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在原油的开采过程中,沥青质沉积问题可能发生于各个环节,其中在井筒或地面管线的沉积可能造成堵塞,迫使油井停产,而目前关于沥青质管道内沉积的研究国内鲜见于文献报道。哈拉哈塘油田的部分油井就存在沥青质沉积,造成井筒或管线堵塞减产等问题,由于缺乏井筒沥青质沉积位置、沉积厚度等参数的准确确定方法和溶解速度快、效率高的分散剂,无法及时判断和分散抑制沉积物,严重影响了油井的正常生产。本文在沥青质沉积机理研究和大量实验研究的基础上,建立了沥青质的动态沉积预测模型,研制了适用于该区块的新型分散剂,为沥青质沉积预测与防治提供技术支持。通过研究取得以下认识:(1)沥青质的分子结构与物化性质异常复杂,其沉积过程包括了沉淀、聚集、表面接触和粘附,而每个过程都是由多种作用力共同影响;宏观上分析,原油组成、温度压力条件、原油所处状态、接触面材质是影响沥青质沉积的主要因素。(2)运用多种测试方法对哈拉哈塘油样及沉积堵塞物进行了实验研究。研究表明新垦404与哈15-10油样为中质油,C7+组分占95%以上,沥青质含量为4.45%-6.32%,含有大量羟基、氨基、羧基、羰基以及芳香环、稠环等基团,易导致沥青质的聚集与沉淀。堵塞物沥青质含量在65%左右,以致密板状结构的沥青质沉积物为主。(3)基于流动压差法研制了测试沥青质沉淀起始压力点的动态实验装置。对哈拉哈塘原油沥青质沉淀压力点进行测试,结果表明体系温度升高,并不能单纯决定沥青质沉淀压力是增高还是降低;一般原油气油比越高,沉淀压力点越高。(4)基于经典湍流与涡流扩散理论,引入Eskin关于摩擦系数计算方法和Jamialahmadi关于粘附概率方程及其部分参数求解的方法,建立了可调参数较少的固相颗粒在管流中的沉积动力学模型。该模型需结合沥青质沉淀的相平衡模型与井筒流温流压预测模型联立求解。实例计算结果与现场解堵施工情况吻合率85%。(5)利用沥青质沉积动力学模型建立了哈拉哈塘油田沥青质沉积动态预测图版。该图版用以预测不同生产制度下沥青质沉积位置、沉积速率和堵塞时间。研究表明,降低产油量,沉积量迅速上升,而沉积位置变化不大;降低井口油压,沉积位置加深,沉积速率增大。如果产量与油压同时降低,沥青质在井筒内的沉积问题更严重。(6)研制了一种新型高效沥青质分散剂LY,对新型分散剂的溶解率与抑制率进行了评价。结果表明,该剂在常温下对沥青质沉积物的分散溶解速率高达3.26mg/ml·min,分散剂的最佳加入浓度为0.5wt%,抑制率达83.22%,抑制效果最好;同时该剂还具有显著的降粘效果。