低滲透油藏降壓增注劑的室內(nèi)評價(jià)與應(yīng)用

陸小兵，姚斌，宋昭杰，隋蕾

低滲透油藏降壓增注劑的室內(nèi)評價(jià)與應(yīng)用

陸小兵，姚斌，宋昭杰，隋蕾

(中石油長慶油田分公司油氣工藝研究院，陜西 西安 710018)

[摘要]姬塬油田耿83區(qū)長4+5、長6油藏由于滲透率低、孔隙吼道小，注水開發(fā)過程中，部分井注水壓力高、欠注問題突出，給油田生產(chǎn)帶來很大影響。前期采用土酸、多氫酸等增注措施后，取得了一定的增注、降壓效果，但仍存在部分井措施有效期短、有效率低等問題。針對上述現(xiàn)狀，通過室內(nèi)篩選評價(jià)了一種具有溶蝕、阻垢分散、黏土穩(wěn)定等作用的降壓增注劑，并開展了現(xiàn)場試驗(yàn)。結(jié)果表明，降壓增注劑具有溶蝕、阻垢分散、黏土穩(wěn)定等作用，且潤濕性能、破乳性能較好，降壓增注效果明顯，為解決低滲透油藏高壓欠注問題提供了新途徑。

[關(guān)鍵詞]低滲透油藏; 降壓增注劑；性能評價(jià)

姬塬油田耿83區(qū)長4+5、長6油藏位于陜北斜坡中段西部，區(qū)域構(gòu)造單一，總體為一寬緩西傾斜坡，沉積相以曲流河三角洲相為主，在局部形成起伏較小、軸向近東西或北東向(隆起幅度10~30m)的鼻狀隆起。沉積砂體分布受物源和沉積體系展布控制，砂體以水下分流河道為主，平面上主要呈西北至東南條帶狀展布[1]。

在注水開發(fā)過程中，受儲層物性和注入水中機(jī)械雜質(zhì)、懸浮物、細(xì)菌以及水型配伍性等影響，注水壓力不斷上升，部分注水井注入壓力接近或超過地層破裂壓力[2]。這種欠注、嚴(yán)重超壓的現(xiàn)象存在著諸多弊端：注入壓力高，設(shè)備能耗大；注水系統(tǒng)長期高壓運(yùn)行，安全隱患大；注入壓力高于地層破裂壓力，會在地層產(chǎn)生新的裂縫，注入水會沿裂縫通道快速進(jìn)入油井，造成油井水淹，以致喪失生產(chǎn)能力；注水井長期欠注，會使地層壓力保持水平下降，嚴(yán)重影響開發(fā)效果，無法實(shí)現(xiàn)油田高效快速開發(fā)[3]。因此，為高效快速開發(fā)油田，必須對注水井進(jìn)行解堵作業(yè)以提高地層吸水能力，降低注入壓力，增加注入量，保障油田長期穩(wěn)產(chǎn)。近年來，針對這一問題，在姬塬油田耿83區(qū)應(yīng)用土酸、多氫酸等增注技術(shù)并取得了一定效果，但仍然存在部分井措施有效期短、措施有效率低等問題。為此，筆者對一種降壓增注劑進(jìn)行了研究，以達(dá)到解除儲層污染、改善儲層吸水能力的目的。

1降壓增注劑的性能要求

姬塬油田耿83區(qū)長4+5、長6儲層屬長石巖屑細(xì)粒砂巖，儲層滲透率低，填隙物含量高、孔喉連通性極差、束縛水飽和度高、兩相滲流能力差是導(dǎo)致儲層注水壓力高的主要原因。此外，該區(qū)儲層存在一定程度的速敏、水敏、液相圈閉、酸敏、壓力敏感和結(jié)垢傷害，且各種傷害同時(shí)存在，具有疊加效應(yīng)，導(dǎo)致注水壓力不斷升高[4]。因此，降壓增注劑的選擇應(yīng)滿足下列條件：能夠低界面張力，即降低油水和液固界面張力，減小毛細(xì)管阻力、賈敏效應(yīng)和水鎖、液相圈閉等效應(yīng)；具有潤濕返轉(zhuǎn)作用，即降低水與微細(xì)孔隙巖石表面的親和力，減小流動阻力；具有溶蝕作用，即能夠解除細(xì)菌及生物粘液堵塞和原油堵塞；具有阻垢分散作用，由此提高注入水與地層水的配伍性，抑制CaCO3、CaSO4和BaSO4等垢形成；具有黏土穩(wěn)定作用，防止儲層水敏傷害。

2降壓增注劑的性能評價(jià)

借鑒各油田降壓增注藥劑研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合姬塬油田耿83區(qū)高壓欠注機(jī)理，篩選了1#(SF-1)、2#(JZ301)、3#(APP-2)3種由多元弱酸、阻垢劑、表面活性劑等復(fù)配的降壓增注藥劑，并對溶蝕性能、阻垢性能和穩(wěn)定性能等進(jìn)行了評價(jià)。

2.1溶蝕性能

通過巖心驅(qū)替的方法，用模擬地層水驅(qū)油達(dá)到殘余油飽和度，注入一定量降壓增注劑，繼續(xù)水驅(qū)，直至驅(qū)替壓力穩(wěn)定，觀察注入降壓增注劑前后不同注入倍數(shù)的驅(qū)油量和驅(qū)替壓力。試驗(yàn)結(jié)果表明，1#藥劑降壓為48.2%，2#藥劑降壓為46.2%，3#藥劑降壓為40.0%，這表明3種藥劑溶蝕性能較好(見表1)。

表1　降壓增注劑溶蝕性能評價(jià)結(jié)果表

2.2阻垢性能

表2　降壓增注劑阻垢性能評價(jià)結(jié)果表

姬塬油田耿83區(qū)長4+5、長6注入水與地層水配伍性試驗(yàn)表明，長4+5、長6儲層結(jié)垢的主要類型是碳酸鈣型。按照文獻(xiàn)[5]的評價(jià)方法 對3種藥劑的阻垢效果進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果表明，3種藥劑對碳酸鈣垢、硫酸鈣垢的阻垢效率均比較好，其中對碳酸鈣垢型阻垢效果最好的是1#藥劑(見表2)。

表3　降壓增注藥劑原油破乳性能評價(jià)表

2.3破乳性能

在一定量的溶液中按巖屑與溶液質(zhì)量比1∶10加入地層巖屑，再加入油樣，混合均勻后倒入量筒中，在60℃下靜置觀察并記錄不同時(shí)間乳化體系的脫水率。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，1#藥劑破乳性能效果最好(見表3)。

2.4潤濕性能

一些入井液體特別是含有陽離子的液體在注入地層后，會在巖石表面吸附，其形成的吸附膜較難剝離，使儲層的潤濕性和儲層流體的滲流條件發(fā)生改變，這對注水造成不利影響[6]。因此，將3種藥劑分別與混苯和乙醇進(jìn)行互溶，并將藥劑液滴加到2種溶劑中，試驗(yàn)現(xiàn)象如下：3種藥劑在混苯中凝聚，在乙醇中分散，這表明3種藥劑均為水濕性質(zhì)，不會對儲層造成吸附傷害。

2.5體系的配伍性能

在室溫和儲層溫度(60℃)條件下觀察1#、2#和3#復(fù)配藥劑的配伍性,結(jié)果表明，各藥劑體系的配伍性良好，在常溫和儲層溫度下具有較好的穩(wěn)定性(見表4)。

表4　酸液穩(wěn)定性能試驗(yàn)結(jié)果

3現(xiàn)場試驗(yàn)效果

2013年在姬塬油田耿83區(qū)劉峁塬長4+5、長6油藏的4口井上開展了現(xiàn)場試驗(yàn)，采用段塞式注入方式注入1#藥劑，加藥濃度為0.3%，累計(jì)投加了1個月，共加入藥劑20t。投加藥劑后，4口井平均注入壓力下降1.0MPa，累計(jì)增注1.8×104m3(見表5)，對應(yīng)油井綜合含水保持平穩(wěn)，保持在17%左右，自然遞減變緩，遞減率由增注前的7.6%下降到目前的2.8%，實(shí)施效果較好。

表5　降壓增注劑現(xiàn)場實(shí)施效果統(tǒng)計(jì)表

4結(jié)論

1)姬塬油田耿83區(qū)長4+5、長6儲層滲透率低，孔喉連通性極差、束縛水飽和度高、兩相滲流能力差是導(dǎo)致儲層注水壓力高的主要原因。同時(shí)，速敏、水敏和結(jié)垢傷害具有疊加效應(yīng)，導(dǎo)致注水壓力不斷升高。

2)通過室內(nèi)試驗(yàn)篩選評價(jià)，1#降壓增注劑的溶蝕性能、阻垢性能、穩(wěn)定性能、潤濕性能和破乳性能較好。

3)在姬塬油田耿83區(qū)劉峁塬長4+5、長6油藏的4口井上應(yīng)用1#藥劑后，平均注入壓力下降1.0MPa，累計(jì)增注1.8×104m3，對應(yīng)油井的自然遞減變緩，降壓增注效果明顯，表明該藥劑有較好的適應(yīng)性。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王曉婷，楊永康.姬源油田長8油藏高壓欠注治理技術(shù)研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，12(6):147~148.

[2]同松，張威娜，俞治學(xué)，等.姬塬油田耿271區(qū)長8油藏注水傷害機(jī)理研究[J]. 石油化工應(yīng)用，2014(7):36~38.

[3]劉平禮，張 璐，潘億勇，等.海上油田注水井單步法在線酸化技術(shù)研究與應(yīng)用[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，36(5):46~48.

[4]王勇，宋昭杰，宋昭杰.姬塬油田長8致密儲層欠注機(jī)理研究及認(rèn)識[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2014，36(12):102~104 .

[5]Q/SY 126-2007，油田水處理用緩蝕阻垢劑技術(shù)要求[S].

[6]李俊.低滲透技術(shù)研究[D].西安:西安石油學(xué)院，2007.

[編輯]李啟棟

[引著格式]陸小兵，姚斌，宋昭杰，等.低滲透油藏降壓增注劑的室內(nèi)評價(jià)與應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)，2015,12(16)：11~13.

8 Synthesis and Performance Evaluation on A New Type of Salt Resistant Polymer

Li Bo(ResearchInstituteofExplorationandDevelopment,DaqingOilfieldCo.Ltd.,PetroChina,Daqing163712)

Abstract:To solve the problem of poor salt resistance of PHPAM (partially hydrolyzed polyacrylamide) with middle and low molecular weight and insufficient viscosity of their solutions prepared with sewage,in consideration of middle permeability reservoirs with effective permeability of 200~500mD, a new type salt resistant polymer was synthesized by devising polymer molecular structure and co-polymerization of acrylamide, AMPS and a self-made hydrophobic monomer, and its properties were evaluated.Results indicate that viscosity increment of the new polymer is better than that of HPAM with relative molecular weight of 15×106.When the polymer concentration is 1000mg/L, the viscosity is 58.2mPa·s in sewage.Meanwhile, viscosity of the new polymer would increase under the shearing rate (0~10s-1).Furthermore, results from physical simulation experiments of natural cores indicate that the new polymer is of higher working viscosity and better capacity for enhancing recovery factor.

Key words:salt resistant polymer; enhanced oil recovery; performance evaluation

[作者簡介]姚磊(1986-)，男，助理工程師，現(xiàn)主要從事現(xiàn)場鉆井液技術(shù)方面的研究工作；E-mail：szyaolei@163.com。

[收稿日期]2015-01-28

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)16-00011-03

[中圖分類號]TE53