關于稠油油田化學驅(qū)提高采收率技術的研究

姜李佳一

[摘要]稠油是一種粘度較大、密度高的原油。在稠油的實際開采過程中因其具有高粘度、高凝固、流動性較差的特點造成開采難度較大，在開采時為了達到合理地泵送，這就需要對輸送系統(tǒng)進行加熱處理或者對原油進行稀釋處理。我國油田以注水開發(fā)為主，其儲量與產(chǎn)量都達到了80%以上，提高采收率的主要方法為化學驅(qū)?；瘜W驅(qū)是一種我國提高稠油油田采收率的主攻對象。隨著化學驅(qū)的迅速發(fā)展，被廣泛運用到稠油油田的開發(fā)采集中。本文通過對化學驅(qū)技術方面的研究，總結(jié)出化學驅(qū)在今后發(fā)展過程中的幾點趨勢，以期能夠在稠油油田的實際開采過程中提高采收率。

[關鍵詞]稠油油田 化學驅(qū) 采收率 技術研究

[中圖分類號] TE34 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-449-1

0引言

因稠油重金屬含量高、渣油量大、需要加氫才能轉(zhuǎn)化為燃油，這就決定了稠油在實際開采過程中必然是圍繞稠油的降粘降凝改性或改質(zhì)處理進行的。稠油的開發(fā)屬于世界性的大難題，我國的稠油油藏豐富，符合國家“資源總量大、人均資源占有量少，開發(fā)難度大”的資源現(xiàn)狀，因此如何行之有效地提高稠油油田的采收率能夠行之有效地解決我國能源緊缺的問題[1]。我國稠油油藏基本上都是小斷塊的油藏，屬于低品位石油資源，開采、運輸、處理等難度較大。如何對稠油油田進行行之有效的開采技術，需要化學驅(qū)技術的不斷發(fā)展。

1稠油化學驅(qū)的理論研究

化學驅(qū)對提高我國的稠油開采率起了不可忽視的作用，化學驅(qū)油技術適用范圍廣泛，適合化學驅(qū)的地質(zhì)儲量高達60*108T以上，隨著化學驅(qū)的迅速發(fā)展，化學驅(qū)也由單一化學驅(qū)向復合化學驅(qū)發(fā)展。在開采過程中，驅(qū)油過程的總驅(qū)替效率為科士威波及效率和微觀驅(qū)油效率的乘積，定義為：E=EVEP（公式1），對于正在實施開采工作的指定油田來說，開采的油量克表示為：NP=NOE=NONVND（公式2）。其中：NP-為累計產(chǎn)出油量；NO-為油層原始地質(zhì)儲量；EV-驅(qū)替相在油層中的宏觀波及系數(shù)；ED-為微觀驅(qū)油效率。通過這些數(shù)據(jù)可以了解油田的含油量，及開采是所需要的驅(qū)油溶液含量，能夠更加科學地進行化學驅(qū)油。

1.1提高采收率的理論研究結(jié)果

根據(jù)稠油油田的本身流動性差、粘度較高、比重較大的特點，要提高采收率可以從下面兩個方面著手：提高注入流體再有層中的波及系數(shù)；提高洗油效率。

1.1.1提高流體的波及系數(shù)的理論

在稠油油藏的開采過程中，驅(qū)油體系中流體的波及系數(shù)是影響采收率提高的關鍵因素。在油田開采過程中為提高注入流體在油層之中的波及系數(shù)，主要的方法是改善油藏的非均質(zhì)物性或減小驅(qū)體向的流度，穩(wěn)定軀體前沿的流動，一般通過增加驅(qū)替流體的粘度來實現(xiàn)[2]。

1.1.2提高洗油效率

所謂洗油，就是用過改變巖石的表面結(jié)構，減少毛細作用的發(fā)生達到降低稠油的粘稠度，一般利用表面活性劑的界面活性來實現(xiàn)。

1.2驅(qū)油效率影響因素研究

在化學驅(qū)油技術中，驅(qū)油效率受多方面的影響，不僅僅包括波及系數(shù)、相態(tài)變化、動態(tài)界面張力等，還與油層巖質(zhì)的非均質(zhì)性、表面是否濕潤、細孔的大小等有關。因此如何行之有效地對稠油油田進行化學驅(qū)油這就要因地制宜地實行化學驅(qū)油方案，而不是進行刻板的教科書般的化學驅(qū)油方案，從而達到提高油田的采收率。

2稠油化學驅(qū)的實際應用方法研究

通過上文方面的理論研究，化學驅(qū)技術不斷發(fā)展，現(xiàn)有的化學驅(qū)技術有：聚合物溶液驅(qū)、膠束微乳液驅(qū)、多元復合驅(qū)、復合泡沫驅(qū)等多種方法。

2.1聚合物驅(qū)

聚合物驅(qū)是從上世紀60年代初發(fā)展過來的一種較為成熟技術，能夠有效地提高10%左右的采收率。目前在大慶油田、勝利等油田進行規(guī)?；膽?。聚合物驅(qū)油是通過在水中加入一定量的高分子質(zhì)量的HPAM，增加注入液的粘度，改變油水流度比。通過聚合物溶液所具有的高粘度特點，溶液經(jīng)過油層，提高溶液所具有的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)，增加溶液的粘合彈性，能夠有效地擴大油層宏觀和微觀波及效率，從而達到提高采收率的目的[3]。

2.2二元復合驅(qū)

表面活性驅(qū)往往可以獲得很高的殘油、余油采收率，但是在實際應用過程中往往因其局限性過大、價格昂貴而導致其應用范圍縮減。在實際應用過程中，容易吸附空隙之間的顆粒雜質(zhì)，在高溫的油層中容易發(fā)生沉淀，實用性并不是太高。后來，有學者提出，在實際應用過程加入聚合物溶液，和聚合物驅(qū)結(jié)合起來形成二元復合驅(qū)。二元復合驅(qū)能夠充分地發(fā)揮表面活性驅(qū)和聚合物的復合特點，能夠有效地降低油水之間的界面張力，通過聚合物的注入來控制溶液和油層間的流度，來進行原油的開采，鞏固有效地提高原油的開采率。

2.3多元復合驅(qū)

多元復合驅(qū)直至將三種或三種以上的化學劑通過協(xié)同效應，以在驅(qū)體溶液中表現(xiàn)各化學劑的優(yōu)勢，能夠在綜合運用過程中減少弊處。通過降低界面張力、降低油水流度比和改變油層潤濕性的技術手段來提高波及系數(shù)和驅(qū)油效率提高工作效率，能夠有效地降低表面活性劑的用量，在溶液配置過程中使用堿作為表面活性劑的替代品，能夠有效地將表面活性劑用量控制在0.1%-0.3%之間，從而有效地控制經(jīng)濟成本。三元復合驅(qū)有廣闊的應用前景，大慶油田已經(jīng)從室內(nèi)研究、礦場試驗到工業(yè)推廣應用階段。但在理論研究和實際應用上，仍有因素阻礙了三元復合驅(qū)進行規(guī)模的工業(yè)性應用，堿對原油的會造成傷害，表面活性劑的來源困難，表面活性劑會吸附雜質(zhì)，造成色譜分離。

3結(jié)語

在對于稠油油田的實際化學驅(qū)過程中，傳統(tǒng)的堿驅(qū)方式已經(jīng)被淘汰了，在新型的化學驅(qū)油技術中，將實現(xiàn)多元的化學驅(qū)油方案。單一的驅(qū)油方案已經(jīng)漸漸不能達到現(xiàn)有的生產(chǎn)技術要求，這就使得研發(fā)多元化的化學驅(qū)油方案成為一種必要性。在提高原有的采收率同時還要考慮經(jīng)濟和環(huán)保因素，堅持走可持續(xù)發(fā)展道路，這樣才能在未來的能源應用上保持戰(zhàn)略地位。

參考文獻

[1]郭平，焦松杰，陳馥，等.非離子低分子表面活性劑優(yōu)選及驅(qū)油效率研究[J].石油鉆采工藝，2012，34（2）：24～27.

[2]田玉芹，李敢，張冬會，等.海上油田化學驅(qū)用聚合物溶液過濾砂管剪切試驗研究[J].石油天然氣學報（江漢石油學院學報），2011，33（6）：145～148.

[3]謝曉慶，馮國智，張賢松.海上油田早期注聚提液技術政策界限研究-以渤海A油田為例[J].中國海上油氣，2011，23（1）：36～39.