两种火驱油及热反应改质火驱油化学性质与发泡性能研究

发布时间：2020-11-16 05:18

　　 新疆油田红浅区块使用火烧油层采油方式采出的红浅火驱油在采出井口存在发泡严重的问题,泡沫在三相分离器中非常稳定,气液难以分离,造成设备损坏。本论文将对比红浅火驱油和使用蒸汽驱油采油方式采出的红浅蒸汽驱油的物化性质和发泡性能,从分子层面上解释红浅火驱油容易发泡的问题;将红浅火驱油和使用室内模拟采出的风城火驱油进行对比,以确定火驱油易发泡且泡沫稳定等共性问题;对比了热反应改质后的风城火驱改质油和两种火驱油的性质以及发泡性能,以说明沥青质和酸性化合物对发泡性能和泡沫稳定性的影响。使用了多种分析手段分析对比红浅火驱油和红浅蒸汽驱油的物化性质。通过对比两种原油的分子量分布,结构族组成,高分辨质谱分析其中杂原子分子以及其他多种基础性质发现。红浅火驱油中重组分含量远高于红浅蒸汽驱油,而且含有大量的O_2类物质。这些O_2类物质为带有长侧链的二环,三环和多环环烷酸或苯甲酸为主。这些物质可能是造成红浅火驱油容易发泡的原因。对比两原油的发泡性能发现。红浅火驱油存在易发泡且泡沫稳定等问题,而泡沫的稳定性和黏度有较大的关系。为了探究这是否是火驱油的共有问题,将红浅火驱油和使用室内模拟采出的风城火驱油进行了对比。通过对比两种火驱油的性质发现,两种火驱油都存在胶质、沥青质含量高,氧类物质含量高,芳香分含量少的问题。而在负离子模式下,两种火驱油中的N_1、N_1O_1、N_1O_2、O_1、O_2多类物质的碳数和不饱和度分布基本重合。这说明使用火烧油层方式采出的原油在性质上具有共性。再对比两种原油的发泡性能发现,两种原油都存在易发泡且泡沫非常稳定的问题。这说明火驱油特殊的性质组成确实对原油的发泡力和泡沫稳定性有重要的影响。热反应改质作为一种有效的改善劣质重油的方法,在石油工业得到了广泛的应用。本论文中对比了热反应改质后的风城火驱改质油和两种火驱油的性质以及发泡性能。风城火驱改质油中沥青质被完全脱除,芳香分含量升高,黏度降低。对比高分辨质谱分析结果可以发现,风城火驱油改质油中O_2类物质含量显著降低,尤其是大分子O_2类物质,反应后的风城火驱改质油中O_2类物质主要为含有短侧链的单环,双环烷酸或苯甲酸。风城火驱油脱酸油不易发泡,且泡沫稳定性很差。说明脱除沥青质和大分子O_2类物质后,火驱油的泡沫稳定性变差,与前述结果一致。将三种原油的性质组成和发泡性能进行对比发现,黏度是影响泡沫稳定性的主要因素,而油品中大分子O_2类物质则是影响泡沫层高度的主要因素。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE357.44;TE622
【部分图文】：

图 1.1 火烧油层采油方式示意图Fig 1.1 The schematic diagram In-situ combustion已经完全燃烧过的区域，基本上不含有原油。温度长时0℃左右。即火线所在区域，该区域温度最高，可达到 400℃及以原油中的重质组分受热缩合生焦并裂解，生成的焦炭作为氧气相对不足无法完全燃烧会发生部分氧化反应。该区温度相对燃烧区较低。原油主要发生裂解反应，生质组分。轻质组分受热变成蒸汽，推动油藏向前移动。此区域内生成的轻质组分蒸汽冷凝并释放热量。从区域内富集从前几个区域驱替出的油品，温度接近原没有受到火烧油层影响，保持原始油藏的状态。域并不是各自独立，相邻区域之内存在过渡现象[2]

流法ikerman 法[60]，向一定体积的表面活性剂溶液中匀速通入高度和消泡时间。Karakashev[61]和 Carey[62]改进了装置，石英，有利于气体在液相中均匀分散。此方法适用范围最斜法ml 表面活性剂溶液从 450mm 高度落下，测量最大泡沫泡沫层高度。该方法只适用于常压以及低黏度易发泡体发泡性关系。它方法石油科学研究设计院[63]提出一种评价原油发泡性的方法。，将能成膜的环的最大直径称为临界直径，临界直径越大稳定，越容易发泡。an[64]等人设计了一种评价原油发泡性能的装置，如图 1.2

图 2.1 稠油常压高温发泡性能评价装置示意图气瓶 2.二氧化碳气瓶 3.氮气减压压力表 4.二氧化碳减压压力表 5.氮气浮子流量计化碳浮子流量计 7.三通阀 8.铁架台 9.旋转三通阀 10.升降台 11.砂芯气体分散器 1泡测试管柱 13.冷凝管 14. 温度控制仪表 15. 水浴恒温箱 16. 高温油浴装置g 2.1 1.nirtogen cylinder 2.carbon dioxide cylinder 3.nirtogen cylinder vacuum presuge 4. carbon dioxide cylinder vacuum pressure gauge 5. nitrogen float flow meterrbon dioxide float flow meter 7.triple valves 8.steel stand 9.triple valves 10.lift tab Sand core gas diffuser 12. Foaming measurement test double decker 13. Condensing Electronic temperature control instrument 15. water bath device 16. high temperatubath device.2 高温高压热反应釜此高温高压热反应釜采用了电炉丝及耐火泥炉膛加热形式，温度 PID 智制，控温、测温双标显示，采用法兰式柔和性石墨垫片进行密封。
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本文编号：2885665