稠油微波降黏效果实验研究.pdf

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1、北京石油化工学院学报第21卷第3期V01．21No．3JournalofBeijingInstituteof2013年9月Sep．2013Petro—chemicalTechnology稠油微波降黏效果实验研究戴静君，李益良。，张立新，李涛。(1．北京石油化工学院，北京102617；2．中国石油勘探开发研究院，北京100083)摘要：针对稠油开采和输送难度大的特点，利用微波技术进行稠油降黏实验研究。研究结果表明，原油的黏度随着微波加热温度的提高而降低，加热温度越高对稠油的流变性改善越明显，体现了微波降黏存在热效应和非热效应。微波降黏效果与水浴加热对比结果表明，当微波和水浴加热稠油到相同温度时

2、，微波处理后稠油的流变性比水浴加热后的流变性改善更显著。同时进行了微波处理稠油后，稠油存放时间对降黏效果的影响实验研究，结果表明，应用微波技术处理稠油可改善原油的流变性，并具有时间短、效率高、节约成本等特点，而且，微波处理后，3Od内稠油的黏度基本保持不变，说明微波技术在稠油开采和输送领域具有良好的应用前景。关键词：稠油；微波降黏；流变性；黏温特性中图分类号：TE832．331文献标志码：A根据原油的黏度分类，把在油层温度下黏构，亦以同样的速度做电场极性运动，通过离子度高于100mPa·S的脱气原油称为稠油。在迁移和极性分子的旋转使分子运动来实现物质油田的石油开采中，稠油具有特殊的高黏度特的

3、介电热效应，即极性分子接受能量后，被作用性，就开采技术而言，胶质、沥青质造成原油在的分子从相对静态瞬间转变为动态，通过分子储层和井筒中的流动性变差。稠油开采的关键偶极以数十亿次的高速旋转产生热效应，从而是提高原油流动能力，包括在油层、井筒和地面导致物料在短时间内温度迅速升高，从而达到输送管道的流动能力。中国90以上的稠油原油降黏的效果l3]。开采依靠蒸汽吞吐或蒸汽驱，采收率一般能达微波的非热效应是指除热效应以外的其他到30左右_1]。对于远离油田基地的中小规效应，微波加热中出现显著区别于常规加热的模特稠油油藏，其面临的主要开发瓶颈不是来现象，如促进物质的扩散，加快致密化过程，降自钻井、热采和

4、冷采等技术，而是来自地面集输低反应温度，加快反应进程，影响结晶相变过程技术，诸如地面稠油的输送加热、降黏、脱水等。等，被统称为微波的“非热效应”，他与微波的电针对稠油的特殊性质决定了稠油的采、输、炼必磁效应有关。目前，微波作用下的化学反应虽然是围绕稠油的降黏改性或改质处理进行的。不一定使化学键断裂，但至少可以使化合物中目前常采用的原油降黏技术有掺稀油法降黏、某些化学键振动或转动，导致这些化学键的减微生物降黏、稠油乳化降黏等_2]，但是这些降黏弱，从而降低反应活化能，改变反应动力学E43。方法都存在一些不足，就稠油乳化降黏而言，具笔者选取不同物性的原油和采用不同的微有采出液污水处理难度大、成本

5、高等不足。波工作参数对微波原油降黏的效果进行研究。微波作为一种特殊形式的能量，以每秒数十亿次的惊人速度进行周期变化，物料中的极1微波降黏实验研究性分子吸收微波能后改变了其原有的分子结1．1微波处理温度对原油黏温特性的影响将油样取出5份，用水浴加热至5O℃左收稿日期；2013-01-09作者简介：戴静君(1957一)，女，硕士，教授，E—mail右，将其中4份油样分别采用微波加热至55，daijingjun@bipt．edu．cn。65，75，85℃，采用流变仪对4份油样分别进行2北京石油化工学院学报2013年第21卷黏温特性的测定，测定时固定剪切速率为容要求的设定温度后，根据石油天然气行业标

6、20S～，改变原油的温度，分别测定对应温度下准进行黏温曲线检测，采用流变仪进行相应的的黏度值，根据测定结果绘制原油黏温曲线。测定，得到黏温曲线如图1所示。1．2稠油不同处理方式的黏温特性对比1微波处理与水浴加热处理后黏温特性的对1比：将剩余的1份油样继续水浴加热到75℃，口1●测定其黏温特性，测定时固定剪切速率为邕20S一，改变原油的温度，分别测定对应温度下的黏度值，根据测定结果绘制原油黏温曲线，并与微波处理到75。C的黏温特性曲线进行对比。1．3微波原油降黏不可逆转特性实验温度／℃选取油样经微波处理至75。C，将原油分成图1微波处理温度对黏温线的影响4份，第1份直接进行原油黏度随温度变化规

7、由图1可知，随着微波加热温度的升高，原律的测定，剩余的3份密封保存，分别保存5，油的黏温特性得到不同程度的改善，但是微波加15，30d，再分别进行原油黏度随温度变化规律热到85℃与75℃相比，黏温特性差别不明显，的测定，将测定的结果数据绘制成曲线，分析微而需要消耗的能量却明显加大。由黏温曲线可波处理原油降黏效果的不可逆性。见，当温度在45~70℃范围内，各条黏温曲线差2实验研究方案别较明显，而当温度高于75℃