伊朗Y油田沥青质沉淀分析及预测

发布时间：2020-11-16 08:57

　　 采用固相沉淀测试系统针对伊朗Y油田原油进行沥青质沉淀实验,确定沥青质发生沉淀的热力学条件,通过相态模拟方法预测沥青质沉淀包络线图。根据井筒中的温度和压力剖面,分析不同生产参数下沥青质在井筒中沉淀的规律。当压力高于沥青沉淀初始压力时不会发生沉淀,当压力低于沥青沉淀初始压力而高于泡点压力时,沥青质沉淀随压力降低而增多;随着原油产量的升高,沥青质在井筒中的初始沉淀点逐渐向井底移动,沉淀区间长度先加大然后逐渐减小。
【部分图文】：

井的井筒温度剖面、压力剖面，分析不同生产参数条件下沥青质在井筒中的沉淀规律。1沥青质沉淀实验原理、方法及结果在原油沥青质沉淀测定实验开始之前，已对Y油田主力开发层系F层地面脱气原油进行SAＲA四组分分析。通过计算原油胶质不稳定指数来分析原油稳定性，并判断沥青质沉淀的难易程度［6－7］。分析显示，该油样的CII指数为1．924，远大于原油不稳定的CII指数上限(上限为0．900)。显然该油样不够稳定，易发生沥青质沉淀。1．1实验原理采用固相沉淀激光探测系统(SDS系统)来测定沥青质沉淀［8－10］。图1所示为固相沉积激光探测系统示意图。当原油体系发生变化时，原油体系中的固相或沥青沉淀会使激光透光强度降低，从而影响激光能量的接收。根据此原理，可以通过激光透过原油体系的透光强度随压力的变化情况，分析得出沥青质沉淀规律。图1固相沉积激光探测系统示意图1．2实验方法取F18井下的原油作为实验油样，使实验室恢复到地层压力条件下，测试油样的沥青质初始压力［3，11］。采取等温降压的方法，在地层压力下开始缓慢降压，记录每个对应压力下接收到的透光强度;然后通过改变温度来模拟井筒中部及井口条件，重复测量，·71·DOI:10.19406/j.cnki.cqkjxyxbzkb.2016.06.019

获得压力数据与接收到的激光强度的关系。图2所示为不同温度下地层原油透光强度与压力关系曲线。同时，在实验室模拟地层条件，对原油样品进行沥青质沉淀量实验。通过高温高压过滤器来测量不同压力下原油中的沥青质沉淀量，采用相对沉淀量来研究沥青质沉淀量随压力的变化规律。图2不同温度下地层原油透光强度与压力关系曲线1．3实验结果从图2中可以看出，随着压力降低，原油逐渐膨胀，黏度也在降低，而激光透过强度逐渐加大。当压力降低至沥青质初始沉淀压力值时，原油的胶体平衡体系被打破，沥青质开始析出并沉淀，固相物质阻挡了激光通过，最终导致透光强度降低。透光强度会存在一个最大值，这个最大值对应的压力就是沥青质初始沉淀压力(图2中红色圆点)。随着温度降低，沥青质初始沉淀压力增大。这说明越靠近井口，温度和压力越低，沥青质越容易发生沉淀。2相态模拟假设沥青质析出过程为常规的液－液分离过程，应用SＲK(soaveredlichkong)状态方程建立气－油沥青质三相相平衡计算模型，获得沥青质沉淀压力，绘制出沥青质沉积相包络线图。该模型中，假设C50+的芳香烃组分都为沥青相，摩尔质量高于C49+的组分都被劈分为沥青相组分和非沥青相组分。拟组分i的临界温度可以通过式(1)计算:Tci=Fno－AiTno－Aci+FAiTAci(1)式中:Tci———拟组分i的临界温度，℃;Fno－Ai———拟组分i中非沥青相的摩尔分数，%;FAi———拟组分i中沥青相的摩尔分数，%;Tno－Aci———拟组分i中非沥青相的临界温度，℃;TAci———拟组分i中沥青相的临界温度，℃。拟组分i的临界压力可以由式(2)计算:1pci=(Fno－Ai)2pno－Aci+(FAi)2pAci

根据计算结果，绘制出伊朗Y油田沥青质沉积相包络线图(见图3)。该图可明显地区分沥青质的稳定区域和沉淀区域。当原油体系的温度压力点处于上AOP线上方区域时，原油中沥青质不会发生沉淀;当体系压力温度低于上AOP对应温度时，沥青质开始出现沉淀;当压力降至泡点线时，沥青质沉淀量达到最大。这是因为，在泡点线的原油体系中溶解气达到饱和，而轻烃组分越多越容易导致沥青质析出。当体系压力温度继续下降时，气体从液相中分离出来，部分沥青质会逆向溶于原油中，甚至会完全消失。图3伊朗Y油田沥青质沉积相包络线图3沥青质沉淀趋势分析预测确定F18井不同生产制度下的井筒温度、压力剖面，结合沥青质沉积相包络线图，分析井筒中沥青质析出初始点及析出区间。图4所示为F18井温度压力剖面与沥青质沉积包络线图。温度压力剖面线位于包络线上AOP线与下AOP线之间的部分，即为沥青质沉淀的井筒区间。剖面线与上AOP线的交点即为沥青质在井筒中的初始沉淀点，无交点即表示沥青质在井底无沉淀。剖面线与下AOP线的交点为沥青质在井筒中沉淀区间的顶部，剖面线与下AOP线无交点表明沥青质在井口也发生沉淀。图4F18井温度压力剖面与沥青质沉积包络线图根据计算结果，进一步对沥青质在井筒中的沉淀初始点及沉淀区间进行分析。图5所示为F18井井筒沥青质沉积规律分析。由图5可知，随着F18井原油产量的升高，沥青质初始沉淀点逐渐向井底移动，沥青质在井筒中的沉淀区间长度先增大然后逐渐减校产量为3823bbl/d时(1bbl≈0．159m3)，沥青质在井筒中的沉淀区间最长。产量低于3203bbl/d时，沥青质初始析出井深与沉淀区间长度相等，说明在井口位置也有沥青质沉淀发生。图5F18井井筒沥青质沉积规律分析4结语采用固相沉淀测试系统针对伊朗Y油?
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