沥青质沉淀现象综述

沥青质沉淀现象综述2011年2月油气体系中有机固相沉积问题一直是石油工业界所面临的严峻问题，它一直伴随着石油生产和加工的各个环节，在油气藏储层、开采设施、集输管道以及加工设备中都会出现有机固相沉积现象。研究石油沥青质的沉淀机理及其影响因素，对于油气藏的预测以及解决由于沉淀所引起的开采问题都有十分重要的意义。沥青质沉淀现象综述一、沥青质的物化特征二、胜利油田沥青质分布特征三、沥青质沉淀的机理四、影响沥青质沉淀的因素胶质是一种高极性的表面活性物质，其平均分子量在600-3000之间，相对密度为0.99-1.08。胶质能溶解在石油醚、苯、三氯甲烷、二硫化碳，不溶于乙醇。胶质对沥青质在原油中的稳定起着重要的作用由于受热或氧化，胶质可以转变为沥青质。一、沥青质的物化特征一、沥青质的物化特征沥青质是含氮、硫、氧元素结构最为复杂的碳氢化合物和含多种金属和非金属元素的碳氢衍生物所组成的化合物，沥青质是石油中最重、结构最复杂的大分子组分。沥青质能溶解于苯、三氯甲烷、二硫化碳但不能溶解于石油醚和乙醇中。一、沥青质的物化特征沥青质的分子结构沥青质的平均分子结构模型中等分子量沥青质的结构模型沥青质扫描电镜图（放大倍数100倍)沥青质扫描电镜图（放大倍数2000倍)沥青质分子形态特征沥青质具有大分子结构，沥青质结构单元通过较强的分子力作用缔合在一起，形成表面光滑平整，具有亮泽，类似于晶体形貌，结构紧密的沥青质结构一、沥青质的物化特征沥青质沉淀现象综述一、沥青质的物化特征二、胜利油田沥青质分布特征三、沥青质沉淀的机理四、影响沥青质沉淀的因素二、胜利油田沥青质分布特征010203040506070800.70.750.80.850.90.9511.051.11.151.2轻质油普通原油稠油0510152025303540450.70.750.80.850.90.9511.051.11.151.2轻质油普通原油稠油原油密度与胶质、沥青质含量关系胶质沥青质01020304050607080010002000300040005000米%胶质沥青质油层埋藏深度与胶质、沥青质关系二、胜利油田沥青质分布特征二、胜利油田沥青质分布特征05101520253035404550NgEs1Es2Es3Es4胶质沥青质原油层位与胶质、沥青质含量关系沥青质沉淀现象综述一、沥青质的物化特征二、胜利油田沥青质分布特征三、沥青质沉淀的机理四、影响沥青质沉淀的因素沥青质视为固相溶质，除沥青质、蜡等固相以外的原油作为溶液。沥青质溶于原油中呈分子形态。原油中溶解沥青质的多少由沥青质在原油中的溶解度决定，沥青质是否沉积是由原油溶解沥青质是否达到饱和而决定的。沥青质的沉积和溶解是完全可逆的三、沥青质沉淀机理逐渐否定了原油是分子溶液的理论而接受了原油的胶体分散体系理论分子溶液理论沥青质胶质芳香族沥青质胶质芳香族沥青质胶质三、沥青质沉淀机理溶有沥青质的原油以比较稳定的分散胶体形式存在。分散相的核心是沥青质，沥青质外附着的是胶质，由此构成胶束分散于油中。胶体溶液理论芳香族沥青质胶质由于沥青质所处的环境（温度、压力、石油成分、外加溶剂）变化。首先发生絮凝，带电的极性沥青质分子通过静电作用聚集在一起，形成絮凝体，随着絮凝体的体积不断增大，形成大的空间胶体。由于絮凝的沥青质带有正电荷和极性，极易吸附在带负电的岩石矿物表面，并逐渐在岩石表面沉积下来。三、沥青质沉淀机理发展阶段平衡的破坏和固体颗粒的形成沥青质颗粒的沉淀三、沥青质沉淀机理沥青质沉淀危害在沥青质沉积堵塞和微粒迁移堵塞共同作用下，储集层渗透率下降、毛细管压力大幅度上升。沥青质在原油开采、运输和后处理过程中容易发生沉淀现象，使油井、管道部分堵塞，造成采油工作量加大、成本增高。改变油-岩之间的润湿性，引起润湿性反转，严重影响油气的运移和开采沥青质沉淀现象综述一、沥青质的物化特征二、胜利油田沥青质分布特征三、沥青质沉淀的机理四、影响沥青质沉淀的因素四、影响沥青质沉淀因素影响因素石油所处的状态温度流体组成压力孔隙特征四、影响沥青质沉淀因素组成沥青质是原油中极性最强的部分,这些极性物质以单体形式存在，当浓度较高时，就可能以氢键或电子的给体一受体形式相结合，而形成沥青质聚集体一超胶束、簇状物和絮状物等，甚至沉淀下来当胶质含量低于临界胶质浓度时，将产生沥青质沉淀，高于该浓度时，则不会产生沉淀。当轻烃组分增加时，相当于降低了油相中胶质的浓度，反之则相当于增加了油相中胶质的浓度。因此，油分浓度的变化对体系具有与胶质浓度相反的影响沥青含量胶质浓度油分四、影响沥青质沉淀因素压力影响在一定的温度下，只有压力在相应的范围内才会发生沥青质沉淀，压力高于或低于这个范围，沥青质都不会沉淀。在泡点压力之上，当压力降低时，油的溶解度参数降低是由其密度的降低所致。在泡点压力之下，当压力降低时，气体从油中释放出来，液相中重组分的含量相对增加，导致相体系的溶解度增大，使沥青质不易析出。01020300100200300温度压力沥青质沉淀区四、影响沥青质沉淀因素压力影响20MPa30MPa27MPa23MPa30MPa27MPa30MPa23MPa27MPa30MPa5MPa7MPa11MPa14MPa四、影响沥青质沉淀因素温度影响升高体系温度有利于沥青质在油中的溶解，温度对沥青质沉淀行为的影响要看石油本身的组成和性质而定，对于不同的原油，沉淀的温度点可能提前也可能滞后，沉淀量可能增加也可能减少。四、影响沥青质沉淀因素石油所处的状态在静止状态，沥青质的沉淀速度比较慢，沉淀的颗粒也很疏松，对储层的破坏作用比较小，而且很易重新溶解或随流体一起运移。当石油处于流动状态时，沉淀的沥青质一般充填在狭小的孔喉处，且与矿物结合得比较紧密，对储层的破坏作用比较大，解堵也比较困难。四、影响沥青质沉淀因素孔隙特征孔隙的大小对沥青质的沉淀也有一定的影响。由于沥青质聚集絮凝颗粒一般较小，当孔隙的孔喉半径较大时，沥青质不易沉淀而是随着流体一起运移，当孔隙喉道半径与颗粒大小相当时，沥青质才会在孔隙喉道处沉淀，从而堵塞通道。因此，在相同沉淀条件下，低渗储层比高渗储层更容易导致沥青质的沉淀。结束语结束语获取图像图像识别颗粒计算结果分析沥青质沉淀现象极为复杂，在实际工作中，我们首先需要仔细分析具体的油藏特征和石油组分，确定影响沥青质沉淀因素，通过调节这些影响因素，来防止或解决沥青质的吸附和沉淀问题,保证石油开采的顺利进行。结束语敬请批评指正