氮氣輔助降黏技術在吉7井區(qū)的研究與應用

武建明 石 彥 王洪忠 唐曉川 褚艷杰 柯 巖

氮氣輔助降黏技術在吉7井區(qū)的研究與應用

武建明 石 彥 王洪忠 唐曉川 褚艷杰 柯 巖

中國石油新疆油田分公司準東采油廠

針對昌吉油田吉7井區(qū)油藏南部部分油井投產(chǎn)后出現(xiàn)供液能力差、產(chǎn)量遞減快、不能持續(xù)性生產(chǎn)的現(xiàn)狀,開展了氮氣輔助化學劑降黏技術的研究與應用。結合吉7井區(qū)油藏屬性,對降黏劑的適應性進行了評價。實驗結果表明,在吉7井區(qū)儲層溫度、礦化度條件下,該降黏劑對稠油具有較好的降黏效果(質量分數(shù)1.5%,降黏率75%～85%)。現(xiàn)場應用結果表明:該工藝的應用能夠解決油井供液困難、不能連續(xù)生產(chǎn)的問題;共實施8井次,累計增油1 011.2 t;與未注氮氣的油井相比,使用氮氣輔助工藝能夠起到較為明顯的助排作用和控制油井含水上升的作用。

稠油油藏 降黏 氮氣輔助

在化學降黏領域,油溶性降黏劑因具有較高的降黏率及較好的適應性成為稠油降黏研究應用較多的工藝方法[1-2],而且油溶性降黏劑可以避免乳化降黏存在的后處理(如脫水)問題,有很好的開發(fā)前景[3-4]。但是,油溶性降黏劑的應用也存在一定的局限性:單純使用降黏劑原料價格高,導致措施費用成本較高[1]。目前,解決該問題的方法是將油溶性降黏劑與稀釋劑、乳化劑或熱力方法配合使用,達到降低成本的目的。但該方法針對性較強,通常某一特定的組合只適合于某一種稠油,因此難以大規(guī)模推廣應用[5]。

近年來,氮氣輔助稠油蒸汽吞吐技術研究比較多[6-8],主要原理是利用氮氣保持或增加油藏地層壓力,使得吞吐周期延長,改善吞吐效果;其次為擴大蒸汽波及體積,提高熱利用率[8]。本實驗利用這一原理,在注降黏劑的同時注入氮氣,通過氮氣增加地層壓力,促進地層原油返排;同時增大降黏體系的波及范圍,最大效率利用降黏劑。該技術的研究為吉7井區(qū)稠油常規(guī)注水開發(fā)提供了新的技術支持。

1 降黏劑性能評價實驗

1.1 原油黏度對降黏效果的影響

選取吉7井區(qū)不同黏度的原油,脫水后,在50℃下,用流變儀測定初始黏度。配制不同質量分數(shù)的SH-3降黏劑溶液(1%、1.5%、2%、3%和5%),然后按水油質量比3∶7充分混合[9],在50℃條件下用流變儀測定黏度并計算降黏率[10]。實驗結果見圖1。

由圖1可知,該降黏劑對兩種黏度的原油均具有較好的降黏效果,對黏度較低的原油(初始黏度2 310 mPa·s)效果更加顯著,降黏劑質量分數(shù)大于1.5%時,降黏率可達85%以上;在相同的質量分數(shù)下,黏度較高的原油(初始黏度13 110 mPa·s)降黏率略低(75.2%)。隨著降黏劑溶液質量分數(shù)的升高,高黏度原油降黏率也逐步升高,低黏度原油的降黏率趨于穩(wěn)定。這是因為不同黏度原油的膠質、瀝青質、分子結構與大小均不相同,而降黏效果受原油中的瀝青質、膠質分子形態(tài)影響顯著[11]。

1.2 礦化度對降黏效果的影響

配制不同礦化度水樣,使用與1.1節(jié)中相同的實驗方法測定降黏劑的降黏率,結果見圖2。從圖2可知:隨著礦化度的增加,降黏率下降。當?shù)V化度小于20 000 mg/L時,降黏率均在80%以上;當?shù)V化度大于20 000 mg/L時,降黏率下降迅速。葛際江等[12]的研究表明,溶液中含鹽量升高會影響降黏劑中表面活性劑的親水親油平衡,從而導致降黏劑有效使用濃度升高。本實驗表明,該降黏劑在礦化度20 000 mg/L以下,具有較好的降黏能力,滿足吉7井區(qū)儲層的礦化度要求。

1.3 降黏劑質量分數(shù)對降黏率的影響

將SH-3降黏劑配制成不同質量分數(shù)(0.5%、1%、2%、3%和5%)的溶液,將脫水后的稠油與降黏劑充分混合,采用與1.1節(jié)中相同的實驗方法測定降黏劑的降黏率,實驗結果見圖3。由圖3可知,質量分數(shù)對降黏率影響明顯,當降黏劑質量分數(shù)從0.5%上升至3%的過程中,降黏率呈明顯上升的趨勢(23.1%至85.8%)。當降黏劑質量分數(shù)大于3%時,降黏率變化不明顯(85.8%至89.2%)。由此表明,合理地控制降黏劑的使用量可以使效益最大化。

2 現(xiàn)場試驗情況

2.1 實施規(guī)模及效果

該工藝在昌吉油田吉7井區(qū)共實施8井次,累計增油1 011.2 t,井均增油126.4 t,對該工藝的應用效果進行了分類評價,井均有效時間75天(見表1)。

2.2 降黏效果評價

對試驗油井原油黏度進行了監(jiān)測,并計算了降黏率(見表2)。監(jiān)測結果顯示,各試驗油井措施后原油黏度均有不同程度的降低(降黏率19.5%～82.5%)。降黏效果受降黏劑的使用量影響明顯,相同的使用量條件下,原油黏度較低的油井降黏效果更好。

表1 工藝應用效果Table 1 Application effect of the process in production wells

2.2 氮氣輔助作用

現(xiàn)場試驗選取2口未注氮氣井(XJ9209、XJ9409),通過對比工藝實施后油井的日產(chǎn)液量和6個月含水上升速度來評價氮氣的作用。結果顯示,氮氣的主要作用有兩個:首先是能起到助排作用,注降黏劑后使用氮氣輔助的5口油井日產(chǎn)液量增幅為0.6～4.9 t,未注氮氣的油井日產(chǎn)液增幅為0.1～0.3 t,明顯小于注氮氣的油井(見圖4);其次,通過對比含水上升速度可以看出,注氮氣能夠降低含水或減緩油井含水上升(見圖5),注氮氣的5口井開井生產(chǎn)后月含水上升速度為0.2%～0.8%,其中,XJ9427井含水呈現(xiàn)下降趨勢。

3 結論與認識

(1)SH-3油溶性降黏劑與吉7井區(qū)的儲層有較好的適應性,在油藏環(huán)境下(50℃、礦化度9 500～11 000 mg/L)對吉7原油的降黏率可達到80%以上。

(2)開展現(xiàn)場試驗8井次,有效8井次,累計增油1 011.2 t,井均增油126.4 t,井均有效時間75天。

(3)現(xiàn)場試驗中原油降黏率為19.5%～82.5%,降黏率受降黏劑的用量影響較明顯。

(4)氮氣在起助排作用的同時,可降低油井含水量。

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Research and application of nitrogen assisting viscosity reduction technology in Ji-7 wellblock

Wu Jianming,Shi Yan,Wang Hongzhong,Tang Xiaochuan,Chu Yanjie,Ke Yan
Zhundong Oil Production Plant,PetroChina Xinjiang Oilfield Company,Fukang,Xinjiang,China

Ji-7 wellblock in Changji oilfield is a deep and large heavy oil reservoir.Aiming at the situation of poor liquid supply,fast production decline and discontinuous production coming from part of the oil wells in southern,the research and application of nitrogen-assisted chemical viscosity reduction technology are carried out.Combined with the reservoir property of Ji-7 wellblock,the adaptability of viscosity reducer was evaluated.The experiment results show that the viscosity agent has good effect of viscosity reduction(quality percentage 1.5%,viscosity reduction rate from 75%to 85%)in the condition of reservoir temperature and salinity in Ji-7 wellblock.The field tests show that the application of this technology can solve the problems mentioned above.This technology has applied for eight wells,and increased total 1011.2 tons of oil.Nitrogen assisted technology can play an obvious role in assisting drainage and controlling the water cut rising of oil wells.

heavy oil reservoir,viscosity reduction,nitrogen-assisted

TE345

A

10.3969/j.issn.1007-3426.2017.06.015

武建明(1981-),男,碩士研究生,高級工程師?，F(xiàn)就職于中國石油新疆油田分公司準東采油廠,從事油田化學工藝的研究與推廣工作。E-mail:wjm66@petrochina.com.cn

2017-06-08;編輯:馮學軍