林輝 孫君 周文超 付云川 任樹(shù)亮
摘要:海上稠油油藏具有埋藏深、原油黏度高、油藏壓力高、油藏非均質(zhì)性嚴(yán)重等特點(diǎn),稠油注蒸汽開(kāi)采常添加化學(xué)劑以提高開(kāi)采效果。通過(guò)物理模擬實(shí)驗(yàn),分別對(duì)稠油注蒸汽開(kāi)采常用化學(xué)劑—降黏劑、起泡劑、產(chǎn)氣劑的驅(qū)油效果進(jìn)行對(duì)比。其中,產(chǎn)氣劑單獨(dú)使用的驅(qū)油效果較好,同時(shí)可以起到提高驅(qū)替能量的作用;如果降黏劑、產(chǎn)氣劑和發(fā)泡劑3種化學(xué)增效藥劑按照一定比例復(fù)合,產(chǎn)生的復(fù)合作用更能提高采收率。
關(guān)鍵詞:稠油;降黏劑;蒸汽驅(qū);化學(xué)劑;驅(qū)油效率
海上稠油油藏具有埋藏深、原油黏度高、油藏壓力高、油藏非均質(zhì)性嚴(yán)重等特點(diǎn),在注蒸汽開(kāi)采初期,注入壓力偏高、油藏吸蒸汽不均等現(xiàn)象顯著,會(huì)導(dǎo)致注蒸汽干度下降和蒸汽竄流,直接影響注蒸汽開(kāi)采效果[1-2]。因此,在注蒸汽開(kāi)采初期,需采用化學(xué)降黏、化學(xué)調(diào)剖等熱采化學(xué)增效措施提高注蒸汽開(kāi)采效果。通過(guò)添加降黏劑降低原油黏度、消除近井地帶的有機(jī)堵塞,達(dá)到降低注入壓力的目的,添加泡沫調(diào)整吸蒸汽剖面,有效提高蒸汽的注入能力。
1 油藏特征
渤海L油田儲(chǔ)層物性孔隙度為30.40%~32.80%,平均孔隙度為32.00%;滲透率為1000~2000 mD,平均滲透率為1 500 mD,儲(chǔ)層為弱壓實(shí)弱膠結(jié)的高孔中高滲類儲(chǔ)層;地層溫度為38.70~43.40℃,地層溫度梯度為3.12℃/100 m;地層壓力系數(shù)為1.0118~1.0147,壓力梯度為0.95 MPa/100 m,屬于正常壓力系統(tǒng)。原油性質(zhì)屬高黏、中含硫、低凝、低蠟的重質(zhì)特稠油。
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及流程
實(shí)驗(yàn)裝置由高溫烘箱、壓差傳感器、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、產(chǎn)出液計(jì)量系統(tǒng)、流體注入系統(tǒng)等組成,具體流程如圖1所示。
2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)采用2.5 cm×15.0 cm填砂管,用準(zhǔn)備好的砂樣裝填模型。(2)抽真空:將填砂模型一端閥門(mén)關(guān)閉,另一端接抽真空系統(tǒng),打開(kāi)真空泵,直到真空表讀數(shù)為﹣0.10 MPa ,同時(shí),飽和地層水,測(cè)出模型孔隙體積。(3)在實(shí)驗(yàn)溫度下,將準(zhǔn)備的油樣以恒定的速度(0.1 mL/min)注入巖心,建立束縛水,直到壓差穩(wěn)定、產(chǎn)出液不含水為止,記錄此時(shí)的壓差及從巖心中驅(qū)替出的累積水量。(4)先蒸汽驅(qū)到含水95.00%以上,再注入藥劑恒溫放置12 h,接著進(jìn)行蒸汽驅(qū),分階段記錄驅(qū)替過(guò)程的壓力和采出油量,計(jì)算注藥劑前后的驅(qū)油效率[3]。
3 研究思路
以蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)添加不同的化學(xué)劑(降黏劑、起泡劑、產(chǎn)氣劑),分析不同化學(xué)劑的驅(qū)油規(guī)律及壓力變化,得出化學(xué)劑對(duì)稠油蒸汽驅(qū)開(kāi)采效果的影響[4]。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及認(rèn)識(shí)
首先,通過(guò)降黏劑、產(chǎn)氣劑和發(fā)泡劑單獨(dú)驅(qū)油實(shí)驗(yàn),考察獨(dú)立藥劑分別貢獻(xiàn)的大小。單獨(dú)注入增效藥劑驅(qū)油效率增幅從大到小為產(chǎn)氣劑17.60%、發(fā)泡劑8.19%、降黏劑5.32%(見(jiàn)表1)。產(chǎn)氣劑隨著溫度升高釋放氣體,氣體伴隨蒸汽注入,可以擴(kuò)大蒸汽波及范圍,同時(shí)降低蒸汽分壓,提高蒸汽干度,因此,具有更好的驅(qū)油效果。降黏劑、發(fā)泡劑的驅(qū)油效果不明顯,僅靠降低原油黏度和提高油水界面活性對(duì)稠油蒸汽驅(qū)作用有限。
其次,開(kāi)展3種稠油蒸汽驅(qū)常用化學(xué)劑組合驅(qū)油實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),化學(xué)劑組合后驅(qū)油效率增幅達(dá)到30.78%,遠(yuǎn)超3種化學(xué)劑單獨(dú)使用的效果(見(jiàn)圖2),說(shuō)明3種不同作用的化學(xué)劑復(fù)合后可以大幅度提高稠油蒸汽驅(qū)采收率。因此,對(duì)于稠油蒸汽驅(qū)開(kāi)采效果,降黏、調(diào)堵、擴(kuò)大波及范圍是提高采收率的3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
最后,由注降黏劑前后的壓力曲線可知,降黏劑明顯降低了驅(qū)替壓力,起到了較好的降黏效果;由不同化學(xué)劑參與的蒸汽驅(qū)油壓力變化可知,注產(chǎn)氣劑前后壓力變化較大,調(diào)堵效果明顯(見(jiàn)圖3~6)。
5 結(jié)語(yǔ)
降黏劑、產(chǎn)氣劑和發(fā)泡劑3種化學(xué)增效藥劑按照一定比例復(fù)合后的效果優(yōu)于各藥劑單獨(dú)使用的效果。其中,降黏劑起到降低原油黏度、提高驅(qū)油效率的作用;發(fā)泡劑和產(chǎn)氣劑產(chǎn)生泡沫,起到調(diào)整注蒸汽剖面、擴(kuò)大波及范圍的作用。因此,按照一定比例將3種增效藥劑復(fù)合產(chǎn)生的復(fù)合作用能更好地提高采收率。
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