jīng)歷不同的環(huán)境溫度，特別是在目前石油開采不斷加深的背景下，因?yàn)槭軠囟忍荻扔绊?，這將會導(dǎo)致井筒不同梯段溫度和井筒摩擦阻也會存在一定差異。開采稠油過程中，進(jìn)行新型井筒開發(fā)，并且要具有針對性的對油層粘度參數(shù)進(jìn)行套管和襯管開發(fā)，保證開發(fā)的套管和配管內(nèi)壁光滑，保證開發(fā)配套強(qiáng)度足夠[3]。例如，配套使用高強(qiáng)度塑料與鋼筋筒，保證外部在實(shí)際應(yīng)用過程中具有較強(qiáng)抗腐蝕性，并且使內(nèi)部阻力可以降低。

2.2機(jī)械降稠

開采稠油時(shí)對機(jī)械降稠工藝進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。例如，在實(shí)際開采作業(yè)期間應(yīng)用的螺桿泵、抽油泵、水力活塞泵等各種不同類型機(jī)械裝置都有著較大改動(dòng)空間。在進(jìn)行稠油開采時(shí)，對清管球原理進(jìn)行適當(dāng)應(yīng)用，定期清理稠油井筒內(nèi)部環(huán)境，能夠?yàn)槌碛烷_采作業(yè)的順利開展提供強(qiáng)有力的支持;對水力噴射泵，應(yīng)當(dāng)配套循環(huán)裝置，在實(shí)際作業(yè)過程中，應(yīng)當(dāng)將通過高壓水槍清理的稠油再循環(huán)到地面采收裝置中。

2.3 化學(xué)降稠

通過油管環(huán)形空間將一種化學(xué)試劑注入到井底，發(fā)揮井下泵抽吸攪拌作用，從而使藥劑溶液能夠與稠油充分混合，在降低原油粘度后，再將其采出。需要作業(yè)人員注意的是，在開采原油期間，因?yàn)樵臀镄约皯?yīng)用藥劑有所不同，所以，在實(shí)際開采過程中的具體原理也會存在一定差異，可以分為乳化降粘法和濕潤降阻法[4]。下面針對濕潤降阻法進(jìn)行分析，在稠油開采期間對濕潤降阻法進(jìn)行應(yīng)用，適當(dāng)加入表面活性劑水溶液，進(jìn)而使抽油管或抽油桿表面與稠油長期接觸形成的親油性被破壞，反轉(zhuǎn)表面濕潤，進(jìn)而使其轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性，最終可以形成連續(xù)水膜，盡量降低稠油流動(dòng)阻力，使稠油開采期間，稠油流動(dòng)性能夠得到改善。

2.4 稀釋降稠

該項(xiàng)工藝在具體應(yīng)用期間就是對相似相容原理進(jìn)行合理應(yīng)用，通過加入溶劑方式，使稠油粘度能夠降低，從而使稠油流動(dòng)性能夠得到改善。從現(xiàn)階段我國稠油開采的具體情況來看，常用溶劑有乙醇、甲醇、混苯多種溶劑，其中混苯中的甲苯、二甲苯膠質(zhì)等多是性能良好的溶劑。

3 開采稠油過程中的新型配套節(jié)能裝置

3.1 加熱設(shè)備

此處說的加熱設(shè)備就是圓形微波加熱設(shè)備，創(chuàng)造該項(xiàng)設(shè)備的目的就是使稠油開采需求可以得到滿足，設(shè)備的創(chuàng)造原理與微波爐一致，其在具體作業(yè)期間，通過對電磁場與加熱介質(zhì)間的相互作用空間裝置應(yīng)用，此時(shí)，作用物料會對微波進(jìn)行吸收，從而散發(fā)出一定熱能，利用加熱方式，使稠油開采作業(yè)過程中稠油流動(dòng)性能夠得到進(jìn)一步提高。對于微波加熱設(shè)備來說，將其設(shè)計(jì)成圓形的目的就確保加熱設(shè)備與井身可以契合，保證在對其應(yīng)用時(shí)，可以使其能夠順利的運(yùn)輸?shù)骄撞?。需要注意的是，圓形微波加熱設(shè)備在具體應(yīng)用期間也存在一定缺陷，這主要因?yàn)樘坠芡獠繒袖撹F材質(zhì)，由于微波環(huán)境發(fā)生了改變，這將會導(dǎo)致鋼鐵材質(zhì)原子序列發(fā)生變化，會損壞套管表面，而在設(shè)備應(yīng)用期間，要將設(shè)備下放到井下，這也就加大了設(shè)備管理和維護(hù)的困難性。

3.2 智能長沖程皮帶式抽油機(jī)

這種抽油設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用期間與傳統(tǒng)梁式抽油設(shè)備相比，其在應(yīng)用過程中，設(shè)備操作相對比較簡單，并且可以降低電力消耗量，同時(shí)，也能夠使稠油開采期間期間存在的各種環(huán)境不良因素得到消除。需要特別注意的是，這種稠油設(shè)備具有沖程大、沖次速度慢等特點(diǎn)，這能夠降低開采稠油作業(yè)難度。

3.3 變頻節(jié)能調(diào)速

稠油開采作業(yè)期間，對螺桿變頻節(jié)能技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，能夠使螺桿泵稠油升工藝滿足開采需求，從而使石油開采期間的能耗系數(shù)過高及油泵抽空等問題得到消除，發(fā)揮螺桿稠油泵優(yōu)勢，進(jìn)而提高降稠處理水平。

4 結(jié)束語：

稠油是石油領(lǐng)域中一項(xiàng)新型能源，通過合理的措施對其進(jìn)行開采，能夠使我國石油資源緊張狀況得到緩解，加快我國工業(yè)發(fā)展腳步，進(jìn)一步提高人們生活質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈巖.稠油開采降黏增效工藝技術(shù)研究[J].石化技術(shù)，2019，26（11）：295-296.

[2]杜娜.稠油開采過程中蒸汽技術(shù)的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（14）：165-166.

[3]李建馨，張祖峰，孫秀華，等.稠油開采太陽能熱泵節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013（10）：30-31.

[4]陳莉娟，蔡罡，余杰，等.稠油火驅(qū)開采技術(shù)節(jié)能減排效果分析[J].油氣田環(huán)境保護(hù)，2010，20（S1）：23-24+82.