【摘要】本文綜述了我國油田深部調(diào)剖技術(shù)的現(xiàn)狀,并根據(jù)不同體系的深部調(diào)剖體系,總結(jié)目前我國應(yīng)用的油田深部調(diào)剖技術(shù)及其應(yīng)用研究,并在此基礎(chǔ)上探討了我國油田深部調(diào)剖技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】深部調(diào)剖技術(shù) 新技術(shù) 發(fā)展趨勢
層油具有較強(qiáng)的非勻質(zhì)性,而我國油田中,約有92%的儲(chǔ)集層均為陸相碎屑巖沉積層,非勻質(zhì)性較強(qiáng)。地層原生以及后生的非勻質(zhì)行或者施工操作不當(dāng)?shù)榷加锌赡軐?dǎo)致水的波及效率降低,從而影響油田開采效果。因此,需采取有效措施封堵高層滲透層,并改善儲(chǔ)層的勻質(zhì)性,堵水調(diào)剖技術(shù)便是一種有效的措施。但傳統(tǒng)的堵水調(diào)剖技術(shù)的多次論調(diào)剖效果較差,水驅(qū)以及化學(xué)驅(qū)過程中,存在嚴(yán)重的竄流現(xiàn)象。為有效避免這些問題,研發(fā)出了深部調(diào)剖技術(shù)。深部調(diào)剖技術(shù)主要是通過調(diào)堵劑將地層深部的高滲通道封堵,使得液流轉(zhuǎn)變?yōu)槔@流,從而提高層間以及層內(nèi)水驅(qū)所具有的波及體積,進(jìn)而改善水驅(qū)的開發(fā)效果。本文分析了該技術(shù)的現(xiàn)狀、研究進(jìn)展以及未來的發(fā)展趨勢。
1 研究現(xiàn)狀以及進(jìn)展
油田深部調(diào)剖技術(shù)以及相關(guān)的配套技術(shù)在油田余油挖掘中具有重要作用,目前,該技術(shù)已成為了油田控水穩(wěn)油技術(shù)以及改善水驅(qū)或者聚合物驅(qū)的一項(xiàng)重要措施。近年來,該技術(shù)取得了較大的發(fā)展。
1.1 延緩交聯(lián)型深部調(diào)剖技術(shù)
該技術(shù)的主要特點(diǎn)是延緩交聯(lián)性,其延緩交聯(lián)調(diào)剖體系的主劑為聚丙烯酰胺,與特制交聯(lián)劑接觸時(shí)不發(fā)生反應(yīng),而當(dāng)深入地層時(shí),可緩慢交聯(lián)。目前,常向該體系中加入除氧劑或緩沖劑等來延緩交聯(lián)劑的釋放速度,以此延長交聯(lián)的時(shí)間。國內(nèi)近年采用的交聯(lián)聚合物凍膠主要有膠態(tài)分散凝膠和弱凝膠兩種類型。其中,弱凝膠集調(diào)和驅(qū)于一體,可有效深入油藏深部,并且用量較少,已成為目前應(yīng)用最為廣泛的一種深部調(diào)剖技術(shù),且在國內(nèi)各大油田的應(yīng)用中取得較為顯著的開發(fā)效果。但該技術(shù)的抗溫、抗鹽性能較差,因此,在配制時(shí)需要注意交聯(lián)聚合物體系與配用用水以及地層流體等之間的配伍性。90年代初,美國TIORCO公司提出了膠態(tài)分散凝膠,國內(nèi)于1995年開始開始研究并應(yīng)用該技術(shù)。
1.2 柔性深部調(diào)剖技術(shù)
深部調(diào)剖的機(jī)理主要是微觀模型轉(zhuǎn)向機(jī)理。柔性體具有任意變形的特征,自由度是無限的,因此,柔性轉(zhuǎn)向劑是最佳的深部液流轉(zhuǎn)向變形劑。通過其粒徑能夠起到阻流和封堵等作用,從而迫使注入的水轉(zhuǎn)向,進(jìn)而擴(kuò)大水的波及體積。該技術(shù)又包括聚合物微球、橡膠顆粒復(fù)合、纖維球顆粒、預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒深部調(diào)剖技術(shù)。
聚合物微球深部調(diào)剖技術(shù)是近年來新研發(fā)出的深部調(diào)驅(qū)技術(shù),具有體系黏度低、耐高溫、高鹽和受外界因素小等優(yōu)點(diǎn),能夠直接利用油田污水進(jìn)行配置,且可在線注入,在巖石中能夠有效進(jìn)行逐級(jí)深部調(diào)剖效果。目前,該技術(shù)在國內(nèi)的青海、大港、勝利等油田取得了顯著效果。
橡膠顆粒復(fù)合調(diào)剖技術(shù)是一種低成本調(diào)剖體系,能夠利用工業(yè)廢棄物等進(jìn)行調(diào)配,雖膨脹性不佳,但能夠受壓變形從而進(jìn)入到地層的深處,封堵性較好。
纖維球顆粒調(diào)堵劑是近年來新興的一種調(diào)堵劑,可利用纖維的彈性實(shí)現(xiàn)封堵作用,且在高溫條件下,其膨脹速度以及膨脹度較低溫時(shí)更高。
預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒是一種有效的吸水體積膨脹材料,在水中分散以后,具有較高的柔韌性,當(dāng)注入地層以后,可有效驅(qū)油和封堵。
1.3 自生顆粒類調(diào)剖技術(shù)
該技術(shù)主要包括醇致鹽沉析法和粘土絮凝兩種。前者是一種基于鹽的沉析理論來對(duì)地層吸水剖面進(jìn)行調(diào)整的物理方法,耐高溫和耐高鹽性能較好,且適用性廣、對(duì)地層傷害小、價(jià)格低廉,但不適用于非均質(zhì)性嚴(yán)重的地層。后者是上世紀(jì)90年代,由中國石油大學(xué)與勝利油田一同研發(fā)的新技術(shù),目前已在勝利油田等大規(guī)模應(yīng)用,并取得了較為顯著的效果。但該技術(shù)的調(diào)剖劑注入性差、自然選擇性差,且現(xiàn)場施工需要采用專用設(shè)備,還有待進(jìn)一步研發(fā)。
1.4 無固相顆粒類深部調(diào)剖技術(shù)
該技術(shù)的無固相顆粒類體系包括凍膠泡沫和三相泡沫深部調(diào)剖體系兩種。前者具有用量少、機(jī)械強(qiáng)度高、具有一定的彈性、濾失較少以及對(duì)地層的傷害小等優(yōu)點(diǎn),且調(diào)驅(qū)性能較好。目前,該體系又可分為自生和外加氣源兩種。其中,自生氣凍膠泡沫深部調(diào)剖技術(shù)可有效簡化施工工序,在國內(nèi)應(yīng)用取得了明顯效果。后者是一種可壓縮性的非牛頓流體,具有密度低、攜砂能力強(qiáng)、漏失低以及對(duì)油層的傷害小等優(yōu)點(diǎn),能夠封堵高滲透層,并提高低滲透層所具有的波及系數(shù),且還能夠封堵水層,在三次采油中具有可觀的應(yīng)用前景。
2 發(fā)展趨勢
近年來,隨著油田開發(fā)的不斷發(fā)展,油藏的特征以及油藏環(huán)境環(huán)境均發(fā)生了較大的變化,傳統(tǒng)的深部調(diào)剖技術(shù)已不能滿足油田開發(fā)的需要,尤其是對(duì)于一些條件特殊的油田,應(yīng)有針對(duì)性研發(fā)相應(yīng)技術(shù),以改善水驅(qū)或者聚合物驅(qū)。目前,該技術(shù)的主要發(fā)展趨勢可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面:
2.1 精細(xì)調(diào)剖技術(shù)
隨著深部調(diào)剖技術(shù)同油藏工程之間的結(jié)合日益緊密,應(yīng)在充分認(rèn)識(shí)我國油藏現(xiàn)狀的前提下,有針對(duì)性地開展各類層油余油的深部調(diào)剖技術(shù),以深化穩(wěn)油控水技術(shù),并提高儲(chǔ)量的動(dòng)用程度,同時(shí)改善油田的開發(fā)效果,為高含水地層的后期挖掘余油提供技術(shù)依據(jù)。同時(shí),應(yīng)有針對(duì)性地研究特殊油藏的深部調(diào)剖技術(shù),如水平井、深井油藏、高溫高鹽油藏以及海上油藏等調(diào)剖技術(shù),并研發(fā)其相應(yīng)的配套技術(shù)。
2.2 組合調(diào)剖技術(shù)
由于油田高含水問題的日趨復(fù)雜,而單一的技術(shù)自身存在一定的缺陷,且應(yīng)用范圍以及推廣均會(huì)受到一定的限制,油田開發(fā)效果不佳。技術(shù)組合能夠有效克服這類不足,能夠?qū)Ω邼B通道進(jìn)行封堵,且能夠有效實(shí)現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向,并可限制聚合物溶液的竄流,還可提高聚合物驅(qū)效果。目前,適用于嚴(yán)重非均質(zhì)地層的技術(shù)有泡沫聚合物微球技術(shù)等。
2.3 特殊技術(shù)
目前,基于分子結(jié)構(gòu)的調(diào)剖劑,例如具有HPAM雙基團(tuán)的交聯(lián)劑;有機(jī)和無機(jī)高分子聚合物等均投入研究,微膠囊類交聯(lián)劑的可行性以及生物酶作為交聯(lián)反應(yīng)的催化劑等都是今后的研究新思路。同時(shí),堵劑定位放置技術(shù)堵劑的性能、最佳投放位置、定位、工藝以及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)等都還有待進(jìn)一步研究。此外,特殊材料的研發(fā)及應(yīng)用也是未來研究發(fā)展的重點(diǎn)。如具有不規(guī)則外形和優(yōu)良吸附性的天然沸石以及納米材料等均具有廣闊的研究、應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
關(guān)卓(1987-),男 ,遼寧省盤錦市人 ,助理工程師,本科,畢業(yè)于長江大學(xué)石油工程專業(yè),研究方向?yàn)檎{(diào)剖驅(qū)油。