曹 健

(中國(guó)石化河南油田分公司新疆勘探開發(fā)中心, 新疆焉耆 841100)

春光油田氮?dú)馀菽滤夹g(shù)可行性實(shí)驗(yàn)研究

曹 健

(中國(guó)石化河南油田分公司新疆勘探開發(fā)中心, 新疆焉耆 841100)

對(duì)邊水油藏而言，邊水一方面是驅(qū)油動(dòng)力，同時(shí)在高采油速度下，邊水會(huì)沿低壓帶突入生產(chǎn)井區(qū)，造成邊水波及體積系數(shù)低、油井水淹、高含水等問題，從而影響整體區(qū)塊的采出程度。為此實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了氮?dú)馀菽滤夹g(shù)。通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，評(píng)價(jià)出適宜于春光油田的氮?dú)馀菽滤浞襟w系，其成膠時(shí)間可調(diào)，封堵效率達(dá)90%以上，并取得了較好的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果。

春光油田;氮?dú)馀菽? 堵水技術(shù);封堵效率

春光油田為邊水驅(qū)動(dòng)的高孔、高滲油藏，具有埋藏淺、膠結(jié)疏松、砂體分部零散、面積及儲(chǔ)量小等特點(diǎn)，目前共有稀油井79口。隨著進(jìn)一步的開發(fā)及邊水的逐步推進(jìn)，見水油井達(dá)41口，其中含水60%以上的油井有18口。根據(jù)春光油田現(xiàn)場(chǎng)情況，認(rèn)為氮?dú)馀菽滤夹g(shù)適合春光油田的開發(fā)需要。泡沫體系構(gòu)成主要包括氣體和基液。泡沫流體具有諸如摩阻低、密度低、濾失低、返排能力強(qiáng)、對(duì)儲(chǔ)層傷害小等優(yōu)點(diǎn)，而且泡沫對(duì)高滲層有封堵作用，對(duì)低滲層有增大波及體積的效果，即“堵大不堵小”。同時(shí)，泡沫具有遇水穩(wěn)定、遇油穩(wěn)定性變差的特點(diǎn)，目前，泡沫流體在石油工業(yè)應(yīng)用廣泛，逐漸形成了泡沫流體增產(chǎn)系列技術(shù)。

1 泡沫體系的優(yōu)選[1-3]

1.1 起泡劑的評(píng)價(jià)及篩選

起泡劑最重要的性能就是泡沫性能。運(yùn)用Waring Blender法，對(duì)綜合發(fā)泡能力較強(qiáng)的31626、CX-1、GM-81三種發(fā)泡劑進(jìn)行評(píng)價(jià)，其發(fā)泡性能(發(fā)泡體積、半衰期)見表1。

表1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的起泡劑發(fā)泡體積和半衰期情況

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明31626、CX-1發(fā)泡劑在低質(zhì)量分?jǐn)?shù)下隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高綜合發(fā)泡能力增強(qiáng)，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.3%后，其綜合發(fā)泡能力平穩(wěn)。而GM-81發(fā)泡劑在低質(zhì)量分?jǐn)?shù)下表現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合發(fā)泡能力，質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化對(duì)其發(fā)泡性能沒有明顯影響。因此，優(yōu)選GM-81為發(fā)泡劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%。

1.2 穩(wěn)泡劑的評(píng)價(jià)及篩選

1.2.1 穩(wěn)泡劑的評(píng)價(jià)

常用的增黏性穩(wěn)泡劑有CMC、BXN、膠體等，選擇PHAM、耐鹽型聚合物X-1、X-2作為穩(wěn)泡劑，在室溫下，改變穩(wěn)泡劑的種類和加量，對(duì)其穩(wěn)泡性能(發(fā)泡體積、半衰期)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明PHAM、耐鹽型聚合物X-1、X-2的穩(wěn)泡效果相當(dāng)，且對(duì)起泡劑的影響規(guī)律相似，隨加量的增加，起泡體積有不同程度的減小，因此，繼續(xù)對(duì)三種穩(wěn)泡劑進(jìn)行抗溫、溫、抗鹽實(shí)驗(yàn)。

1.2.2 溫度對(duì)穩(wěn)泡劑黏度的影響

在25～80℃取6個(gè)點(diǎn)，測(cè)定濃度為1 500 mg/L穩(wěn)泡劑的黏度的變化情況，從圖1可以看出，溫度對(duì)穩(wěn)泡劑黏度的影響規(guī)律相似，隨著溫度的增加，PHAM、耐鹽型聚合物X-1、X-2的黏度有不同程度的減小，而當(dāng)溫度升至70℃時(shí)，HPAM和X-1的抗溫性能都強(qiáng)于X-2。

圖1 溫度對(duì)不同穩(wěn)泡劑黏度的影響

1.2.3 鹽對(duì)穩(wěn)泡劑黏度的影響

因?yàn)榈貙铀毡榫哂休^高礦化度，所以用于驅(qū)油的化學(xué)劑應(yīng)具備一定的抗鹽性。通過(guò)配制1 500 mg/L濃度的穩(wěn)泡劑溶液，分別進(jìn)行抗鹽實(shí)驗(yàn)，具體情況見圖2，從中可看出，X-2和X-1的抗鹽性能優(yōu)于HPAM。

圖2 鹽對(duì)不同穩(wěn)泡劑黏度的影響結(jié)果

結(jié)合春光油田油藏的溫度條件(50℃)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合評(píng)價(jià)，優(yōu)選X-2作為穩(wěn)泡劑，優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%。

2 礦化度對(duì)泡沫體系影響評(píng)價(jià)

泡沫體系在應(yīng)用過(guò)程中必定受到地層環(huán)境條件(溫度、地層水礦化度)的影響，春光油田油藏溫度較低，但礦化度高(10×104mg/L)。根據(jù)優(yōu)選出的泡沫體系(0.2%X-2+0.5%GM-1)，對(duì)其在不同礦化度條件下的發(fā)泡性能進(jìn)行評(píng)價(jià)(表2)。

表2 不同礦化度的模擬地層水對(duì)泡沫劑的起泡能力影響

從表2可以看出，礦化度對(duì)泡沫劑的綜合起泡能力影響顯著，但在低礦化度的情況下，泡沫劑的綜合起泡能力非常強(qiáng)。因此，結(jié)合春光油田實(shí)際生產(chǎn)條件，使用礦化度低的清水配制泡沫堵劑。其配方為：清水+0.5% GM-81起泡劑+ 0.2% X-2 穩(wěn)泡劑。

3 氮?dú)馀菽滤畡┓舛滦詫?shí)驗(yàn)[4-5]

實(shí)驗(yàn)流程見圖3，每分鐘采集5個(gè)壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)前邊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇注泡沫的氣液體系比為1∶1，回壓閥壓力設(shè)置為5 MPa，使出口壓力情況更接近油藏條件。

圖3 氮?dú)馀菽滤畡┓舛滦詫?shí)驗(yàn)流程圖

實(shí)驗(yàn)步驟如下：①水測(cè)滲透率；②注入氮?dú)馀菽聞?；③后續(xù)水驅(qū)。

封堵率的計(jì)算公式：

式中:K為封堵率；K1、K2為注入泡沫堵劑前后多孔介質(zhì)的滲透率，10-3μm2

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表3)可以看出，泡沫體系對(duì)巖心的封堵效率達(dá)90%以上。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

近兩年共進(jìn)行了3口井的氮?dú)馀菽滤囼?yàn)，增油效果明顯(表4)，證實(shí)了該技術(shù)對(duì)春光油田提高采收率有較好的作用。

表3 氮?dú)馀菽滤畡┑姆舛侣?/p>

表4 氮?dú)馀菽滤F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

5 結(jié)論與建議

(1)對(duì)系列起泡劑、穩(wěn)泡劑進(jìn)行了評(píng)價(jià)，評(píng)選出了綜合起泡能力強(qiáng)的泡沫液體系：0.5% GM-81+ 0.2% X-2；評(píng)價(jià)了泡沫體系的封堵性能，其封堵效率可達(dá)90%以上。

(2)針對(duì)高礦化度對(duì)發(fā)泡體系性能影響大的特點(diǎn)，結(jié)合春光油田的生產(chǎn)特點(diǎn)，提出以清水配制并在注入泡沫液前注入一定量的穩(wěn)泡劑溶液進(jìn)行隔離。

(3)評(píng)選出了適宜于春光油田的聚合物凝膠堵水配方體系，成膠時(shí)間可調(diào)，封堵效率達(dá)90%以上。

(4)穩(wěn)泡劑對(duì)泡沫體系的穩(wěn)定性影響最大，有必要對(duì)泡沫劑中的穩(wěn)泡劑進(jìn)行進(jìn)一步的篩選和評(píng)價(jià)，以便找到在高礦化度條件下發(fā)泡能力強(qiáng)的泡沫體系。

[1] 楊成生.氮?dú)馀菽滤谟吞锏膽?yīng)用研究[J].新疆化工,2010，(3)：27-31.

[2] 王佩華.泡沫堵水調(diào)剖技術(shù)綜述[J].鉆采工藝,2000，23(2):60-61.

[3] 李治龍,錢武鼎.我國(guó)油田泡沫流體應(yīng)用綜述[J].石油鉆采工藝,1993，15(3):88-94.

[4] 龐占喜,程林松,陳月飛,等.常規(guī)稠油底水油藏氮?dú)馀菽刂扑F技術(shù)研究[J].石油學(xué)報(bào),2007，28(4):99-103.

[5] 劉暉,李翔,徐國(guó)瑞,等.海上油田泡沫堵水技術(shù)研究與應(yīng)用[J].海洋石油,2012，32(2):59-63.

編輯：劉洪樹

1673-8217(2015)02-0140-03

2014-09-28

曹健，工程師，1982年生，2005年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事計(jì)劃經(jīng)營(yíng)管理工作。

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