作者：乔 明
【摘 要】针对辽河油田部分老区块水驱后地层中仍有大量原油未被采出的情况,采用聚合物驱油,辅以表面活性剂降低油水界面张力、增大波及体积并提高洗油效率,利用二元复合驱工艺技术,可以使水驱后的老区块达到良好的降水增油效果。
【关键词】二元复合驱 聚合物 表面活性剂 粘度剪切
引言
目前,我国老油田的采收率每提高一个百分点,就可增加可采储量1亿多吨。自1996年起,中国石油三次采油产量呈梯级上升。1996年为359万吨,到2000年首次突破1000万吨,达到1050万吨。此后,产量连续6年保持在1000万吨以上。2005年达到了1323万吨,约占中国石油当年产油量的12.5%。这让能够大幅提高采收率的三次采油技术备受关注。
三次采油是油田开发技术的一次飞跃,与一次、二次采油相比,它借助物理和化学的双重作用,提高采油效率。经过十几年的不断钻研和实践,国内的石油开采行业研究出了聚合物驱工艺技术、二元复合驱工艺技术和三元复合驱工艺技术三种不同的三次采油技术。
1、二元复合驱工艺技术及机理
1.1 二元复合驱工艺技术
二元复合驱工艺技术是将聚合物与表面活性剂两者相结合,以表面活性剂为主,降低体系油水界面张力,通过添加聚合物,使体系粘度增大,扩大水驱波及体积,从而更好提高复合体系的驱油效果,是目前提高原油采收率的一种比较有效的技术。
针对国内不同油田油藏性质,通过对聚合物分子量及配比浓度调整、对表面活性剂性能筛选后,二元复合驱工艺技术将广泛地进行推广应用。
1.2 二元复合驱驱油机理
聚合物驱油机理:在注入水中加入水溶性聚合物,从而增加注入水的粘度, 提高驱油体系的粘弹性, 降低注入液与原油之间的流度比, 从而启动残余油。表面活性剂驱油机理:通过掺入表面活性剂,降低油水界面张力,使得剩余油内聚力下降,从而提高驱油效率。二元复合驱驱油机理是将聚合物驱和表面活性剂驱两种不同的驱油机理有机的结合在一起,通过表面活性剂降低油水界面张力,使地层内剩余原油产生“乳化油滴”和“油丝”,而掺入的聚合物使注入液具有较大的剪切粘度,导致产生的“油丝”被注入液的剪切下拉断,形成油滴被驱到抽油口附近被采出。
1.3 二元复合驱工艺流程
1.3.1 二元复合驱注入流程(见图)
2、国内二元复合驱工艺技术应用现状
大庆油田、胜利油田、辽河油田相继开展了二元复合驱工艺技术的理论研究和实践推广。2003年9月,胜利油田率先在孤东油田七区西南部Ng54-61层进行了二元复合驱工业化试验,标志着胜利油田成为国内第一个将二元复合驱工艺技术进行工业化应用推广的油田。截至2008年底,孤东油田七区西南部实验区快中心井区已累计增油10万吨,提高采收率14.7%;整个试验区已累计增油20.1万吨,提高采收率7.25%。
辽河油田于1993年3月在锦16块东区开展了聚合物驱地面工艺试验,由于注入聚合物溶液粘度剪切幅度较大,实际的动态反映效果差,围绕这些问题进行分析研究,找出原因,采取针对性措施,试验效果不断改善。
1996年,辽河油田兴28块开展了“聚合物-碱”二元复合驱先导试验, 已取得较好效果。其中, 兴1井综合含水由98.4%降为85.6%,产油由0.9t/d上升到14.5t/d。外围观察井同样取得良好效果,兴191井综合含水由98.2%降为74.9%,产油由2.2t/d上升到14.2t/d。2000年,在曙22号注聚站开展了“聚合物+碱”二元复合驱工业化地面试验,为辽河油田二元复合驱工艺技术的应用打下了夯实的基础。
1997年,辽河油田组织科研部门对三元复合驱工艺技术进行了系统地研究,进行了相关技术理论论证及室内试验,为辽河油田后期开展三元复合驱工艺技术地面试验提供了理论和试验数据支持。
2007年,针对辽河油田锦16块在水驱后进入双高开采阶段,现有技术无法提高采收率情况,对二元复合驱工艺技术进行了大规模理论试验论证和调研,通过对地层储油层的分析和数据模拟,确定了采用“聚合物-表面活性剂”二元复合驱工艺技术对该区块进行三次采油开发的方案。2010年即将在锦16块开展二元复合驱工业化试验,为该技术在辽河油田各区块推广应用奠定基础。
3、辽河油田二元复合驱技术发展前景
通过近20年对三次采油技术的论证和试验,结合辽河油田实际情况,形成了以聚合物驱、“聚合物-表面活性剂”二元复合驱两种主要的三次采油技术。聚合物驱作为一种成熟的三次采油技术,在辽河油田各区块得到了广泛的应用,但是由于该技术本身的限制,通常只能提高采收率7 %～10 %,聚合物驱后油层中仍有50 %以上的原油未被采出,为了提高采收率,在聚合物驱的基础上,发展出了二元复合驱和三元复合驱两种工艺技术。但是三元复合驱中的主要成分“碱”在辽河油田水质情况下,容易结垢堵塞管道设备,因此该技术在辽河油田开展受到了水质的严重制约。综合聚合物驱和三元复合驱的优势,在聚合物驱的基础上增加了表面活性剂、在三元复合驱的基础上取消了碱,形成了适合辽河油田实际情况的“聚合物-表面活性剂”二元复合驱工艺技术。
“聚合物-表面活性剂”二元复合驱工业化试验在辽河油田的开展具有重要意义。该技术的成功应用,可以为辽河油田降水增油、盘活老区块、增加可开采储量做出重要贡献。
参考文献
[1] 王立芳. Ng54-61二元复合驱开发探索.内蒙古石油化工,2009.
[2] 寻长征. 孤东油田二元复合驱结垢机理及控制研究.山东化工,2008.
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