重油开采新技术低成本高产出

[加入收藏][字号: ] [时间:2010-02-24  来源:全球石油网  关注度:0]
摘要:PS两性表面活性剂重油开采技术说明书 ●像水化糖一样溶化、乳化重质油,降粘率可达99.99% ●采油实践中一吨PS增产1000吨左右石油 发明人:刘东升 PS两性表面活性剂说明书 摘要 ●制造技术获得...
PS两性表面活性剂重油开采技术说明书
 
             
●像水化糖一样溶化、乳化重质油,降粘率可达99.99%
采油实践中一吨PS增产1000吨左右石油
            发明人:刘东升
 
PS两性表面活性剂说明书
摘要
●制造技术获得中国和美国发明专利,具有水溶、油溶双重性,分子结构中含有阳、阴、非三种活性离子,属两性表面活性剂。
●具有溶解、溶化、乳化石油的作用,能像水化糖一样很容易的乳化重油和道路沥青,室内乳化倍数高达2000---4000倍,实践中一吨PS可增采1000吨左右石油。
●已成功应用于中国十大油田,积累大量技术资料,获得多种奖励。
●PS产品已升华为PS技术,为重油开采提出技术创新
一、    中、美发明专利技术制造的产品
PS是石油溶化剂的英文字头,它是在中国发明专利(881086088)制做的产品  木质素类酚醛树脂的基础上,引进亲油、亲蜡、亲水基团,经反复改性而制造的产品,它的制造技术同时获得美国发明专利(US5686512)。
木质素是既不溶解也不融化的天然产物,在制做类酚醛树脂的过程中使其转变成了可溶、可融的物质,具备了油溶和水溶的双重性,又在此基础上,向其分子中引进亲油、亲水、亲蜡基因,并使其结构中同时含有阳离子、阴离子、非离子三种活性离子,制成了两性表面活性剂,这一系列制造技术属于植物化工。
二、    超强的乳化、降粘能力
这种PS产品,对重质石油及路用沥青具有超强的乳化降粘能力,其1%左右的水溶液能像水化糖一样容易的把各种规格的重油乳化、溶化到水中,形成油水交融,性能稳定的乳化液,其降粘率甚至可达99.99%。
不仅乳化过程容易,而且乳化倍数很高,依据室内实验数据验证,一吨PS产品可以使2000~4000吨不同规格的重油乳化降粘;但在实践采油应用中,由于油层构造的不同以及含水率的高低,PS活性剂存在地层损失,大量的生产统计数据证明,一吨PS产品可使油井增产1000吨左右的石油。
早在1993年3月6日,中国石油天然气总公司新技术推广中心,组织国内19名专家对PS采油技术进行论证,论证结论指出:“PS石油表面活性剂是一项专利产品,经室内检测和油田先导性采油试验是成功的。
该产品具有乳化能力强,使用温度低,应用范围广等特点,在稠油(重油)开采、集输、三次采油领域,具有广阔的发展前景,对石油开采做出了贡献。
根据中国石油勘探开发科学研究院,热力采油研究所室内检测,和河南油田现场试验数据说明,PS石油表面活性剂对稠油(重油)乳化降粘效果明显,降粘率高达99.99%,室内驱油效率高达80.77%,对27万厘泊的超特稠油乳化倍数高达2300倍以上,单井产油量都有不同程序增加,采油周期延长、洗井作业次数减少,经济效益显著。建议热采开发不理想的油田,使用该乳化剂提高稠油产量。
三、    机理探讨
溶解、溶化、乳化三种作用。
PS活性剂具有网状大分子结构,与重油和沥青的结构相近,符合“相似相溶”的基本理论。
PS活性剂的分子结构中含有阳、阴、非三种活性离子基团,其中阳离子5%左右,阴离子70%左右,非离子25%左右,因此它属于两性表面活性剂,对有机物(重油)具有加溶的作用,表现在:
1、             有机物主要是溶于胶束的内部。
2、             有机物以吸附于胶束表面的形式而溶解。
3、             有机物以其分子形式于胶束内的表面活性剂分子,一起穿插排列的形式而溶解。
4、             有机物被包含于非离子表面活性剂的胶束极性外壳所溶解。
加溶及溶解作用与乳化作用是不同的,加溶作用中被加溶的有机物和溶液处于同一相,热力学体系是稳定的,而乳化作用中,被乳化的物质和溶液是处于两相,其热力学体系是不稳定的。
PS具有乳化、溶化、溶解的三重作用,因此对重油表现出了极强的乳化降粘效果,而且乳化液相对稳定,为重油的开采提供了创新性技术支撑。
四、    PS产品到PS技术
 PS产品自1992年进入中国油田已近二十年,已推广到河南、胜利、辽河、大庆、华北、大港等十大油田,得到油田广大技术人员大力支持和积极参入;共同完成了从PS产品到PS技术的升华过程,使PS采油技术在长期的采油实践中得到发展和完善。
1.     PS产品系列化
根据油质的千差万别,PS产品实现了系列化,目前产品品种有:PS高温降粘剂、PS低温降粘剂、PS抗硬水降粘剂、PS清蜡剂、PS沥青乳化剂等,以适用于各种油质的应用。
2.     PS施工工艺化
依据油井不同的地质构造,以及采油工程方式的不同,分别总结出不同的施工工艺,概括为“根据油质定药剂,根据地质定水量,根据水量定药量”的“三定”施工工艺。
具体还有:PS药剂+蒸汽、近井解堵、吞吐采油、三采驱油、井筒降粘、清蜡等工艺措施。
工艺的核心作用是使合适的PS药剂浓度水溶液在油层中充分与原油接触,使之降粘得到顺利开采。
3.PS技术配套化
石油开采是一项复杂、庞大的系统工程,针对重油脱水、污水处理、地层堵水等问题,我们又分别研制出HB污水絮凝剂、HB重油脱水剂、沥青橡胶颗粒堵水剂等配套产品。
五、PS实践应用中经验数据
依据最佳浓度区间0.05 2.5%,结合实际情况设定
如:
(1)油井近井解堵,选2%配液浓度,后注水顶进,因有前后水稀释作用。
(2)注热水吞吐,选2%浓度
(3)段塞驱替,选2 4%浓度,考虑大量地层水的稀释作用。
(4)井筒降粘  选2%的浓度,根据井筒含水调整。
(5)蒸汽吞吐  选10 20%浓度,因注气水稀释作用大。
使用时注意事项:
配制PS水溶液应使用50 60热水,以使药剂迅速溶解
注入PS水溶液的温度应高于油层温度,以免油层伤害。
六、PS产品质量标准
 
序号
项目
单位
指标
1
外观
 
褐色膏状体
2
     固含量
 %
      ≥50
3
     CMC
 
    0.0005
4
     水溶性
 
     易溶于水
5
     降粘率
%
≥96
6
     闪点
≥350
7
乳化性能  重油
 
  ≥2000
 
七、显著的经济效益及开发推广的意义
虽然室内实验说明PS乳化重油的倍数高达数千倍,但在高含水油层中存在随水窜流的损失;大量的生产统计数据表明,一吨PS产品可增产1000吨左右的重油;按目前国际油价每桶70美元计,7桶为一吨,约合每吨原油500美元,1000吨原油是50万美元,折合人民币339万元;其经济效益是非常显著的。
世界上有一万亿吨储量巨大的重质油藏,被公认为是人类能源的未来,涉及新世纪人类能源安全。但重油开采由于粘度大、流动差、开采难、成本高等原因,导致产量很低;因而,世界重油大会的报导指出“如果技术和资金两大问题不能很好的解决,重油资源即使再丰富,也只能继续静静的埋藏地下”;中国能源领导小组办公室副主任徐锭明说:“技术支撑和资金是重油开采利用面临的两大全球性问题”。
英国剑桥能源研究协会总裁、首席运营官鲍勃.洛克伍德在2006年中国北京召开的首届世界重油大会上呼吁“现在已经是人类在历史上第五次担心没有石油可用了…….”; “第五次石油危机,人类能否跨越?”。
PS采油技术,必将对重油开采作出贡献!


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