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化學預處理地層技術在八面河油田稠油區塊的運用

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在稠油易出砂地層中,蒸汽吞吐是較為有效的生產技術,下面是小編蒐集整理的一篇探究化學預處理技術應用的論文範文,歡迎閱讀檢視。

化學預處理地層技術在八面河油田稠油區塊的運用

 前言

八面河油田稠油區塊屬於易出砂地層,在作業過程中存在堵塞、乳化、粘土膨脹,以及蒸汽吞吐後採收率和回採水率較低等問題。針對以上問題,研究出了化學預處理地層技術,該技術從油層傷害機理入手,將清洗液解堵與薄膜擴充套件劑兩者綜合運用,既可以降低注汽啟動壓力、提高採收率和回採水率,又可以保護油層、延長防砂有效期,提高了熱採效果。

在稠油易出砂地層中,蒸汽吞吐是較為有效的生產技術,出於防砂及提高採收率的需要,採用了大型充填防砂及預處理地層的技術,致使大量外來液體進入地層。由於稠油富含膠質、瀝青質,當水基工作液與稠油相遇時,其中的天然乳化劑膠質、瀝青質等與水攪拌形成油包水型乳化液,使原油粘度急劇增加且具有一定的穩定性,這些乳化液在毛細管喉道中產生賈敏效應,造成嚴重的液體損害。同時,稠油中的極性組份很容易吸附在油-水、油-巖介面上,生成一層粘稠的厚膜。此厚膜的存在,不僅極利於生成油包水乳化液,提高了稠油粘度,導致注汽壓力升高,降低了蒸汽波及係數;而且使岩石潤溼性轉化為親油,減小了可流動油量,從而降低了開採效果和採收率,同時造成管外防砂充填不實,影響防砂效果。近年來國內外普遍應用化學藥劑預處理地層,來提高防砂有效期及提高採收率,效果十分顯著。

一、化學預處理機理分析

化學預處理技術基於蒸汽吞吐方法,將熱採與冷採技術結合在一起,融合了提高採收率和保護油層的基本思想。通過向稠油油藏注入化學藥劑,並在油層中分散、乳化等作用可使堵塞孔道的稠油重質成份分散,將稠油乳化成為水包油乳狀液,改變稠油的流動性,提高地層滲透率,增加原油的流動能力

其還可改變地層的潤溼性和油、水介面張力,起到輔助驅油作用,主要有以下幾方面的能力:①低介面張力,良好的乳化能力。②解除近井地帶的油層堵塞。③改變地層岩石的表面潤溼性。④防止粘土膨脹。

二、化學預處理工藝技術研究

為提高防砂效果,降低注汽啟動壓力,提高採收率及回採水率,研究應用了適用於稠油油藏的地層預處理技術,主要包括以下兩個方面。

(一)清洗液清洗作用。

為解決特-超稠油高粘度、高啟動壓力梯度,在預充填防砂前注入清洗液,清洗井眼附近,提高管外充填防砂效果。在注汽前注入清洗液,使近井地帶稠油粘度下降從而降低注汽啟動壓力,同時也利於薄膜擴充套件劑進入地層深部。

(1)作用機理。稠油中的天然乳化劑,如膠質、瀝青質、蠟等無水時溶於油,但與水基防砂液接觸時就會形成油包水型高粘乳狀液,且具有一定的穩定性,從而增大原油粘度,產生賈敏效應汙染油層。而清洗液是一種很好的溶劑,在進行地層預處理後不僅能較好地溶解這些天然乳化劑,並且在儲層深處形成一道遮蔽,避免了水基防砂液與地層流體直接接觸,從而較好地保護油氣層。

(2)配方及室內實驗評價。在室內測定了清洗液、柴油對瀝青質、超稠油的溶解能力,室內實驗表明,稠油樣品在不同溫度下加入不同比例清洗液後的降粘效果十分明顯,清洗液比例每增加10%,稠油粘度降低20%以上。

(二)應用薄膜擴充套件劑提高採收率及回採水率技術。

(1)作用機理。薄膜擴充套件劑能夠降低油-水、油-巖之間的介面張力,具有很強的介面擴充套件能力,能夠取代油-水、油-巖之間粘稠的厚膜,使附著在岩石上的油膜剝離,形成一層極薄的流動性良好的薄膜,大大改善稠油流動效能和提高了水的'洗油能力,從而採收率,採水率。

(2)配方及室內實驗評價。選取了S-5、GXC-1、JW201三種表面活性劑在室內進行對比實驗,主要測定其表、介面張力及耐高溫、洗油能力,結果如表2、表3、表4所示。

從上述三表中可以看出:①在常溫效能中實驗中,JW201的表面張力效能最好,其次為GXC-1,而GXC-1的介面張力效能最佳,其次為S-5.②耐高溫效能實驗結果與常溫實驗結果一致。③JW201的洗油能力最強,其次是GXC-1.

綜合考慮介面張力效能、耐溫能力,確定使用GXC-1作為注汽前處理使用的薄膜擴充套件劑。

三、現場應用及效果評價

針對某稠油油田地層中粘土含量較高、鑽井及作業過程中汙染較為嚴重、極易造成地層冷傷害和粘土膨脹、注蒸汽熱采采收率和回採水率低等問題,在該油田應用清洗液(新增防膨劑)+薄膜擴充套件劑預處理地層技術,起到了一定的效果。

從M120-5-KP5的施工情況來看,基本上施工壓力先有一個緩慢上升的過程,到達一定(最高)壓力後開始下降,最後穩定在一個壓力上,同時排量處於連續上升過程中。分析認為,在清洗液剛進入地層中,未與稠油充分作用,同時由於稠油粘度較高,表現為壓力不斷升高。隨著清洗液不斷進入及時間的延長,尤其在薄膜擴充套件劑將清洗液完全頂入地層後,其開始發揮溶解、降粘作用,使井眼附近稠油粘度大幅下降,在地面上表現為壓力開始回落,與此同時薄膜擴充套件劑進入地層,在注汽開始後被蒸汽以較低壓力推至地層深部。該週期累計注汽1250t,累產油556t,累產水1470t,油汽比0.45,回採水率1.18,同時防砂效果良好,至今未在採出液中發現地層砂。

四、結論

(1)清洗液與儲層配伍性好,在防砂前擠入地層,起到清洗、解堵、降粘等作用,可較好地提高管外充填防砂效果,保護油氣層。

(2)薄膜擴充套件劑具有較低的介面張力和較好的耐溫效能,在注汽前擠入地層,隨同蒸汽一起作用,能夠大大改善稠油流動能力和提高水的洗油能力。

(3)清洗液與薄膜擴充套件劑兩者綜合運用,不僅能夠延長防砂有效期,保護油層,還能降低注汽啟動壓力、提高採收率和回採水率,從而提高熱採效果。

【參考文獻】

[1]霍廣榮,李獻民,張廣卿。勝利油田稠油油藏開採技術。石油工業出版社,1999,9.

[2]康萬利。表面活性劑在油田中的應用。化學工業出版社,2005,1