安 辉，江 山

（长江大学，湖北 武汉 430100）

油田化学

X油田不同因素对原油粘度的影响研究

安 辉，江 山

（长江大学，湖北 武汉 430100）

本论文以X油田为研究背景，重点分析了影响该区块粘度的因素，从而找到了适合该区块的降粘工艺，不仅对于该区块的石油开采具有很好的指导意义，还可以对邻井的开采具有一定的借鉴作用。

X油田；稠油；粘度；因素；降粘

石油作为当今世界最重要的能源物质，对于国民经济的提升具有很大的作用。但随着勘探开发的不断进行，石油资源的开采量越来越少，开发难度越来越大。因此，稠油的勘探开发越来越受到重视。X油田奥陶系碳酸盐岩油藏勘探开发主要是中至重质原油。同一油井在不同的开采阶段，原油性质也会发生一定的变化。本论文主要是针对X油田不同因素对原油粘度的影响机制，找到了适合该区块的降粘工艺，对于该区块稠油的开发具有一定的理论指导意义。

1 影响原油粘度的因素分析

稠油中的固体组分主要是石蜡、沥青质和胶质，当这些固体物质在稠油中的浓度比较大时，稠油粘度急剧增大，具有明显的非牛顿流体的特征。

1.1 蜡对稠油粘度的影响

石蜡是大多数原油沉积物的主要成份，典型原油蜡沉积物由约40%～60%的石蜡和少于10%的微晶蜡组成。微晶蜡与石蜡的组成和性质等都有明显差异，它们对原油流变性的影响也不同。

X油田的稠油含蜡量约为2%～6%，属中、低含蜡。当原油的含蜡量较高时，化学降粘效果差；反之，当原油的含蜡量低时，化学降粘效果好。

1.2 胶质对稠油粘度的影响

胶质分子主要是由4～6个亚甲基将芳香环连在一起，相关研究表明胶质含量与稠油粘度成正相关系，胶质中S及（S+N+P）元素的含量与稠油的粘度正相关。胶质中存在大量的杂环原子，使胶质分子之间或胶质分子与沥青质分子间形成络合物。这种络合物会导致稠油粘度的增大。对X油田原油的胶质含量统计并与其他油田对比见下表1。

表1 国内主要稠油油田及塔河油田稠油胶质及沥青质含量对比Tab.1 Comparison of colloid and asphaltene content in heavy oil field and Tahe heavy oil field

由表1可以看出，X油田稠油的胶质含量低于国内其他油田的稠油胶质含量。相对来说，其胶质对该区块原油粘度的影响较小。

1.3 沥青质对稠油粘度的影响

沥青质是从原油中分离出来的分子量最大的组分，在原油中以凝胶或溶胶状态存在。从上表1可知，X油田沥青质的总含量要高于国内其他稠油油田，是导致该区块原油粘度高的重要因素。

1.4 温度对粘度的影响

随油温从高到低的变化，稠油会从牛顿流体转变为非牛顿流体，稠油的粘度明显呈上升趋势。根据下图1油田所测粘温曲线可得：

（1）X油田稠油粘度随着温度的升高急剧降低；

（2）同一区块的不同井，在同一温度下对应的的粘度差随温度的升高而降低；

（3）各区块每条粘温曲线都有一个拐点，在低温段，粘度较敏感。不同的井在到达拐点前，原油粘度存在很大的差异。

图1 X油田部分井粘温曲线Fig.1 Curve of viscosity temperature in X oilfield

1.5 含水对粘度的影响

对X区块稍微三口井进行分析，结果见表2和图2。

表2 不同含水粘度变化率计算Tab.2 Calculation of change rate of different water viscosity

图2 三口井不同含水率对原油粘度的影响Fig.2 Effect of different water content on viscosity of crude oil in three wells

由表2、图2可以看出，X区块的稠油在井筒内流动时具有以下特点：（1）在一定含水范围内，随着含水的上升原油粘度上升，上升的幅度增大；在含水高于某点进入油包水向水包油转化后，粘度随含水上升而下降；（2）含水乳化对X油田稠油粘度影响同样因井而异。实验表明主要在含水20%～60%时乳化严重，乳化区间随着井位的不同而不同。

2 不同降粘工艺的效果分析

2.1 掺稀比对稠油粘度的影响

掺稀工艺就是将轻质原油、凝析油或原油蒸馏产品等按照一定比例与稠油进行掺混，以达到降低稠油粘度的作用。轻质油稀释稠油不仅有好的降粘效果，且能增加产油量。通过对X区块的411井的不同稀稠比粘温关系以及降粘率的计算分析得到如下表3及图3。随着稀稠比的增大，441井的降粘率逐渐增加，增加到一定程度，趋势变缓。在此条件下稀稠比为3∶7时，降粘效果较优。

表3 441井不同稀稠比粘温关系Tab.3 Tab Relationship between viscosity and temperature at different dilution ratio in 441 well

图3 不同温度下稀稠比与降粘率关系曲线图Fig.3 Relationship between viscosity ratio and viscosityreduction rate at different temperatures

2.2 化学降粘对粘度的影响

化学降粘是指在稠油中加入某种药剂，通过药剂的作用达到降低原油粘度的方法。常用降粘方法有加入油溶性降粘剂的降粘技术和加乳化剂的降粘技术。不同的区块应该采取不同的化学降粘剂以达到最佳的效果。

2.2.1 油溶性粘剂降粘技术 油溶性降粘剂技术是在降凝剂技术的基础上发展起来的一种新型降粘技术。目前，国内对该种降粘剂的研究仅仅局限于室内还没有大规模的进行现场推广。X油田在原油溶性降粘剂DS-1、DS-2、DS-3的基础上，优化出DS-4、DS-5两种新的油溶性降粘剂，分别在如下几口井进行降粘试验，试验结果见表4。

表4 油溶性稠油降粘剂优化评价试验Tab.4 Evaluation test of oil soluble heavy oil;viscosity reducer;optimization

由表4可知，降粘剂DS-4对1252井稠油降粘效果较好，在稀稠比56∶64时，加药浓度0.5%时，50℃降粘率就达到73.2%；降粘剂DS-5对1286、TK1252、TK1294井降粘效果均较好，在加药浓度0.5%时，50℃降粘率均达到50%以上。

2.2.2 稠油乳化降粘技术 乳化降粘就是稠油在表面活性剂作用下，形成O/W型乳状液，从而达到降粘的目的。乳化降粘的关键是选择质优、价廉、高效的乳化降粘剂。阴离子表面活性剂界面活性高，耐高温，但抗矿盐性差。X油田地层水矿化度超高（220～240g·L-1），因此，采用耐盐型降粘剂在该区块进行实验，结果见表5。

表5 耐盐型降粘剂评价试验Tab.5 Evaluation test of salt resistant viscosity reducer

由表5可以看出，乳化降粘技术在一定条件下对X油田的降粘率基本可达99%以上，可以在该区块进行大力的推广。

3 结语

本论文基于X油田超稠油的背景，从原油中的含蜡、胶质、沥青质等物质以及温度和含水率的角度对该区块稠油的机理进行了分析，最终提出了适合该区块的降粘技术：（1）采用3∶7的掺稀比来进行混合；（2）采用油溶性稠油降粘剂在加药浓度为0.5%是效果较好；（3）采用稠油乳化降粘技术对原油进行降粘。通过大量的实践标准这,3种方式在X油田的不同井位具有较好的降粘效果，值得进一步的推广与应用。

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Study on the influence of different factors on the viscosity of crude oil in X oilfield

AN Hui，JIANG Shan
（Yangtze University,Wuhan 430100，China）

In this paper,X oilfield as the research background,this paper analyzes the influencing factors of viscosity of the block,so as to find the visbreaking process for the block,not only has the very good guiding significance for the block of oil exploitation,can also have a certain reference for the exploitation of adjacent wells.

X oilfield;heavy oil;viscosity;viscosity factor

TE345

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20171141

2017-08-23

安 辉（1993-），男，长江大学在读硕士研究生，研究方向：石油开发地质。

导师简介：江 山（1980-），男，副教授，研究方向：油藏工程与数值模拟。