原油流动改进剂配方的研究方法.doc

1原油流动改进剂配方的研究方法郑俊生 河南油田新疆勘探开发中心工程所摘 要：原油流动改进剂的主要成分是表面活性剂油样基本理化参数测定，是进行原油流动改进剂配方研究之前提针对河南油田油田原油具有高含蜡、高凝固点之特性，采用均匀设计法进行其配方研究原油流动改进剂 TXH-1 对河南油样的降粘率在 86.4%-93.6%之间，凝油粘壁量降低幅度在 62.8%-94.4%之间，具备较好的减阻降粘效果TXH-1 型流动改进剂与河南高含蜡、高凝原油配伍性较好，且该流动改进剂可促进原油破乳，不会增加脱水难度关键词： 原油流动改进剂； 河南油田； 配方； 研究方法； 减阻降粘效果河南油田近年针对高含蜡、高凝原油性质开展了原油流动改进剂适应性研究工作原油流动改进剂的主要成分是表面活性剂，按其作用机理，它能降低原油乳状液的转相点，把 W/O（油包水）型的乳状液变成 O/W（水包油）型的拟乳状液，降低了原油的表观粘度，从而改善了原油的流动性另外，表面活性剂吸附在金属管壁上形成亲水膜，一方面降低管壁的摩阻，另一方面还可以将金属壁的亲油性转变为亲水性，抑制凝油在管壁上的沉积原油粘度和摩阻的降低，使高含蜡、高凝原油得以在常温下正常举升和集输。

油样基本理化参数测定，是进行原油流动改进剂配方研究之前提近年的研究工作与成果主要有：一是以河南油田泌 304 井区和东庄两个区块的原油为介质，研制出了具有较好减阻降粘效果的药剂配方；二是研究了不同温度和不同原油流动性改进剂浓度条件下原油粘度和凝油粘壁量的变化规律 [1]这为其在该油田的应用提供了重要的技术参数1 油样基本理化参数测定该油田的 4 个原油样品的含水率、凝固点、含蜡量、粘度测定结果见下表1由表 1 可知，该油田这四口井的原油具有高含蜡、高凝固点之特性2表 1 油样的基本理化参数河南油田油样赵安 4005 东 1209 井 赵安 4021 安平 1测定方法含水率，% 10 33 38.7 62.3 GB/T 8929粘度，mPa·s(70℃ ) 163.59 148.31 170.66 127.45 SY/T 0520密度，g/cm 3(25℃ ) 0.8961 0.8858 0.8659 0.8755 GB/T 1884凝点， ℃ 37.0 45.5 33 31 SY/T 0541含蜡量，% 26.9 28.7 28.8 27.67 SY/T 75502 原油流动改进剂配方的研究方法针对该油田原油特性，采用均匀设计法进行其配方研究。

2.1 单剂筛选以降粘率和凝油粘壁量降低幅度为检验指标进行单剂筛选在高于原油凝点 1℃的油温、50%原油含水、1000mg/L 的加药浓度下完成试验最终从 49 种单剂中筛选出 5 种单剂，分别命名为 D1、D2、D3、D4 和 D5，以它们为基础进行复配配方的研制2．2 复配配方的研制拟比较 20 个配方的作用效果，选用配方均匀设计表 UM20（20 5）安排实验（见表 2） 表 2 中 Xi 代表优选出的单剂 Di 的质量分数，X1+X2+…+X5=1，Xi＞0，i=1，2，…，5按表 2 组织的配方，以降粘率、原油粘壁量降低幅度为指标，以处理难度最大（粘度最大、凝油粘壁量最大）的东1209 井为试验介质，在 47℃的油温、50%原油含水、1000mg/L 的加药浓度下完成试验试验结果见表 3从表 3 中可以看出，20 个配方中有 5 个降粘率和凝油粘壁量降低幅度均达到了 50%以上，其中，16 号配方效果最好，降粘率和凝油粘壁量降低幅度分别达到了 87.2%和 93.3%该配方中各单剂D1、D2、D3、D4 和 D5 所占的质量百分数（%）分别为 6.2、4.1、38.6、29.4和 21.7。

3试验继续考察了 16 号配方对其余 3 口井的适应性，均达到了理想的效果，见表 4至此，可将 16 号配方确定为最优配方，命名为 TXH-1表 2 U20（20 5）不同复配配方药剂含量表配方号 X1 X2 X3 X4 X51 0.60236 0.02470 0.01426 0.24211 0.116572 0.47668 0.06426 0.08190 0.10372 0.273443 0.40540 0.13067 0.11214 0.32541 0.026384 0.35322 0.01659 0.21936 0.21569 0.195155 0.31128 0.09987 0.03803 0.34426 0.206566 0.27584 0.17970 0.06515 0.39543 0.083887 0.24496 0.06150 0.40341 0.05077 0.239368 0.21746 0.55373 0.06302 0.00414 0.161059 0.19258 0.13601 0.48754 0.01379 0.1700810 0.16982 0.16046 0.35204 0.07148 0.2462011 0.14878 0.29767 0.35784 0.19081 0.0048912 0.12920 0.43540 0.16877 0.09998 0.1666413 0.11086 0.09038 0.24825 0.26149 0.2890214 0.09357 0.52416 0.03505 0.11284 0.2343615 0.07725 0.28833 0.30173 0.25784 0.0748616 0.06174 0.04085 0.38581 0.29417 0.2174317 0.04695 0.37338 0.12140 0.19476 0.2635018 0.03283 0.26972 0.10359 0.07423 0.5196219 0.01930 0.43215 0.46182 0.06288 0.0238520 0.00631 0.00835 0.01239 0.85133 0.12162表 3 五种单剂复配的原油流动改进剂室内试验数据表配方号 粘度（mPa·s） 凝油粘壁量 （g） 降粘率（%） 凝油粘壁量降低幅度 （%）空白 941.7 61.6 － －1 941.7 61.6 － －2 588.6 32.4 37.5 47.4 3 478.2 38.4 49.2 37.7 4 366.1 48 61.1 22.1 5 501.6 39.4 46.7 36.0 6 459.3 41.2 51.2 33.1 7 771.4 28.6 18.1 53.6 8 400.2 20.7 57.5 66.4 49 699.2 36.1 25.8 41.4 10 614.5 25.4 34.7 58.8 11 279.6 35.6 70.3 42.2 12 283.7 16.8 69.9 72.7 13 355.2 43.6 62.3 29.2 14 397.0 41.0 57.8 33.4 15 240.0 37.2 74.5 39.6 16 120.9 4.1 87.2 93.3 17 485.5 36.8 48.4 40.3 18 240.6 10.9 74.5 82.3 19 314.8 44.1 66.6 28.4 20 394.2 24.6 58.1 60.1 2.3 复配配方的作用效果TXH-1 的作用效果以降粘率和粘壁量降低幅度作为评价指标 [2,3]。

试验数据详见下表 4图 1 为投加原油流动改进剂后的粘度变化情况图 2 为投加后的凝油粘壁量变化情况表 4 配方作用效果试验数据井号 温度(℃) 药剂 加药量(mg/L) 粘度(mPa·s) 粘壁量(g) 降粘率(%) 粘壁量降低 幅度(%)空白 - 914.8 42.93 - -赵安 400538.0 TXH-1 1000 101.5 7.68 88.9 82.1空白 - 938.3 61.1 - -东 120947.0 TXH-1 1000 127.6 3.4 86.4 94.4空白 - 873.7 4.3 - -赵安 402134.0 TXH-1 1000 82.1 1.6 90.6 62.8空白 - 900.8 3.6 - -安平 132.0 TXH-1 1000 57.7 0.5 93.6 86.1（注：降粘率和粘壁量降低幅度测试按 Q/SY DQ2007-92 标准规定进行 ）5图 1 投加原油流动改进剂前后粘度之对比图 2 投加原油流动改进剂凝油粘壁量之对比3 试验介质的处理方法试验介质应为取自药剂使用地的油井采出液或进入转油站的混合采出液，其中不应投加有防蜡剂、原油破乳剂、油水分离剂或其它类型的表面活性剂。

对于指定油样含水率的试验，则需通过物理方法使油样含水率达到要求例如，试验要求以 50%含水率的油样为介质，若乳化油本身含水率高于 50%，可用离心机将油样含水率降至 50%；若乳化油本身含水率低于 50%，则需要取一定量的乳化油和一定量从该油样中分离出的游离水样（若该游离水样不足，则应用按其水质分析数据配制的模拟掺水样代替）装入原油脱水测试瓶中，在恒温水浴中于 45℃下预热 30min 后，置于电动振荡机上在 240 次/min 的振荡频率下振荡10min，使油样和水样乳化成含水率为 50%的原油乳状液64 改进剂溶液的配制方法用天平称取 1.00g±0.01g 原油流动改进剂样品于 150mL 磨口瓶中,加入99.00g±0.01g 无水乙醇，稀释成浓度为 1.00％（m/m）的原油流动改进剂溶液待用5 结论及建议（1）原油流动改进剂 TXH-1 对河南油样的降粘率在 86.4%-93.6%之间，凝油粘壁量降低幅度在 62.8%-94.4%之间，具备较好的减阻降粘效果2）TXH-1 型流动改进剂与河南高含蜡、高凝原油配伍性较好，且该流动改进剂可促进原油破乳，不会增加脱水难度3）建议以河南油田赵安 4005 井、东 1209 井、赵安 4021 井及安平 1 井油样为介质，分别对加药浓度对原油乳状液视粘度的影响、加药浓度对凝油粘壁量降低幅度的影响进行研究。

确定能使降粘率及凝油粘壁量降低幅度达到稳定的最低加药浓度，即为合理加药浓度参考文献[1] 王国成等. 流动改进剂对抽油机井内含水原油流动规律影响的研究[J]. 河南石油，2005， （6）.[2] 姚宝春等. 原油流动改进剂 DODE-5 的应用[J]. 辽宁化工，2010， （10）.[3] 刘炳康等. 高凝固点普通稠油流动性改进剂研究及性能评价[J]. 内蒙古石油化工，2005， （9）.作者简介： 郑俊生：长江大学石油工程专业毕业，采油工程师，一直从事油气田地面工程油气集输设计工作13779652993、zhjs73@。