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稠油开采节能技术的降稠方式研究

2020-10-19张志远

石油研究 2020年2期
关键词:节能技术

张志远

摘要:虽然我国常规原油存储能量有限,但是,通过实际勘查可以发现,地下有着丰富的稠油存储,对其进行加工,可以为我国工业发展提供丰富能源,从而使我国石油危机得到缓解。近几年,我国能源领域提高了对稠油开采作业的重视,但是,从稠油的具体开采情况来看,粘度大、难度大,这些因素都会加大稠油开采作业过程中的能源消耗,因此,应当从实际情况出发,加强稠油开采节能技术的降稠方式研究。

关键词:稠油开采;节能技术;降稠方式;机械降稠

采用常规原油开采技术对稠油进行开采是不可行的,可见,要想更好地完成稠油开采作业,就必须加强对稠油开采技术的研究。

1 稠油开采作业特点

稠油性质参数方面呈现十分明显的高粘度特点,对稠油成分进行分析可以发现,其含有的沥青、胶质、石蜡等各项成分都很高,材料聚合物呈现出的空间网状特点十分明显,稠油承受抗剪切力与结构破坏程度成正比关系,而破坏幅度与流体流速则成正相关。由此可见,在开采稠油时,在流动速度相对较低的情况下,粘度水平則更高,这在一定程度上也加大稠油开采的困难性。稠油流动期间,其会与管道中的其他流体发生影响,从实际情况来看,流度越大,遭受的干扰也就越严重,在流速较低的情况下,油滴在水相环境孤立性更强[1]。开采稠油过程中的难度主要体现在以下几个方面:

开采作业进行使,对于注气压力的要求较高,压力水平需要超过18MPa,因此,在开采过程中,常规锅炉无法为稠油开采作业进行提供充足压力支持。

稠油受自身特性影响,因此,其吸气能力相对较弱,通常来说不会超过1t/(MPa·h)。

加热动用半径会在50m以内,稠油转变为牛顿流体温度应当超过100℃。在稠油开采技术相对规范情况来看,加热、降粘等各个环节中都是开采难点,为了确保稠油开采工作的顺利进行,要做好相应分析工作[2]。

2 稠油开采过程中的降稠工艺

2.1井筒降稠

整个开采期间,开采作业需要经历不同的环境温度,特别是在目前石油开采不断加深的背景下,因为受温度梯度影响,这将会导致井筒不同梯段温度和井筒摩擦阻也会存在一定差异。开采稠油过程中,进行新型井筒开发,并且要具有针对性的对油层粘度参数进行套管和衬管开发,保证开发的套管和配管内壁光滑,保证开发配套强度足够[3]。例如,配套使用高强度塑料与钢筋筒,保证外部在实际应用过程中具有较强抗腐蚀性,并且使内部阻力可以降低。

2.2机械降稠

开采稠油时对机械降稠工艺进行应用,能够有效降低成本,提高经济效益。例如,在实际开采作业期间应用的螺杆泵、抽油泵、水力活塞泵等各种不同类型机械装置都有着较大改动空间。在进行稠油开采时,对清管球原理进行适当应用,定期清理稠油井筒内部环境,能够为稠油开采作业的顺利开展提供强有力的支持;对水力喷射泵,应当配套循环装置,在实际作业过程中,应当将通过高压水枪清理的稠油再循环到地面采收装置中。

2.3 化学降稠

通过油管环形空间将一种化学试剂注入到井底,发挥井下泵抽吸搅拌作用,从而使药剂溶液能够与稠油充分混合,在降低原油粘度后,再将其采出。需要作业人员注意的是,在开采原油期间,因为原油物性及应用药剂有所不同,所以,在实际开采过程中的具体原理也会存在一定差异,可以分为乳化降粘法和湿润降阻法[4]。下面针对湿润降阻法进行分析,在稠油开采期间对湿润降阻法进行应用,适当加入表面活性剂水溶液,进而使抽油管或抽油杆表面与稠油长期接触形成的亲油性被破坏,反转表面湿润,进而使其转变为亲水性,最终可以形成连续水膜,尽量降低稠油流动阻力,使稠油开采期间,稠油流动性能够得到改善。

2.4 稀释降稠

该项工艺在具体应用期间就是对相似相容原理进行合理应用,通过加入溶剂方式,使稠油粘度能够降低,从而使稠油流动性能够得到改善。从现阶段我国稠油开采的具体情况来看,常用溶剂有乙醇、甲醇、混苯多种溶剂,其中混苯中的甲苯、二甲苯胶质等多是性能良好的溶剂。

3 开采稠油过程中的新型配套节能装置

3.1 加热设备

此处说的加热设备就是圆形微波加热设备,创造该项设备的目的就是使稠油开采需求可以得到满足,设备的创造原理与微波炉一致,其在具体作业期间,通过对电磁场与加热介质间的相互作用空间装置应用,此时,作用物料会对微波进行吸收,从而散发出一定热能,利用加热方式,使稠油开采作业过程中稠油流动性能够得到进一步提高。对于微波加热设备来说,将其设计成圆形的目的就确保加热设备与井身可以契合,保证在对其应用时,可以使其能够顺利的运输到井底部。需要注意的是,圆形微波加热设备在具体应用期间也存在一定缺陷,这主要因为套管外部会有钢铁材质,由于微波环境发生了改变,这将会导致钢铁材质原子序列发生变化,会损坏套管表面,而在设备应用期间,要将设备下放到井下,这也就加大了设备管理和维护的困难性。

3.2 智能长冲程皮带式抽油机

这种抽油设备在实际应用期间与传统梁式抽油设备相比,其在应用过程中,设备操作相对比较简单,并且可以降低电力消耗量,同时,也能够使稠油开采期间期间存在的各种环境不良因素得到消除。需要特别注意的是,这种稠油设备具有冲程大、冲次速度慢等特点,这能够降低开采稠油作业难度。

3.3 变频节能调速

稠油开采作业期间,对螺杆变频节能技术进行合理应用,能够使螺杆泵稠油升工艺满足开采需求,从而使石油开采期间的能耗系数过高及油泵抽空等问题得到消除,发挥螺杆稠油泵优势,进而提高降稠处理水平。

4 结束语:

稠油是石油领域中一项新型能源,通过合理的措施对其进行开采,能够使我国石油资源紧张状况得到缓解,加快我国工业发展脚步,进一步提高人们生活质量。

参考文献:

[1]贾岩.稠油开采降黏增效工艺技术研究[J].石化技术,2019,26(11):295-296.

[2]杜娜.稠油开采过程中蒸汽技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(14):165-166.

[3]李建馨,张祖峰,孙秀华,等.稠油开采太阳能热泵节能技术的应用[J].资源节约与环保,2013(10):30-31.

[4]陈莉娟,蔡罡,余杰,等.稠油火驱开采技术节能减排效果分析[J].油气田环境保护,2010,20(S1):23-24+82.

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