溫度對原油流動改進劑使用效果的影響

王文政 河南油田人力資源開發(fā)中心

河南油田南部陡坡帶泌304井區(qū)原油具有高含蠟、高凝原油的特征，如果采用油井加入原油流動改進劑的生產方式，實現上述區(qū)塊高含蠟、高凝原油免清蠟生產和低溫輸送，將大大降低洗井對油井產量的影響，節(jié)約的天然氣、電能等能源，可大幅度降低生產成本。實驗溫度對某型原油流動改進劑效果的影響是該油田近年開展的關鍵子課題之一。實驗測定了3種油樣在60%和70%的含水率下，不同溫度時的黏度和凝油黏壁量。

1 實驗步驟

以60%含水、實驗溫度為50℃的1個油樣為例說明，其他含水率和溫度條件下的實驗改變含水率和實驗溫度即可。如測定趙安4005井70%含水、45℃時的數據，則先配制70%含水的趙安4005井油樣，再將水浴溫度設置為45℃即可。實驗具體步驟如下：

（1） 將實驗油樣中的游離水樣分出，收集至密閉的容器中置于室溫下備用。

（2）將趙安4005井油樣置于高于其凝點溫度5℃的水浴中恒溫40min，將其混合均勻后取樣。

（3）由于趙安4005井油樣的乳化油水含率均小于60%，則根據其水含量可計算配制100 g水含量為60%的油水混合物需要的乳化油量和游離水量。取8個潔凈干燥的原油脫水測試瓶，根據計算結果在其中依次加入游離水樣和乳化油樣（精確到±0.5 g），并且按一定方法使其乳化均勻。

（4）將8瓶裝有100 g±1 g油水樣的原油脫水測試瓶放入溫度為50℃的恒溫水浴中預熱約30min，使原油脫水測試瓶中樣品的溫度達到50℃±0.5℃。

（5） 將上述8個原油脫水測試瓶按油樣分為2組，每組4個，其中2個為空白樣。另外2個配方瓶中加入5.00 g±0.01 g原油流動改進劑溶液，將原油脫水測試瓶上下手振100次后移至溫度為50℃的水浴中靜置60min；然后將其置于高于凝點1℃的水浴中，恒溫30min。

（6）將一個空白樣和一個加藥樣從水浴中取出，上下手振100次，然后將乳狀液倒入旋轉黏度計的測試筒內，快速測定油水混合物黏度值。再取一個空白樣和一個加藥樣做同樣操作，作為平行樣。平行測定二次結果相對于其平均值的相對偏差不超過10%，則取其平均值作為測定結果；若相對偏差超過10%，則應重新進行本組試驗。

（7）再將一個空白樣和一個加藥樣從水浴中取出，上下手振100次，然后將乳狀液倒入350mL不銹鋼杯中，用攪拌機在600 r/min轉速下進行動態(tài)降溫。當油水混合物溫度將至原油凝點以下2℃時，停止攪拌，邊旋轉邊將混合物緩慢均勻倒出，將不銹鋼杯用夾子固定，豎直倒空10min，擦凈外壁和杯口稱重，減去空杯質量得凝油黏壁量（g）。再取一個空白樣和一個加藥樣做同樣操作，作為平行樣。平行測定二次結果相對于其平均值的相對偏差不超過10%，則取其平均值作為測定結果；若相對偏差不超過10%，則應重新進行本組實驗。

2 實驗結果分析

從趙安4005井黏溫曲線可以看出，無論是60%含水還是70%含水的油樣，隨著溫度的升高不加藥油樣黏度和黏壁量基本呈線性下降均勢；而加藥油樣的變化均勢為：從32℃升溫至35℃時，隨著溫度的升高黏度和黏壁量急劇下降，到達35℃以后，再升高溫度黏度和黏壁量下降幅度不大。這是因為加入原油流動改進劑后，可形成水包油型原油乳狀液。對于水包油型原油乳狀液，在溫度較高時由于油相流動性和變形能力強，在流動過程中易于形成良好的分散狀態(tài)，油珠粒徑較小，在連續(xù)相中更分散，乳狀液黏度也更大程度地取決于連續(xù)相介質。從趙安4005井黏壁量與溫度關系和趙安4005井降黏率與溫度關系可以看出，35℃時降黏率和凝油黏壁量降低幅度均達到75%以上，再升高溫度變化不大。因此35℃可作為安全回油溫度。

從第二口井油樣的黏溫曲線可以看出，當溫度從38℃升高至41℃的過程中，空白樣黏度下降緩慢，加藥油樣黏度則急劇下降。41℃為加藥油樣降幅趨緩的拐點，此時已處于黏度低值，再升高溫度黏度下降幅度不大。其黏壁量與溫度關系曲線表明，當溫度從38℃升高至41℃的過程中，加藥油樣黏壁量急劇下降。41℃為加藥油樣降幅趨緩的拐點，再升高溫度黏壁量下降幅度不大。其降黏率、凝油黏壁量降低幅度與溫度的關系表明，在41℃時加藥樣的降黏率和凝油黏壁量降低幅度均達到了60%以上。因此41℃可作為這第二口井的安全回油溫度。

從第三口井油樣的黏溫曲線可以看出，27℃時，加藥樣的降黏率達75%，黏度值僅為70mPa·s左右。其凝油黏壁量與溫度的關系表明，對于含水60%的趙安4021井油樣，在不投加流動改進劑的情況下，溫度由40℃下降至27℃的過程中，凝油黏壁量大幅增加；而投加改進劑的油樣在降溫過程中凝油黏壁量增幅很小。加藥后27℃的黏壁量值要好于空白樣40℃的值。70%含水的油樣亦有此規(guī)律。其降黏率、凝油黏壁量降低幅度與溫度關系表明，在27~40℃的溫度范圍內，該井加藥后的降黏率均達到了90%以上，凝油黏壁量降低幅度也達到了75%以上。因此27℃可作為該井的安全回油溫度。

3 結論

（1）對河南油田南部陡坡帶泌304井區(qū)原油進行溫度對原油流動改進劑效果影響實驗，凝油黏壁溫度可下降2℃~6℃，趙安4005井、第二口井、第三口井的安全回油溫度不得低于35℃、41℃和27℃。按照上述的實驗步驟至少需測量224個數據才能說明問題。

（2）實驗說明了某型原油流動改進劑對于河南油田三口井的油樣（高含蠟、高凝原油）表現出較好的防蠟、減阻、降黏效果，這可從原油流動改進劑具有顯著降低原油黏度、降低凝油黏壁量的作用及較好的適應性等方面來驗證。

（3）某型原油流動改進劑的質量檢驗方法可參照《石蠟基原油乳化降黏劑產品檢驗指標及方法（Q/SY DQ2007—92）》執(zhí)行，實驗條件可根據原油特性調整。