原油沥青质沉积预测与防治研究

发布时间：2020-04-06 07:21

【摘要】：在原油的生产过程中,随着原油性质、体系温度和压力以及生产制度的改变会导致沥青质在井筒中沉积,随着生产的进行,沥青质沉积会造成井筒堵塞,甚至井筒堵死,油井报废。目前油田工作者无法准确掌握油井沥青质在井筒中的沉积速度、厚度以及沉积位置,不能制定有效的清除措施。针对以上问题,本论文在研究沥青质沉积机理的基础上,进行沥青质沉积的影响因素研究,建立了沥青质沉积动态预测模型,并研制了快速高效的新型沥青质溶剂。本论文研究取得以下认识:(1)沥青质分子结构非常复杂,通过自身缔合作用形成小颗粒,再经过沉淀、聚集成大颗粒、最后吸附在井筒壁面上,完成沥青质的沉积整个过程。沥青质沉积速度、位置主要由原油性质、体系温度和压力以及生产制度决定。(2)通过对哈拉哈塘X区块三口油井原油的性质分析表明,三口井油样均为中质油,沥青质含量4.45%～6.32%;重质含量高,C7+组分占95%以上;原油构成复杂,含有大量羟基、氨基、竣基、羰基以及芳香环、稠环等基团,易导致沥青质的聚集与沉淀;油样流动性与油样中沥青质含量存在负相关性。(3)哈拉哈塘X区块油井沉积堵塞物的特征研究表明,堵塞物中以板状结构的沥青质沉积物为主,沥青质含量在65%左右;沥青质分子缔合、聚集形成的板状结构相当致密,如在管壁上吸附、沉积,清除难度较大;该堵塞沉积物中含有杂质吸附在沥青质聚集体的表面,这些杂质可能为硫、金属矿物及粘土矿物等。(4)建立了沥青质沉积动态预测模型,该模型能够准确预测油井井筒中沥青质沉积速度、厚度和沉积位置。对油井进行沥青质沉积预测并进行敏感性分析,分析结果表明:生产气油比越大,沉积位置越深,沉积速度越快,油压越小,沉积位置越深,沉积速度也越快;沥青质含量越高,沉积速度越快;沥青质沉积起始点压力越高,沉积位置越深,沉积速度越快。(5)研制了快速高效的新型沥青质溶剂T-D,最佳配比为主剂:有机物溶剂:渗透剂=60%:25%:15%。对沥青质溶剂T-D进行室内评价,结果表明,溶剂T-D能够有效分散原油中的沥青质颗粒;溶剂T-D与沥青质体积质量比为1～2时,溶解率达到88.8%～93%;溶剂T-D对原油沥青质的抑制率为74.8%。
【图文】：

示意图,沥青质,分子缔合,偶极相互作用

沥青质分子通过自身相互缔合结为胶束，胶束之间再相互聚集成大颗粒状的球体，逡逑再结合形成絮凝物粘滞在固体表面上。沉淀、聚集、表面接触和粘附为沥青质沉积的四逡逑个过程，对于分子较大的沥青质可直接吸附于接触表面（如图２－１）。逡逑胶体－逡逑颗粒逡逑＼逦粘附逡逑流动逦吸ｆ逦赢瀯ｉｔ逡逑．Ｊ；逦逡逑图２－１沥桻质沉积过程示意图逡逑沥青质分子缔合作用：其主要推动力来自电荷转移、偶极相互作用、氢键等分子间逡逑的相互作用力［４１］。逡逑沥青质的沉淀：即溶液理论，沥青质的沉淀过程类同热力学的可逆过程，沥青质随逡逑环境变化可析出或溶于原油。逡逑沥青质的聚集：沥青质分子间的自聚力使沥青质分子相互聚结。逡逑沥青质的吸附：沥青质的吸附是一个非常复杂的过程，其作用理尚不明确。但其逡逑作用力主要为静电力和电荷转移。逡逑２．２沥青质沉积的主要影响因素逡逑沥青质沉枳分为四个步骤，影响因素研究应从各环节中逐一分机＇，并加以实验分析。逡逑影响因素主要分为原油性质本身对沥青质沉枳的影响以及体系温度和ＩＥ力对沥青质沉逡逑７逡逑

色谱图,油样,色谱图,色谱仪

２．２．２原油组分分析逡逑取哈拉哈塘油田Ｘ区块三口油井原油油样，利用岛津Ｇ４色谱仪对油样进行测试分逡逑析，，测试结果分别为图２－３？图２－５。逡逑ｌｉｒｌ邋４逡逑图２－２岛津Ｇ４色谱仪逡逑ｕＶＱｒｌ．ＯＯＯ．ＯＯＯ）逦逡逑３邋５０－ｊ＾￣邋—＂逡逑３邋２５－逡逑３邋００－逦＂邋ｏ．邋２逡逑１０邋－邋＝邋２逡逑２邋７５－逦？邋ｉｎ逡逑Ｓ邋？逡逑２邋ＳＯ－逦°逡逑：逦Ｉ邋｜邋ｓ逡逑２邋‘邋２邋＂２逡逑’？，逦ｉ邋￡逡逑｜Ｌ逦！邋ｓ逡逑，５°：邋１邋＾邋？逡逑：逦：：逦：「＂逦＾逦！邋ｊ邋ｇ邋５邋Ｓ邋＾逡逑１０逦２０逦３０逦４０逦５０逦６０逦７０逦ＳＯ逦ＢＯ逦１Ｍ逦１邋！0逦ｌｉｏ逦ｔｌｏ逦１４０邋ｍｉｎ逡逑图２－３邋ＸＩ油样色谱图逡逑９逡逑
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE358;TE621

【参考文献】