稠油油藏注水滲流特性與改善開發(fā)效果研究分析

姜李佳一（遼河油田勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010）

石油企業(yè)在原油開發(fā)的過程中，采油速度與采收效率受到原油流變特性的影響。我們要從原油的組成成分、壓力梯度、滲流介質(zhì)等方面進(jìn)行測(cè)試和分析，進(jìn)而根據(jù)分析的結(jié)果提出改善注水開發(fā)效果的相應(yīng)對(duì)策。

1 非牛頓流體稠油滲流特性

在研究活動(dòng)實(shí)施的過程中，需要依照流體滲流力學(xué)的相關(guān)原理，其中牛頓流體在滲流的過程中粘度是保持不變的。但是從研究中不難看出，滲流速度與壓力梯度具有一定的聯(lián)系。針對(duì)稠油油藏而言，由于受到多種因素的影響，就會(huì)促使牛頓流體特性表現(xiàn)出多種特性。

1.1 非牛頓流體形態(tài)特征

稠油油藏的流體特性在實(shí)際中總會(huì)表現(xiàn)出兩種性質(zhì)。一種為擬塑性，一種為粘彈性。在受到原油組成成分、滲流介質(zhì)、溫度以及含氣飽和度、溫度等相關(guān)因素的影響下，含氣原油就會(huì)表現(xiàn)出擬塑性的特點(diǎn)[1]。同時(shí)又有還會(huì)表現(xiàn)出剪切變稀的特性。如果原油在低滲透介質(zhì)內(nèi)滲流時(shí)，滲流的阻力在溫度下降的過程中增大，進(jìn)而也就會(huì)表現(xiàn)出更為明顯的非牛頓流體特性。而脫氣原油在滲流的過程中會(huì)表現(xiàn)出較為明顯的粘彈性質(zhì)，其剪切性質(zhì)會(huì)變稠。而原油在滲透介質(zhì)滲流的時(shí)候，滲流阻力在溫度下降的時(shí)候，會(huì)逐漸加大。但是該性質(zhì)的原油非牛頓流體特性表現(xiàn)并不是非常明顯。另外，如果原油在溫度較低、低滲透多孔的介質(zhì)內(nèi)滲流，其更容易受到外界因素的影響，進(jìn)而表現(xiàn)出非牛頓流體流變特性，同時(shí)原油的滲透率會(huì)逐漸增強(qiáng)，滲透率越低，原油的擬塑性也會(huì)表現(xiàn)的更強(qiáng)。

1.2 原油流變參數(shù)異常

在實(shí)驗(yàn)研究的過程中，使用RV20旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、原油滲流特性測(cè)試裝置對(duì)原油樣品進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在溫度逐漸升高的過程中，不同儀器測(cè)試原油粘度都會(huì)逐漸降低。但是在溫度條件保持相同的情況下，旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試的數(shù)值就會(huì)最低。如果原油在多孔介質(zhì)滲流時(shí)，其滲流時(shí)的粘度最高。這種結(jié)果產(chǎn)生的原因主要是原油的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量都比較高，進(jìn)而形成較大直徑的瀝青質(zhì)顆粒，在滲流的情況下就會(huì)表現(xiàn)出較為明顯的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性。同時(shí)粘度計(jì)的內(nèi)外筒間隙通常都比較大，瀝青質(zhì)顆粒的大小對(duì)粘度的影響并沒有完全的表現(xiàn)出來。但是在使用直徑為0.784mm的不銹鋼毛細(xì)管測(cè)試原油的粘度時(shí)，形成的瀝青質(zhì)顆粒就會(huì)吸附在管壁上，導(dǎo)致毛細(xì)管的尺寸有所減小[2]。這樣原油滲流的阻力反而會(huì)增加。原油流動(dòng)阻力增加的表現(xiàn)主要體現(xiàn)在原油粘度增加。在多孔介質(zhì)內(nèi)進(jìn)行滲流的過程中，原油中含有數(shù)量不均勻的瀝青、膠質(zhì)等表面活性的物質(zhì)，該物質(zhì)與表面孔隙產(chǎn)生一定的吸附效果，進(jìn)而會(huì)形成吸附層。與此同時(shí)，原油瀝青質(zhì)微粒會(huì)將部分孔隙的通道堵塞。由于受到兩方面因素的影響，原油滲流的阻力會(huì)增加，所測(cè)試出來的粘度也會(huì)比較高。

在稠油油藏開發(fā)的過程中，引起原油流動(dòng)異常情況發(fā)生原因主要有兩方面。首先，原油中瀝青質(zhì)形成的結(jié)構(gòu)，將滲流的通道堵塞，導(dǎo)致原油的有效滲透性降低，進(jìn)而原油的粘度就會(huì)表現(xiàn)非常大[3]。另外一方面就是低滲透油藏吸附層受到較為顯著的影響，使得原油的滲透率下降，原油流動(dòng)較為困難。在原油開發(fā)的過程中就可以了解到，原油中的瀝青含量超過7%的時(shí)候，瀝青質(zhì)顆粒結(jié)構(gòu)就會(huì)堵塞通道，促使原油的滲透性降低，原油表現(xiàn)出非常大的粘度，難以流動(dòng)。

2 非牛頓流體特性稠油油藏的開發(fā)

針對(duì)稠油流體特性，石油企業(yè)應(yīng)當(dāng)針對(duì)原油開發(fā)過程中的實(shí)際情況采取相應(yīng)的開發(fā)措施，促使原油的滲透性增加。在本次研究互動(dòng)式實(shí)驗(yàn)的過程中就發(fā)現(xiàn)，如果油田含有滲透率低、凝固點(diǎn)高以及粘度強(qiáng)的原油，其儲(chǔ)層非均性質(zhì)就會(huì)特別強(qiáng)，開采的效果就會(huì)特別差。針對(duì)這樣滲透效果，石油企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極采取相應(yīng)措施，提高原油開發(fā)的效率。

首先，石油企業(yè)應(yīng)當(dāng)增加井間的壓力梯度。通常情況下，要想開發(fā)效果表現(xiàn)得較為明顯，井間壓力應(yīng)當(dāng)超過0.05MPa/m。保持這樣的壓力梯度才能夠提高石油企業(yè)原油開發(fā)的效果。其次，在原油開發(fā)的過程中，石油企業(yè)應(yīng)當(dāng)針對(duì)油井井筒的實(shí)際情況，相應(yīng)的提高采油溫度。溫度提高對(duì)石油開發(fā)產(chǎn)生積極的影響。溫度增加，原油的滲透性就會(huì)增強(qiáng)，進(jìn)而提高原油的滲流體特性。再次，在石油開發(fā)的過程中采用常規(guī)注水開發(fā)，不需要采用熱力采油。石油企業(yè)在開發(fā)的過程中，如果稠油油藏儲(chǔ)層膠結(jié)表現(xiàn)得較為稀松，原油的滲透性較高，原油粘度較高，就需要進(jìn)行相應(yīng)的防砂措施進(jìn)行過生產(chǎn)。經(jīng)過石油企業(yè)的實(shí)踐就可以證明，采用高壓沖填涂料的方法能夠起到良好的防砂效果，可以改善周圍原油的滲透能力。

3 結(jié)語

總而言之，稠油油藏油田由于受到多種因素的影響，稠油流體特性通常表現(xiàn)在滲流形態(tài)與流度參數(shù)方面。石油企業(yè)為提高石油開發(fā)的效率，應(yīng)當(dāng)針對(duì)原油滲流體的特性采取相應(yīng)的措施改善原油的滲流特性，進(jìn)而提高原油的開發(fā)效果。

[1]胡開明.水平井在高424塊地層稠油油藏的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工,014，8（11):89-90.

[2]范姝,劉晨麗.海26區(qū)塊稠油油藏改善注水開發(fā)效果方法研究[J].石油鉆探技術(shù),2014,6(14):88-89.

[3]孫連杰,韓啟清,丁建華,等.大港油田火成巖稠油油藏開采工藝技術(shù)[J].油氣田地面工程,2013,5(16):46-47.