吳冬
摘要:針對曙127454興隆臺區(qū)塊開發(fā)中暴露出的油層動用不均、周期產(chǎn)量、油汽比降低以及地層能量不足等問題,通過自生氣源、表面活性劑、聚合物復(fù)配形成自生泡沫復(fù)合驅(qū)油技術(shù),應(yīng)用于超稠油蒸汽吞吐井生產(chǎn)中,自生氣源生成大量氣體與表面活性劑和聚合物形成高強(qiáng)度活性泡沫,對高滲層位進(jìn)行有效封堵,同時自生氣源生成的CO2和NH3與表面活性劑形成良好的驅(qū)油體系,延長油井生產(chǎn)時間,提高油井產(chǎn)量,現(xiàn)場應(yīng)用18井次,累計增油1.4×104噸,油井采收率得到提高。
關(guān)鍵詞:超稠油;自生泡沫;復(fù)合驅(qū)油;采收率;驅(qū)油體系
前言
曙127454興隆臺區(qū)塊位于遼河凹陷西斜坡中段,儲層類型為互層狀,沉積相帶為河道邊部、前緣薄層砂及分流河口壩沉積,油藏埋深660-894m,含油井段一般為40-110m,平均有效厚度在31.6m,平均凈總比0.41。儲層孔隙度34.6%、滲透率4739.6×10-3μm2。原油密度(20℃)一般為1.000-1.0059g/cm3,原油粘度(50℃)一般為124500-217500mPas。該區(qū)塊自2002年規(guī)模開發(fā)以來,開發(fā)效果不佳,區(qū)塊油井1-3周期采注比為0.41,累積采注比只有0.65,由于注采關(guān)系失衡,地層沒有實現(xiàn)降壓開采,加之興隆臺油層非均質(zhì)性較為嚴(yán)重,在客觀上加劇了高滲層汽竄的發(fā)生,形成蒸汽突進(jìn)。蒸汽突破后形成的滲流通道又使地層的非均質(zhì)性更加突出,導(dǎo)致整個油層動用狀況變差,影響油井的生產(chǎn)效果。
1 自生泡沫復(fù)合驅(qū)油技術(shù)機(jī)理
自生泡沫驅(qū)油劑是由自生氣源、表面活性劑、聚合物復(fù)配組成,在油井蒸汽吞吐過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)即時調(diào)剖、降粘驅(qū)油、補(bǔ)充局部能量的作用[1],主要技術(shù)機(jī)理有三方面:
1.1調(diào)剖作用
在施工過程中,連續(xù)向地層注入自生泡沫驅(qū)油劑溶液,該溶液優(yōu)先進(jìn)入高滲透層,并且在地層熱能作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)[2],釋放出CO2和NH3。溶液中的聚合物、表面活性劑、CO2能夠形成大量穩(wěn)定的泡沫屏障,以這種方式形成的氣-液泡沫系統(tǒng)對后續(xù)注入的蒸汽產(chǎn)生附加壓力,堵塞高滲透率地層,引導(dǎo)蒸汽進(jìn)入中低滲透率地層,起到調(diào)剖作用。
1.2驅(qū)油作用
自生泡沫驅(qū)油劑生成CO2,主要部分與表面活性劑、聚合物形成泡沫屏障[3]。其余部分的CO2溶解在原油中,產(chǎn)生體積效應(yīng),并驅(qū)替剩余油。在特定的溫度、壓力條件下,生成的CO2能在注汽前形成混相帶,推移驅(qū)替前進(jìn),生成的CO2和NH3與表面活性劑形成很好的驅(qū)油體系,降低油巖界面張力,剝離油膜,有效地提高了驅(qū)油效率,同表面活性劑在蒸汽吞吐條件下能夠與原油發(fā)生乳化,形成水包油型乳狀液,大幅降低產(chǎn)出液滲流阻力,延長生產(chǎn)周期,提高周期內(nèi)產(chǎn)量。
1.3 補(bǔ)充局部能量作用
自生泡沫驅(qū)油劑是一種良好的自生氣源藥劑,在熱蒸汽作用下,分解出的大量氣體能夠提高高滲及虧空區(qū)域系統(tǒng)壓力,同時大量的氣體在注蒸汽的同時分解,也能夠擴(kuò)大注入蒸汽的波及體積,提高注入蒸汽有效熱利用率。
2 藥劑優(yōu)選及性能評價
根據(jù)主要技術(shù)機(jī)理,藥劑配方主要為自生氣源、表面活性劑、聚合物三種成分組成。
2.1 自生氣源的優(yōu)選
將藥劑置于高溫密閉反應(yīng)釜中,測定不同溫度下壓力變化情況,以及生成氣體中CO2的含量。
利用實驗物質(zhì)配制濃度為50%的溶液,將溶液升溫至150℃恒溫12小時,記錄高壓釜壓力,并計算CO2生成量,最后選擇尿素+尿素衍生物為最佳自生氣源。
2.2 表面活性劑優(yōu)選
配制母液為50%濃度的自生氣源溶液,按濃度1%加入表面活性劑,綜合界面張力、發(fā)泡量、降粘率3項指標(biāo),優(yōu)選表活劑F為藥劑配方中活性劑組成。
2.3 自生氣源母液濃度優(yōu)選
通過對比,當(dāng)表面活性劑濃度相同,尿素+尿素衍生物+聚合物濃度不同時,比較驅(qū)油效率,最終測定當(dāng)尿素+尿素衍生物+聚合物濃度為50%時,驅(qū)油效率達(dá)到最高。
2.4 表面活性劑濃度優(yōu)選
當(dāng)尿素+尿素衍生物+聚合物濃度一定,隨著表面活性劑濃度增加,蒸汽驅(qū)油效率先升高后降低,當(dāng)濃度為4%時,驅(qū)油效率達(dá)到最高。
最終確定配方組成為50%濃度的尿素+尿素衍生物+聚合物、表活劑F濃度為4%。
3 實施效果
截止到目前,自生泡沫復(fù)合驅(qū)油技術(shù)累計實施18井次,平均措施周期5輪,其中14井次周期結(jié)束,4井次繼續(xù)生產(chǎn),累計措施增油1.3萬噸,周期或同期對比增油5014.8噸,取得較好的措施效果。
以杜84-37-39井為例,該井為杜84興隆臺南一口超稠油井,措施前后對比油井排水期縮短,見油時間早,生產(chǎn)天數(shù)延長10.7天,周期產(chǎn)油提高240.5噸,周期油汽比提高0.2,同時降低產(chǎn)水114噸,證明油層縱向動用得到一定改善,措施效果明顯。
4 結(jié)論
(1)通過室內(nèi)實驗優(yōu)選的體系具有良好的產(chǎn)氣能力和耐溫性,降粘率達(dá)到92%,驅(qū)油效率配方達(dá)到90%以上。
(2)自生泡沫復(fù)合驅(qū)油劑集即時調(diào)剖、降粘驅(qū)油、補(bǔ)充能量與一體,避免了單一技術(shù)的局限性,有效改善區(qū)塊開發(fā)效果。
(3)該技術(shù)的成功應(yīng)用在薄互層超稠油老區(qū)挖潛中具有積極作用,為同類油藏開發(fā)提供一定借鑒意義。
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(作者單位:中油遼河油田分公司曙光采油廠工藝研究所)