一種井下乳化系統及其乳化方法
2023-12-08 05:23:21 2
專利名稱：一種井下乳化系統及其乳化方法
技術領域：
本發明涉及ー種井下乳化系統及其乳化方法。
背景技術：
隨著常規石油的可供利用量日益減少，重油正在成為下世紀人類的重要能源。經過20多年的努力，全球重油エ業有著比常規油更快的發展速度，稠油、浙青砂的年產量由2000萬噸上升到近億噸，其重要性日益受到人們的關注。稠油油藏開採的困難主要表現在兩個方面:一方面稠油的粘度高，稠油在油層中的滲流阻カ大，使得稠油不能從油藏流入井底；另一方面即使在油藏條件下，稠油能夠流入井底，但在垂直舉升的過程中，由於稠油在井筒中脫氣和散熱降溫等因素的影響，使得稠油的粘度進ー步増大，嚴重影響地層流體在井筒中的流動和油井生產設備的正常工作。據有關資料統計，目前世界上已探明的重油資源主要集中在委內瑞拉、前蘇聯、美國及加拿大等國。委內瑞拉東北部的Orinoco重油帶核實地質儲量達3000億噸以上。美國重油資源的一半分布在加裡福尼亞，地質儲量近400億噸，其餘的一半分布於中部大陸。加拿大的重油資源主要分布在阿爾伯達省的阿薩巴斯卡、冷湖、維巴斯卡和匹斯河等四個主要沉積礦藏中，地質儲量近1500億噸。前蘇聯的重油資源主要分布於西西伯利亞盆地的巴塞諾夫約200餘億噸，包括中國在內的其它國家也有著極其豐富的稠油資源。這些重油資源的總地質儲量總計達6000餘億噸，而世界上常規石油的探明地質儲量3600億噸，其可採儲量僅為900億噸。我國已發現的稠油資源量也很豐富，發現的稠油油田已有20餘個，分布在遼河、勝利、新疆、大港、吉林等地區，預計中國重油浙青資源量可達300X108t以上。我國稠油(高粘度重質稠油，粘度在0.1Pa s以上)資源分布很廣，地質儲量達164X108t，其中陸地稠油約佔石油總資源的20 %以上。稠油突出的特點是浙青質、膠質含量較高。膠質、浙青質含量較高的稠油產量約佔稠油總產量的7%。近幾年在大慶油田、河南、內蒙ニ連地區已發現重要的稠油油藏；在江漢油田、安微、四川西北部等地區也發現稠油資源。已探明的及控制的稠油油藏地質儲量已超過全國普通稀油儲量，預計今後還會有新的增長。在中國石油的探明儲量中，普通稠油佔74.7 %，特稠油佔14.4 %，超稠油佔10.9%。目前世界各國對高粘稠油的開採主要依靠傳統的熱カ方法，即蒸汽呑吐和蒸汽驅。我國大多數採用蒸汽吞吐和井筒摻稀油的配套技術進行採油。這種方法不僅消耗大量的燃料，而且還消耗大量的稀油，從而大大地増加了採油成本。有文獻報導可用乳化降粘法開採稠油，這ー方法是將表面活性劑水溶液注到井下，使高粘度的稠油轉變為低粘度的水包油乳狀液採出。乳化降粘由於其降粘率高、成本低、易於操作的特點，目前在國內外油田均有使用。但是目前使用的乳化降粘劑，只具備單ー的耐溫或抗礦鹽性能，即耐溫又抗礦鹽的乳化降粘劑的研發還很少。
乳化降粘開採エ藝是在地面油氣集輸中建立降粘流程。根據加藥劑點的不同，可分為單井乳化降粘、計量站多井乳化降粘及大面積集中管理乳化降粘三種地面流程；根據化學劑與原油混合點的不同，又可分為地面乳化降粘和井筒中乳化降粘技木。單井乳化降粘是在油井井口加藥，然後把降粘劑摻入油套環形空間(或空心抽油杆中)。計量站多井乳化降粘是為了便於集中管理，在計量站總管線完成加藥、加壓、加熱及計量，然後再分配到各井，達到降粘的目的。大面積集中管理乳化降粘則是在接轉站進行加藥，這種方式的優點是:設備簡單，易於集中管理。地面乳化降粘方法適用於油井能夠正常生產、地面集輸管線中流動困難的油井。原油從油井產出後，經井口油水混合器與活性劑溶液混合形成乳化液，由輸油管線輸送到集油站。井筒中乳化降粘エ藝是在油管上裝有封隔器和單流閥，降粘劑溶液由油套環空通過單流閥進入油管並與原油乳化(或空心抽油杆加入降粘劑與原油乳化)，達到降粘的目的。根據單流閥與抽油泵的相對位置，該技術又可分為泵上乳化降粘和泵下乳化降粘。乳化降粘技術要求降粘劑水溶液濃度要適當，若濃度過低不能形成水包油型乳狀液；而濃度過高則乳狀液粘度進ー步下降的幅度不大，不經濟。而且有些化學藥劑(如燒鹼、水玻璃等)，在高濃度時易形成油包水型乳狀液，反而會使原油粘度升高。溫度對已形成的乳狀液粘度影響不大，但它影響乳化效果。實驗表明，隨著溫度升高，乳化效果變好。水液比是指活性水與產出液總量的比值，它直接影響乳狀液的類型、粘度和油井產油量。摻藥劑點位置的深淺將直接影響井筒流體的流動阻カ以及油井生產系統的效率和效益狀況。合理的摻藥點位置必須保證井筒流體的流動條件得到較好的改善和油井生產的高效率，且滿足設備能力的要求。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供ー種井下乳化系統，該注入系統能順利的將表面活性劑注入井下與原油混合，從而增強原油的表面活性度，且乳化速度快，乳化效率高，大大降低了乳化成本。本發明的另ー目的是提供ー種井下乳化系統的乳化方法。本發明的目的通過下述技術方案實現:ー種井下乳化系統，主要由套管、與套管內部相連通的表面活性劑儲罐、設置在套管內的油管、以及設置在油管內的抽油泵構成。所述抽油泵安裝有延伸出地面的抽油杆。所述表面活性劑儲罐和套管之間安裝有計量泵。所述油管的開ロ處安裝有油水分離器。基於上述井下乳化系統的乳化方法，其特徵在於，包括以下步驟:(a)表面活性劑儲罐中混合好的表面活性劑水溶液經計量泵泵入套管和油管環形空間；(b)經過泵的機械攪拌，與井筒原油形成低粘度的水包油型乳狀液；(C)再經油管抽到地面，經油水分離器進行分離；(d)再把分離出的乳狀液加熱脫水，使油水分離。綜上所述，本發明的有益效果是:能順利的將表面活性劑注入井下與原油混合，從而增強原油的表面活性度，且乳化速度快，乳化效率高，大大降低了乳化成本。
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進ー步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限於此。實施例:如圖1所示，本實施例涉及的ー種井下乳化系統，主要由套管1、與套管I內部相連通的表面活性劑儲罐2、設置在套管I內的油管3、以及設置在油管3內的抽油泵4構成。所述抽油泵4安裝有延伸出地面的抽油杆5。所述表面活性劑儲罐2和套管I之間安裝有計量泵6。所述油管3的開ロ處安裝有油水分離器7。本發明的乳化方法為:表面活性劑儲罐2中混合好的表面活性劑水溶液經計量泵6泵入套管I和油管3環形空間，經過泵的機械攪拌，與井筒原油形成低粘度的水包油型乳狀液，再經油管3抽到地面，經油水分離器7進行分離，再把分離出的乳狀液加熱脫水，使油水分離，分離出的水還可再用。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種井下乳化系統，其特徵在於，主要由套管(I)、與套管(I)內部相連通的表面活性劑儲罐(2)、設置在套管(I)內的油管(3)、以及設置在油管(3)內的抽油泵(4)構成。
2.根據權利要求1所述的ー種井下乳化系統，其特徵在於，所述抽油泵(4)安裝有延伸出地面的抽油杆(5)。
3.根據權利要求1所述的ー種井下乳化系統，其特徵在於，所述表面活性劑儲罐(2)和套管(I)之間安裝有計量泵(6)。
4.根據權利要求1所述的ー種井下乳化系統，其特徵在於，所述油管(3)的開ロ處安裝有油水分離器(7)。
5.關於上述井下乳化系統的乳化方法，其特徵在於，包括以下步驟: (a)表面活性劑儲罐(2)中混合好的表面活性劑水溶液經計量泵(6)泵入套管(I)和油管(3)環形空間； (b)經過泵的機械攪拌，與井筒原油形成低粘度的水包油型乳狀液； (c)再經油管(3)抽到地面，經油水分離器(7)進行分離； (d)再把分離出的乳狀液加熱脫水，使油水分離。
全文摘要
本發明公開了一種井下乳化系統，主要由套管(1)、與套管(1)內部相連通的表面活性劑儲罐(2)、設置在套管(1)內的油管(3)、以及設置在油管(3)內的抽油泵(4)構成。本發明還公開了一種基於上述井下乳化系統的乳化方法。本發明能順利的將表面活性劑注入井下與原油混合，從而增強原油的表面活性度，且乳化速度快，乳化效率高，大大降低了乳化成本。
文檔編號E21B43/22GK103089221SQ201110374198
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月7日 優先權日2011年11月7日
發明者宋倩 申請人:宋倩