稠油降粘方法概述

稠油降粘方法概述

文章结合稠油高粘本质特点，综述了稠油开发降粘稠油粘度的办法，其中包括蒸汽吞吐降粘、蒸汽驱降粘、井筒加热降粘、火烧油层降粘、稠油乳化降粘、掺稀油降粘、油溶性降粘剂降粘、微生物降粘、水热催化裂解降粘、超声波降粘、磁降粘等及其降粘机理，浅谈各种降粘方法的优势和不足，并总结降粘工艺特点。

标签：稠油；降粘；乳化

1 稠油粘度较高的根本原因

1.1 稠油体系作为一种胶体系统已经得到了普遍的认同，胶质是胶溶剂，而沥青质则是分散相，油质就是分散介质了。而导致稠油体系在高温下仍然具有很高粘度的根本原因就是其内部所含有的复杂超分子结构了。

1.2 在稠油体系中，这些超分子结构并不都是紧密相连的，一些低层次的分析结构会在力的作用下发生聚集的现象，这样就会形成排列很分散但复杂程度却很高的超分子结构，在此过程中就包裹了大量的液态油。

1.3 随着又有一种应用更加广泛的沥青胶体结构模型，当沥青质超分子结构受到被流体剪切的过程中，即使其与胶粒是不能看作是一个整体的，然而其与胶粒之间却还是有很强的吸附作用，因此其粘度也得到了一定程度的增加。

1.4 一般情况下，稠油体系中的蜡含量是不大于10%的，然而由于温度较低时蜡晶的析出，稠油的粘度也会增高，因此稠油在低温状态时是呈现出一定的非牛顿性的。

2 常规稠油降粘方法

2.1 热力降粘的方法

由于稠油体系中的重质组分含量很高，所以其流动性很差，粘度很高，并且其还具有较强温度敏感性，通常采油的热力降粘的方法有井筒加热、蒸汽驱、热水驱、单井蒸汽吞吐、热化学以及火烧油层等方法，而应用的较为广泛则是蒸汽驱和蒸汽吞吐这两种方法。

2.1.1 蒸汽吞吐降粘法。这种方法也叫做循环注蒸汽法或注蒸汽热激励法。其实质就是在很短的时间内将一定量的具有高温高压的湿饱和蒸汽注入到稠油体系中去，在油井周围的一定区域内进行加热，从而降低稠油体系的粘度。

这种方法具有响应速度快，油气高，可多次吞吐并且井间地层不需要连续等优点，然而随着油藏天然能量的不断减少以及吞吐时间的不断增加，近井地带含油饱和度会越来越低，束缚水就会逐渐饱和，蒸汽热效率降低，周期生产效果也

会越来越差。

这几年来，为了最大限度的提高蒸汽吞吐的采收率，国内外油田都比较重视化学添加剂的作用，研究和推广了薄膜扩展剂、驱油助剂、破乳剂的应用技术，并且在我国的很多油田中也已经成功的应用了，同时也取得了一定的成效。

2.1.2 蒸汽驱降粘法。这种方法就是在一口井中或是多口井中连续的注入蒸汽，这样地下原油加热降粘的同时还会驱向邻近多口生产井，从而使生产井持续的开采原油。

蒸汽驱降粘法具有纵向波及效率差以及热水带驱油效率低等缺点，因此有了有效的改善这些缺点，通常都是应用有机凝胶或水泥浆体系封堵注汽井的高渗透通道。另外，由于在地下形成的蒸汽泡沫中使用表面活性剂可以降低蒸汽的流速，从而达到改善吸汽剖面的目的，很多石油公司通过大量的试验也已经证明了，其可以大大的提高原油的采收率，从而获得更高的经济效益。

2.1.3 火烧油层降粘法。这种方法又叫做火驱法，是基于油层本身的一种热力采油方法。由于注入空气需要使用大功率高压空压机，为此技术要求比较高，因此火烧油层一般应用于油层深度小于1000米至1500米的油藏。

2.1.4 井筒加热降粘。根据稠油在井筒中举升时的特点，采用井筒加热降粘技术来降低其在井筒中的粘度，使其顺利举升到地面。井筒加热降粘具有结构简单，易操作等特点。

2.1.5 其它热力降粘的方法。近些年来随着我国科学技术水平的不断发展，由于不同地层条件的不同需求，传统的热采方法已经不能完全的满足油田的实际需要了，因此也就出现了很多的新型的热采方法，如高温聚合物驱、注蒸汽加溶剂、注热碱水、注热段塞、注蒸汽和聚合物和活性水驱等方法。

2.2 化学降粘的方法

所谓的化学降粘就是指在原油中加入一些化学药剂来降低原油粘度的方法。常见的化学降粘的方法有稠油乳化降粘以及新提出的化学降粘方法。

2.2.1 稠油乳化降粘法。这种方法就是指在表面活性剂作用下，将稠油体系中的W/O型乳状液转化成O/W型乳状液，从而却的降低原油粘度的效果。

2.2.2 其它化学降粘方法。稠油乳化降粘是基本的化学降粘技术，但是近年来随着技术的进步和不同地层条件的需要，诞生了一些新的化学降粘技术，比如自生CO2与化学降粘复合吞吐降粘、蜡晶改进剂降凝降粘、稠油加碱降粘和化学吞吐降粘技术。

2.3 物理降粘方法

2.3.1 超声波降粘法。采用这种方法不但能够更好的激励油层，提高油藏的產量，同时其对油层也不会产生损害，因此这种方法越来越受到了石油行业工作者的重视。

当采用超声波对稠油体系处理后，就会改变稠油的分子结构，并且还会对很多结构造成永久性的改变，这就是我们所说的不可逆性，从而降低了原油的粘度。

2.3.2 微波降粘。微波加热能量利用效率高，加热速度快；微波对混合物料中的各个组分加热时具有选择性加热的特点；可以精确地控制微波加热过程；便于实现自动化控制和计算机操作控制。

2.3.3 磁降粘法。大庆、辽河等油田在磁降粘技术的应用方面已经取得了很大成功。辽河油田通过采用此技术可以使凝固点降低6～22℃，降粘率达30%～60%。

一般情况下，原油都是抗磁性物质，所以当其经过磁场时，就会出现诱导磁矩的现象，抑制蜡晶形成和聚集，并且稠油体系中石蜡、胶质、沥青质等抗磁性物质都会重新的进行排列，其流动性会得到很大程度的增加，而其粘度也会得到很大程度的降低。

2.3.4 掺稀油降粘法。这种方法是指在稀油中加入高粘度的稠油中进行稀释，从而降低稠油的粘度。稠油中加入稀油后，胶质沥青质的浓度会降低，从而可以减弱它们的相互作用，起到降粘的目的。

采用此方法时，稀释剂肯定是要选择稀原油的，这主要是由于稀原油来源很广，并且数量也多，但同时也会带来一定的问题。这里特别要注意以下几个方面的工作，第一，在掺入稀原油掺之前，应先进行脱水的操作，而在掺入稀原油后，这是就是混合含水油了，仍然要进行脱水的操作，这样就加大了能源的消耗量；第二，稀原油作为稀释剂掺入稠油后，稀油的物性得到了降低，而稠油与稀油混合共管外输时，增加了输量，对炼油厂的技术设施以及工艺流程会造成一定的影响；第三，由于稠油与稀油在价格上是存在较大的差异的，所以采用这种方法的成本更高。

3 结论

3.1 由于油藏地质复杂，各种稠油降粘法具有各自的优缺点，因此在选择方法时应根据实际的油藏条件，开发有针对性的降粘技术，从而满足实际的生产需要。

3.2 乳化降粘可以作为一种辅助手段，与蒸汽驱和蒸汽吞吐等热力手段以及其它降粘方法复配使用，进行优势互补，提高降粘效果。

3.3 化学降粘是一种很有潜力的方法，可以采用多种降粘剂复配使用，使用分散剂抑制或分散蜡晶、胶质、沥青质，然后使用乳化剂使稠油形成O/W型乳