新疆油田紅淺區(qū)塊使用火燒油層采油方式采出的紅淺火驅(qū)油在采出井口存在發(fā)泡嚴(yán)重的問(wèn)題,泡沫在三相分離器中非常穩(wěn)定,氣液難以分離,造成設(shè)備損壞。本論文將對(duì)比紅淺火驅(qū)油和使用蒸汽驅(qū)油采油方式采出的紅淺蒸汽驅(qū)油的物化性質(zhì)和發(fā)泡性能,從分子層面上解釋紅淺火驅(qū)油容易發(fā)泡的問(wèn)題;將紅淺火驅(qū)油和使用室內(nèi)模擬采出的風(fēng)城火驅(qū)油進(jìn)行對(duì)比,以確定火驅(qū)油易發(fā)泡且泡沫穩(wěn)定等共性問(wèn)題;對(duì)比了熱反應(yīng)改質(zhì)后的風(fēng)城火驅(qū)改質(zhì)油和兩種火驅(qū)油的性質(zhì)以及發(fā)泡性能,以說(shuō)明瀝青質(zhì)和酸性化合物對(duì)發(fā)泡性能和泡沫穩(wěn)定性的影響。使用了多種分析手段分析對(duì)比紅淺火驅(qū)油和紅淺蒸汽驅(qū)油的物化性質(zhì)。通過(guò)對(duì)比兩種原油的分子量分布,結(jié)構(gòu)族組成,高分辨質(zhì)譜分析其中雜原子分子以及其他多種基礎(chǔ)性質(zhì)發(fā)現(xiàn)。紅淺火驅(qū)油中重組分含量遠(yuǎn)高于紅淺蒸汽驅(qū)油,而且含有大量的O_2類物質(zhì)。這些O_2類物質(zhì)為帶有長(zhǎng)側(cè)鏈的二環(huán),三環(huán)和多環(huán)環(huán)烷酸或苯甲酸為主。這些物質(zhì)可能是造成紅淺火驅(qū)油容易發(fā)泡的原因。對(duì)比兩原油的發(fā)泡性能發(fā)現(xiàn)。紅淺火驅(qū)油存在易發(fā)泡且泡沫穩(wěn)定等問(wèn)題,而泡沫的穩(wěn)定性和黏度有較大的關(guān)系。為了探究這是否是火驅(qū)油的共有問(wèn)題,將紅淺火驅(qū)油和使用室內(nèi)模擬采出的風(fēng)城火驅(qū)油進(jìn)行了對(duì)比。通過(guò)對(duì)比兩種火驅(qū)油的性質(zhì)發(fā)現(xiàn),兩種火驅(qū)油都存在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高,氧類物質(zhì)含量高,芳香分含量少的問(wèn)題。而在負(fù)離子模式下,兩種火驅(qū)油中的N_1、N_1O_1、N_1O_2、O_1、O_2多類物質(zhì)的碳數(shù)和不飽和度分布基本重合。這說(shuō)明使用火燒油層方式采出的原油在性質(zhì)上具有共性。再對(duì)比兩種原油的發(fā)泡性能發(fā)現(xiàn),兩種原油都存在易發(fā)泡且泡沫非常穩(wěn)定的問(wèn)題。這說(shuō)明火驅(qū)油特殊的性質(zhì)組成確實(shí)對(duì)原油的發(fā)泡力和泡沫穩(wěn)定性有重要的影響。熱反應(yīng)改質(zhì)作為一種有效的改善劣質(zhì)重油的方法,在石油工業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。本論文中對(duì)比了熱反應(yīng)改質(zhì)后的風(fēng)城火驅(qū)改質(zhì)油和兩種火驅(qū)油的性質(zhì)以及發(fā)泡性能。風(fēng)城火驅(qū)改質(zhì)油中瀝青質(zhì)被完全脫除,芳香分含量升高,黏度降低。對(duì)比高分辨質(zhì)譜分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),風(fēng)城火驅(qū)油改質(zhì)油中O_2類物質(zhì)含量顯著降低,尤其是大分子O_2類物質(zhì),反應(yīng)后的風(fēng)城火驅(qū)改質(zhì)油中O_2類物質(zhì)主要為含有短側(cè)鏈的單環(huán),雙環(huán)烷酸或苯甲酸。風(fēng)城火驅(qū)油脫酸油不易發(fā)泡,且泡沫穩(wěn)定性很差。說(shuō)明脫除瀝青質(zhì)和大分子O_2類物質(zhì)后,火驅(qū)油的泡沫穩(wěn)定性變差,與前述結(jié)果一致。將三種原油的性質(zhì)組成和發(fā)泡性能進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),黏度是影響泡沫穩(wěn)定性的主要因素,而油品中大分子O_2類物質(zhì)則是影響泡沫層高度的主要因素。
【學(xué)位單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE357.44;TE622
【部分圖文】：

圖 1.1 火燒油層采油方式示意圖Fig 1.1 The schematic diagram In-situ combustion已經(jīng)完全燃燒過(guò)的區(qū)域，基本上不含有原油。溫度長(zhǎng)時(shí)0℃左右。即火線所在區(qū)域，該區(qū)域溫度最高，可達(dá)到 400℃及以原油中的重質(zhì)組分受熱縮合生焦并裂解，生成的焦炭作為氧氣相對(duì)不足無(wú)法完全燃燒會(huì)發(fā)生部分氧化反應(yīng)。該區(qū)溫度相對(duì)燃燒區(qū)較低。原油主要發(fā)生裂解反應(yīng)，生質(zhì)組分。輕質(zhì)組分受熱變成蒸汽，推動(dòng)油藏向前移動(dòng)。此區(qū)域內(nèi)生成的輕質(zhì)組分蒸汽冷凝并釋放熱量。從區(qū)域內(nèi)富集從前幾個(gè)區(qū)域驅(qū)替出的油品，溫度接近原沒有受到火燒油層影響，保持原始油藏的狀態(tài)。域并不是各自獨(dú)立，相鄰區(qū)域之內(nèi)存在過(guò)渡現(xiàn)象[2]

流法ikerman 法[60]，向一定體積的表面活性劑溶液中勻速通入高度和消泡時(shí)間。Karakashev[61]和 Carey[62]改進(jìn)了裝置，石英，有利于氣體在液相中均勻分散。此方法適用范圍最斜法ml 表面活性劑溶液從 450mm 高度落下，測(cè)量最大泡沫泡沫層高度。該方法只適用于常壓以及低黏度易發(fā)泡體發(fā)泡性關(guān)系。它方法石油科學(xué)研究設(shè)計(jì)院[63]提出一種評(píng)價(jià)原油發(fā)泡性的方法。，將能成膜的環(huán)的最大直徑稱為臨界直徑，臨界直徑越大穩(wěn)定，越容易發(fā)泡。an[64]等人設(shè)計(jì)了一種評(píng)價(jià)原油發(fā)泡性能的裝置，如圖 1.2

圖 2.1 稠油常壓高溫發(fā)泡性能評(píng)價(jià)裝置示意圖氣瓶 2.二氧化碳?xì)馄?3.氮?dú)鉁p壓壓力表 4.二氧化碳減壓壓力表 5.氮?dú)飧∽恿髁坑?jì)化碳浮子流量計(jì) 7.三通閥 8.鐵架臺(tái) 9.旋轉(zhuǎn)三通閥 10.升降臺(tái) 11.砂芯氣體分散器 1泡測(cè)試管柱 13.冷凝管 14. 溫度控制儀表 15. 水浴恒溫箱 16. 高溫油浴裝置g 2.1 1.nirtogen cylinder 2.carbon dioxide cylinder 3.nirtogen cylinder vacuum presuge 4. carbon dioxide cylinder vacuum pressure gauge 5. nitrogen float flow meterrbon dioxide float flow meter 7.triple valves 8.steel stand 9.triple valves 10.lift tab Sand core gas diffuser 12. Foaming measurement test double decker 13. Condensing Electronic temperature control instrument 15. water bath device 16. high temperatubath device.2 高溫高壓熱反應(yīng)釜此高溫高壓熱反應(yīng)釜采用了電爐絲及耐火泥爐膛加熱形式，溫度 PID 智制，控溫、測(cè)溫雙標(biāo)顯示，采用法蘭式柔和性石墨墊片進(jìn)行密封。
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