三元复合驱集油管道淤积规律试验研究.pdf

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1、第3 3 卷第6 期 2 0 1 2 年 l 2 月 新疆石油地质 XI NJ I ANG P E TR0L E UM GE0L OGY Vo l _ 3 3 No 6 De c 2 0 1 2 三元复合驱集油管道淤积规律试验研究 魏 立 新 ， 庞仁山 ， 诸葛 祥龙2 王志华 ( 1 东北石油大学 提高油气采收率教育部重点实验室， 黑龙江 大庆 1 6 3 3 1 8 ； 2 中国石油 大庆油田有限责任公司 第四采油厂 ， 黑龙江 大庆 1 6 3 3 5 7 ) 摘要： 三元复合驱采出液蜡质含量高、 黏度大、 乳化严重、 机械杂质及黏土颗粒含量多， 在集油管道输送过程中， 随 着温度的降

2、低， 这些物质不断析出， 从而给地面集油管道带来严重的淤积问题。通过室内试验研究大庆油田三元复 合驱典型区块集油管道淤积物组成及淤积规律， 明确了淤积物为黑色黏稠状的混合物， 主要由蜡组成； 集油管道淤积 主要受所含聚合物浓度、 集油温度、 含水率、 流速等因素的影响， 且淤积速率随着含聚浓度的增大而增大； 随着集油温 度、 含水率、 流速的增大而减小。该研究结果为制定三元复合驱集油管道内形成淤积物的预防和控制措施提供 了理 论基础， 对确保集油管道的安全生产运行具有重要意义。 关键词： 三元复合驱； 集油管道； 淤积； 室内试验 文章编号： 1 0 0 1 3 8 7 3 ( 2 0 1 2

3、 ) 0 6 0 7 4 1 0 3 中图分类号： T E 3 5 7 4 3 4 文献标识码： A 为提高老油田采收率， 常采用碱( A l k a l i n e ) 、 表面 活性剂( S u rf a c t a n t ) 及聚合物( P o ly m e r ) 组成的三元复 合驱油体系。经矿场试验 ， 三元复合驱( A S P ) 驱油 技术可在水驱的基础上再提高原油采收率2 0 以上， 是很有发展前景的提高采收率技术 。 然而 ， 随着采出液中三元药剂浓度的上升， 胶质 沥青质含量增加、 黏度增大， 采出液乳化严重， 油包水 型乳状液大量采出， 由于碱的溶蚀作用和聚合物的携 砂

4、作用不断加强， 使采出液中的机械杂质、 黏土、 细砂 等固体颗粒含量增加， 为集油管道淤积物的形成提供 了基础条件 。随着低温集输技术广泛应用， 使采出 液中的蜡及胶质沥青质等大量析出， 而机械杂质、 黏 土颗粒及细砂的增加使三元复合驱集油管道淤积严 重 ， 导致集油管道沿程阻力增加、 系统回压升高、 能耗 上升等种种制约正常生产的问题 。深入研究三元 复合驱集油管道淤积的影响因素及规律， 具有重要的 现实意义。 1 淤积机理 与常规采出液一样 ， 三元复合驱采出液体系在集 油管路内流动的过程中不断向周围环境散热， 当采出 液接近其析蜡、 淤积温度时， 采出液中的蜡质等组分 将从饱和的液相中结

5、晶析出， 采出液中的机械杂质、 黏土和细砂等固体颗粒成为结晶核心。采出液与管壁 间温差将引起溶解蜡分子及其他易淤积物分子与已析 出相关颗粒的径向浓度梯度、 油流中心分子浓度升高， 淤积物颗粒浓度降低， 而管壁处的分子浓度低、 淤积物 颗粒浓度高， 这一浓度差的存在和流动状态的影响， 将 引起溶解的易淤积物分子和析出的蜡晶等相关颗粒 包裹并携带部分液态原油以分子扩散、 剪切弥散 、 布 朗运动及重力沉降等4 种方式不断向管壁迁移， 并借 助于各组分分子间的范德华力淤积在管壁上。 2 集油管道淤积物特性分析 通过在大庆油田三元复合驱典型区块集油管道 中取样， 开展室内试验， 分析淤积物的组成及热特

6、性 ( 表1 ， 图1 ) 。结果表明， 集油管道淤积物中， 水、 蜡和 胶质沥青质含量接近7 0 ， 其中蜡含量高达4 1 6 7 由此可知， 淤积物是一个结构充满孔隙， 中间充满原 油、 蜡质、 胶质沥青质、 水分和其他机械杂质的黑色黏 稠状混合物。同时， 由图 i 可知， 淤积物的临界相变 温度为6 7 8 4 ， 而4 7 6 0 6 6 8 O 的温度区间是析蜡 、 淤积的高峰段， 表明在生产集油温度下， 集油管道中 有大量的蜡质、 淤积物分子存在， 为淤积物在管壁上 的沉淀、 淤积提供了基础。 表 1 集油管道垢样成分分析结果 3 淤积速率的影响因素及规律 三元复合驱集油管道淤积 ， 不仅与驱油药剂有 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 1 1 3 修订 日期： 2 0 1 2 0 5 1 1 基金项 目： 国家自然科学基金项 目( 5 1 1 7 4 0 4 2 ) 作者简介 ： 魏立新( 1 9 7 3 一 ) ， 男， 河北定州人， 教授， 博士， 油田地面工程， ( T e 1 ) 1 8 7 4 5 9 6 6 9 6 2 ( E m a i l ) z h i h u a _ w a n g 1 2 6 c o m