塔河油田采油三廠乳化現(xiàn)狀及對策探討

谷海亮，杜明慧，李云鵬

（1.中石化西北油田分公司采油三廠，新疆輪臺841600；2.新疆地礦局信息中心，新疆烏魯木齊830000）

塔河油田采油三廠乳化現(xiàn)狀及對策探討

谷海亮1，杜明慧1，李云鵬2

（1.中石化西北油田分公司采油三廠，新疆輪臺841600；2.新疆地礦局信息中心，新疆烏魯木齊830000）

本文論述了原油乳化的機理及原油乳化的危害，總結(jié)了目前塔河油田采油三廠乳化井現(xiàn)狀及規(guī)律，討論了針對井筒與地面乳化的不同情況下采用環(huán)空、后流程加破乳劑與環(huán)空摻稀的降黏方式，從而保證油井穩(wěn)定生產(chǎn)，提高生產(chǎn)時效。

原油乳化；現(xiàn)狀和規(guī)律；降黏；生產(chǎn)時效

隨著塔河油田開發(fā)進入中后期，原油的生產(chǎn)方式不斷改變，原油含水逐年上升，形成油水混合液，而原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、蠟等天然乳化劑的不斷析出，以及油田開發(fā)中表面活性劑使用率增加，使原油更易形成穩(wěn)定的乳狀液，原油乳化日益頻繁。原油乳化后黏度增大，影響油井正常生產(chǎn)，因此，解決原油乳化問題對確保油井生產(chǎn)、提高生產(chǎn)時效有著重要意義。

1 原油乳化機理

1.1 原油乳化概念

原油乳化是指油水兩種互不相溶的相體系中，有一種相以液珠形式均勻分散于另一種與之不相溶的相之中所形成的乳狀液[1]。

1.2 原油乳化類型

（1）油包水乳化原油（W/O）是一類以原油作分散介質(zhì)，水作分散相的乳化原油，多存在于一次采油和二次采油采出的乳化油中。穩(wěn)定這類乳化原油的乳化劑主要是原油中的活性石油酸和油濕性固體顆粒[2]。

（2）水包油乳化原油（O/W）是一類以水作分散介質(zhì)，原油作分散相的乳化原油。多存在于三次采油（堿驅(qū)）采出的乳化原油中。穩(wěn)定這類乳化原油的乳化劑是活性石油酸的堿金屬鹽，水溶性表面活性劑或水濕性固體顆粒[3]。

（3）多元乳化原油（W/O/W、O/W/O）分散介質(zhì)的液滴中包含連續(xù)相液體的液珠時會產(chǎn)生多重乳化現(xiàn)象。

1.3 原油乳化條件

原油乳化現(xiàn)象的發(fā)生需要以下三個條件：（1）存在互不相溶的兩相，即水相和油相；（2）存在乳化劑一類的表面活性劑[4]，增大乳狀液的穩(wěn)定性；（3）具有強烈的攪拌作用，增加了體系能量。若發(fā)生原油乳化現(xiàn)象，三種條件同時滿足、缺一不可[5]。

2 原油乳化的危害

原油乳化后最顯著特征為黏度的升高，黏度的增大會造成以下幾點危害：

（1）造成斷桿風險：乳化油的黏度增加，使原油在井筒中舉升困難，造成機抽井載荷增大，嚴重時造成抽油桿斷脫，增加機抽井躺井率[6]。

（2）造成管線凝堵：乳化油的黏度較純油顯著增加，易附著于管線內(nèi)壁堵塞管線；水的密度比原油大，管道的摩阻增加，流速變慢，造成井口回壓升高，有管線刺漏的風險。

（3）各類成本增加：乳化井水套爐上調(diào)爐溫消耗更多燃料，加熱相同體積的乳化油和原油，乳化油消耗燃料增加一倍；抽油機、外輸泵增加動力消耗增大，乳化油黏度高，在井筒舉升困難，增加耗電量；管線凝堵后頻繁掃線既增加了各類費用，影響了生產(chǎn)時效[7]。

3 塔河采油三廠乳化現(xiàn)狀及規(guī)律

3.1 塔河采油三廠乳化井現(xiàn)狀

圖1 塔河采油三廠近幾年乳化井趨勢圖

塔河采油三廠油井乳化逐年增多（見圖1）。近年來，隨著油井含水率及油井生產(chǎn)方式的改變，原油乳化增長趨勢更加迅速。截止目前，塔河采油三廠原油乳化井62口，占總采油井的13.77%。日產(chǎn)液2 498 t，日產(chǎn)油584 t，平均含水66.15%。產(chǎn)油量占總油量的13.03%（見表1）。

表1 塔河采油三廠八區(qū)乳化井基本情況

3.2 塔河采油三廠乳化井規(guī)律

八區(qū)為塔河采油三廠中乳化現(xiàn)象較為突出的區(qū)塊，對塔河八區(qū)乳化井的情況進行統(tǒng)計，可以得出以下結(jié)論：（1）乳化現(xiàn)象更容易發(fā)生在機抽井中。機抽井的抽油泵在采油過程中不斷做功，攪拌作用為乳化油的形成提供了充足能量；（2）乳化井的含水多數(shù)在26%～74%。乳化的形成需要油和水兩相同時存在，少數(shù)高含水井也存在乳化現(xiàn)象；（3）注氣井更容易發(fā)生乳化。注入氣體氮氣對原油的抽提作用，加速了原油的乳化，八區(qū)的14口乳化井中，其中10口井為注氣后發(fā)生乳化現(xiàn)象，占乳化井的71.4%。

4 乳化井管理對策探討

4.1 井筒乳化采用環(huán)空或環(huán)空伴水加破乳劑

對于存在井筒乳化現(xiàn)象的油井，通常采用井口連續(xù)加藥裝置在套管環(huán)空內(nèi)連續(xù)定量加破乳劑，這也是目前最常見的井筒乳化問題解決方式。但對于一些套壓高或是套管液面在井口的井，若直接采用環(huán)空連續(xù)加破乳劑，由于壓力、套管液面等原因，破乳劑難以及時作用到機抽管柱管腳，井筒乳化無法得到有效緩解，因此，采用環(huán)空伴水加破乳劑的方式，將水和破乳劑充分混合后注入套管內(nèi)，達到良好的破乳效果。例如2015年6月，塔河八區(qū)的T801（K）井，該井前期生產(chǎn)發(fā)生井筒乳化，功圖載荷漲至130/72 kN，電流95/70 A，最大載荷、交變載荷、電流均超過額定值，因套壓高，套管液面在井口附近，后采取環(huán)空伴水加破乳劑方式，加破乳劑后乳化情況有所緩解，電流載荷恢復(fù)正常水平，目前該井恢復(fù)正常生產(chǎn)。

4.2 地面乳化采用后流程或后流程伴水加破乳劑

原油由井筒舉升至地面，由于溫度的下降，以及油嘴節(jié)流、管線摩擦等作用，造成原油在回壓管線內(nèi)發(fā)生乳化，表現(xiàn)為原油黏度增加，管線回壓升高。

對于地面乳化的井，通常采用后流程加破乳劑的方式，但對于個別地面乳化，后流程加破乳劑后回壓不降的井，需采用后流程伴水加破乳劑的方式，將水和破乳劑充分混合后注入回壓管線內(nèi)，達到降低回壓的效果。例如塔河八區(qū)的T702B井，該井原油高含水92.75%，未進行加破乳劑處理前回壓達到3.07 MPa，進行加破乳劑后回壓降至2.56 MPa，但仍較高無法保證正常生產(chǎn)，后采用后流程伴水加破乳劑，目前回壓穩(wěn)定在1 MPa可滿足正常生產(chǎn)。

4.3 加破乳劑效果不明顯采用摻稀降黏

對于破乳劑降黏效果不好的乳化井，目前采用套管摻稀方式進行降黏。TK830井降黏實驗數(shù)據(jù)（見表2），由表2可以看出該井通過加破乳劑和加熱的方式降黏效果均不理想，后采用環(huán)空摻稀的方式，當摻稀比為1：1時黏度可由最初的2 000 000 mPa·s降至3 500 mPa·s，降黏率達到了99.83%，該井目前環(huán)空摻稀穩(wěn)定生產(chǎn)。

表2 塔河八區(qū)TK830井降黏實驗數(shù)據(jù)對比

5 結(jié)論

通過總結(jié)塔河采油三廠的原油乳化現(xiàn)狀，分析原油乳化規(guī)律，論述了當前采用的環(huán)空、后流程加破乳劑與環(huán)空摻稀的降黏方式可以解決當前油井乳化帶來的高負荷、高回壓等問題，確保油井的正常生產(chǎn)。隨著油田的進一步開發(fā)，油井乳化情況會日益加劇，下步需要研究和探索更多破乳方式。

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圖1 塔河某井區(qū)各開發(fā)方案預(yù)測綜合含水變化曲線Fig.1 The project forecast curve of fwin X well region，Tahe oil field

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Discussion on current situation and countermeasures of emulsified well in the third factory of Tahe oilfield

GU Hailiang1，DU Minghui1，LI Yunpeng2
（1.Oil Production Plant 3 of Northwest Oilfield Branch，Sinopec，Luntai Xinjiang 841600，China；2.Information Centre of Xinjiang Geological and Mineral Bureau，Urumqi Xinjiang 830000，China）

In this paper,the mechanism of crude oil emulsification and the harm of crude oil emulsion are discussed.The present situation and law of emulsified well in the thrird factory of Tahe oilfield are summarized.To discuss the method of reducing the viscosity of adding the emulsion breaker in annulus,post process and blending thin oil in annulus is used in the case of different conditions of the wellbore emulsions and the surface emulsions,to ensure the stable production of oil well and improve production efficiency.

crude oil emulsion；present situation and law；reduce viscosity；production efficiency

TE624.1

A

1673-5285（2016）01-0047-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.01.014

2015－11-13

谷海亮，男（1987-），碩士研究生，助理工程師，郵箱：ghl1434@126.com。