注空气开采过程中稠油结焦量影响因素

摘要：

通过建立油藏高温、高压反应模拟实验装置,物理模拟了稠油注空气开采过程中焦炭的生成过程,研究了反应气氛、温度、压力以及空气通风强度对稠油生焦量的影响.研究表明:在空气气氛下,原油低温氧化显著促进了焦炭生成,5 MPa反应压力下,每克稠油最高焦炭生成量为0.375 g,是氮气气氛下最高生焦量的2.5倍,焦炭初始生成温度受低温氧化影响比氮气条件降低了近200℃.随压力升高,加剧的低温氧化反应提高了焦炭生成量,但是5 MPa后压力影响不再显著.随空气通风强度增加,生焦量并非持续增加,而是在33.4N·m3/(m2·h)附近存在极值.进一步对比分析了焦炭的高温氧化消耗与原油组分蒸馏失重对焦炭生成量的影响.其结果表明,焦炭氧化是空气气氛下温度自225℃升高至300℃过程中焦炭净生成量减少的主要原因.在氮气气氛下,随温度升高至450℃,加剧的原油热解缩聚反应增加了生焦量,但温度进一步升高引起焦炭自身热解失重,生焦量降低.另外,实验还发现,当温度超过200℃时,反应管内油砂中心温度超过外壁面加热控制温度.分析表明,超温现象由原油组分的低温氧化和部分活性较强的焦炭高温氧化引起,因此该稠油存在油层自燃点火的应用潜力.

关键词：注空气开采、火烧油层、焦炭、低温氧化、高温氧化

所属期刊栏目：37

分类号：TE357.4(油气田开发与开采)

资助基金：国家重大科技专项2011ZX05012;中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目2014A-1006

在线出版日期：2016-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1030-1036