某气田泡排乳化凝析油破乳方法及应用研究

摘要

某气田历年开展泡沫排水采气工程以期排除井筒积液,提高单井产量。然而,泡排药剂的加注可能导致后期的采出液乳化严重、破乳困难,严重影响到了凝析油的回收利用。随着气田开采的进行,加注药剂及乳化物增加都使得破乳问题越来越严峻。如果破乳剂类型的选取和加注参数不合理,将对集气站和站场的平稳运行造成极大隐患,严重影响气田正常生产和经济效益。因此,本文针对某气田的不同集气站,揭示气井泡排乳化液的成因,探讨不同破乳剂的破乳效果,提出破乳剂加注方案,主要工作及取得的研究结果如下:(1)采用油田水分析方法对现场采集的液样进行了鉴定,明确了液样中各离子组成,为泡排凝析油乳状液的成因分析以及破乳实验设计奠定了基础。(2)结合室内试验与软件分析,系统的探讨了六种因素对泡排凝析油乳状液成因的影响;利用响应面曲面分析法与理论分析法从试验和理论两个方面对泡排凝析油乳状液进行成因分析,进一步证明了泡排凝析油乳状液的成因,发现起泡剂含量对乳状液影响最大,起泡剂含量越大,形成的乳状液乳化程度就越高,为后续破乳加注工艺的制定提供了一定的理论基础。(3)经乳状液类型鉴别,初步筛选八种合适的破乳剂。针对油包水型乳状液和水包油型乳状液的集气站开展破乳剂研究和破乳关键影响因素研究。从破乳剂筛选、温度、加注方式、加注浓度、破乳时间等方面对四个集气站进行破乳效果对比分析,最终优选了破乳效率与通用性均较好的破乳剂,考察了不同破乳剂最佳的复配比,揭示了最优加注方式,得到了破乳效率与温度的关系曲线,找到了较好实验效果的加注浓度,获得了破乳效率与时间的规律。(4)基于破乳关键影响因素研究结果开展了破乳最佳参数组合研究,考虑了不同破乳剂、加注浓度、破乳时间对破乳效果的影响,进一步分析出适用该气田的经济有效的最优破乳组合,符合现场一般生产实际需求,破乳效率均能达到85%。(5)对破乳效果较好的破乳剂进行优化配制实验,从加注量和现场的加注工艺设计两方面入手制定出合适的破乳制度以指导现场实施生产。经水溶性、油溶性研究实验可知,现场加注时应按照油、乳状液和水的总量进行加注。同时,结合实际工程对象、设计比选及现场应用实验,可以得出方案二闪蒸罐后疏水阀加注破乳效果较好。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 油水乳状液破乳技术

1.2.2 破乳剂的种类

1.2.3 破乳剂性能影响因素

1.3 研究内容

1.4 研究方法及技术路线

2 泡排凝析油乳状液成因研究

2.1 液样检测

2.2 试验材料及方法

2.2.1 试验材料

2.2.2 试验方法

2.3 凝析油乳状液类型鉴别

2.4 凝析油乳状液成因试验研究

2.4.1 试验组设计

2.4.2 试验过程及结果

2.5 凝析油乳状液成因分析

2.5.1 模型回归与验证

2.5.2 模型拟合优化

2.5.3 响应曲面图分析

2.5.4 成因理论分析

2.6 本章小结

3 泡排凝析油乳状液破乳研究

3.1 实验材料及方法

3.1.1 实验材料

3.1.2 实验方法

3.2 破乳剂筛选及破乳关键影响因素研究

3.2.1 破乳剂筛选

3.2.2 破乳关键影响因素研究

3.3 破乳最佳参数组合

3.4 本章小结

4 破乳应用研究

4.1 破乳剂最佳加注量

4.1.1 实验方案

4.1.2 实验过程

4.1.3 结果与分析

4.2 破乳剂加注工艺

4.2.1 闪蒸罐进口加注

4.2.2 闪蒸罐后疏水阀加注

4.2.3 储液罐加注

4.2.4 方案比选

4.3 现场加注工艺改进

4.4 本章小结

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

致谢

附录A 液样测定报告结果

附图A 响应面分析图

附图B 加注工艺流程图

作者在攻读学位期间发表的论著及取得的科研成果