熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑及其調(diào)驅(qū)方法

張翠婷 李長(zhǎng)福

摘 要：從當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)稠油油藏在采收率提升方面，多數(shù)運(yùn)用蒸汽驅(qū)。但是，開(kāi)發(fā)到中后期以后，很容易提高產(chǎn)液含水率和舉升困難以及出砂等相關(guān)問(wèn)題。因此，驅(qū)替介質(zhì)擋油效率的提升和驅(qū)替介質(zhì)與層原油流度比的改善，都是開(kāi)發(fā)該類油藏的關(guān)鍵技術(shù)，該文對(duì)熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑和調(diào)驅(qū)方法進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：熱采;凝膠單液調(diào)驅(qū)劑;調(diào)驅(qū)方法;問(wèn)題;措施

聚合物驅(qū)已經(jīng)在常規(guī)驅(qū)油田廣泛應(yīng)用。而高鹽高溫蒸汽稠油油藏，在耐高溫弱凝膠技術(shù)上控水掃有能力更強(qiáng)。該技術(shù)既能夠?qū)⒕酆衔矧?qū)功能實(shí)現(xiàn)，又能夠?qū)⒂筒厣畈康恼{(diào)剖有效地實(shí)現(xiàn)，在高鹽高溫的地質(zhì)條件下，流動(dòng)性和穩(wěn)定性都比較好，對(duì)于運(yùn)移地層深部非常有利，從而實(shí)現(xiàn)深部調(diào)剖，并且該技術(shù)還具有驅(qū)替作用，對(duì)于平面吸汽剖面不均勻的問(wèn)題也能夠有效地解決，從而使蒸汽利用率有效地提升。

一、分析稠油熱采中存在的問(wèn)題

有一些問(wèn)題經(jīng)常會(huì)在稠油熱采的過(guò)程中出現(xiàn)，若不有效地進(jìn)行治理，開(kāi)采稠油就會(huì)受到嚴(yán)重地影響。分析地層原油重組，不但堵塞了油層，而且，油層滲透性也很大程度地降低了。黏土礦物遇到水后會(huì)發(fā)生膨脹，也會(huì)堵塞油層。注水對(duì)油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)，不但使地層中存在一些水，也下降了回采水率，從而使蒸汽吞吐采油傳遞熱能受到很大的影響，并且蒸汽吞吐方式進(jìn)行開(kāi)采效率也很大程度地降低了。

將熱蒸汽注入油層中，只是進(jìn)入高滲透區(qū)域，而熱能影響低滲透區(qū)域比較小，產(chǎn)油效果比較模糊，不明顯。儲(chǔ)層因?yàn)橛袣飧Z現(xiàn)象發(fā)生，浪費(fèi)了熱能，從而使開(kāi)采稠油的成本增加了。由于源油與蒸汽冷凝水將乳狀液形成，將油流孔隙通道堵塞了，油流流動(dòng)的速度一定程度地降低了，使油井產(chǎn)油量受到了直接的影響。

二、采用熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑和調(diào)驅(qū)方法的重要性

其一，凝膠單液調(diào)驅(qū)劑不但初始粘度很低和具有選擇性，而且，具有很好的注入性能和流動(dòng)性能，該流動(dòng)性能具有驅(qū)替的作用，能夠有效地實(shí)現(xiàn)調(diào)剖深部的目的，同時(shí)，具有后續(xù)控水穩(wěn)油的能力。

其二，凝膠單液調(diào)驅(qū)劑在治理稠油熱采汽竄方面，能夠?qū)⑾噙m應(yīng)的四元共聚凝膠調(diào)驅(qū)劑提供，在120oC～120oC溫度之間都能夠成膠，成膠的粘度可以達(dá)到每秒鐘3000～6000毫帕，成膠膠體的耐溫最少能夠達(dá)到280oC溫度，其具有很低的初始粘度，>96%的高滲層封堵率，選擇性和流動(dòng)性都比較好，既具有良好的熱穩(wěn)定性，又耐沖刷，隨著蒸汽能夠長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行沖刷解堵。

其三，用效運(yùn)用熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑的工藝，不但配制施工非常簡(jiǎn)單，而且還能夠充分反應(yīng)地下藥劑，具有很高的利用率。

三、熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑的目的和技術(shù)方案

（一）目的

有效運(yùn)用熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑和調(diào)驅(qū)方法，能夠?qū)⒏邷赜筒仄矫嫖拭娌痪鶆虻膯?wèn)題有效地解決。

（二）技術(shù)方案

熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑是一種黑褐色的溶液，是在常溫地層水中，利用甲醛、硝基腐殖酸鈉、HPAM以及間苯二酚溶解混合而形成的;甲醛重量計(jì)的2.1wt%;硝基腐殖酸鈉重量計(jì)的8wt%～10wt%;HPAMO重量計(jì)的0.015wt%～0.035wt%;間苯二酚重量計(jì)的2.5wt%～2.75wt%;工業(yè)用硝基腐殖酸鈉通常為硝基腐殖酸鈉。

三、制備熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑的方法

其一，將硝基腐殖鈉按照重量計(jì)的8wt%～10wt%首先充分地溶于水中，溶液PH值調(diào)節(jié)為中性，將甲醛按照重量計(jì)的2.1wt%加入，在密封的狀態(tài)下進(jìn)行攪拌為均勻的溶解。

其二，運(yùn)用電子分析天平秤將HPAMO按照重量計(jì)的0.015wt%～0.035wt%取出充分溶于水中，在常溫下，以每分鐘低于100轉(zhuǎn)的速度進(jìn)行攪拌，達(dá)到充分地溶脹以后，靜置到消失內(nèi)部的氣泡，對(duì)間苯二酚按照重量計(jì)的2.5wt%～2.75wt%進(jìn)行秤取，將其在HPAM溶液中充分地溶解，以轉(zhuǎn)速每分鐘低于100轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌，充分溶解以后進(jìn)行下一步的應(yīng)用，以防間苯二酚氧化;混合二種溶液以后，放置到模擬地層的200oC溫度以下進(jìn)行反應(yīng)，從而將耐高溫的凝膠單液調(diào)驅(qū)劑制成。

四、熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑的調(diào)驅(qū)方法

其一，調(diào)驅(qū)作業(yè)進(jìn)行以前，注汽井必須要用清水清洗干凈，進(jìn)筒和周圍的溫度有效地降低。

其二，將調(diào)驅(qū)劑溶液有效地進(jìn)行配制。首先將硝基腐酸鈉按照重量計(jì)的8wt%～10wt%溶于水中進(jìn)行攪拌，完全溶解以后，將PH調(diào)節(jié)劑加入其中，將溶液PH調(diào)節(jié)為中性，再將甲醛按照重量計(jì)的2.1wt%加入其中，進(jìn)行30分鐘的高轉(zhuǎn)速度攪拌，達(dá)到攪拌均勻和充分地溶解。

其三，將HPAM按照重量計(jì)的0.015wt%～0.035wt%充分溶解于水中，在常溫的狀態(tài)下，以每分鐘低于100轉(zhuǎn)的速度進(jìn)行攪拌，達(dá)到完全溶脹的狀態(tài)以后，靜置到消失內(nèi)部的氣泡;在溶液中將間苯二酚按照重量計(jì)的2.5wt%～2.75wt%加入，使其能夠在聚丙烯酰胺溶液中完全地溶解，以轉(zhuǎn)速低于每分鐘100轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌，完全溶解以后，進(jìn)行下一步的應(yīng)用，或者密封進(jìn)行保存，以防間苯二酚氧化。

其四，將HPAM配制溶液與硝基腐酸鈉配制溶液進(jìn)行混合，進(jìn)行30分鐘攪拌以后，同時(shí)運(yùn)用低排低壓的方式注入到注汽井，控制注入排量為每分鐘0.2～0.4立方米，注入壓比注汽壓力高或者相等，低于地層破裂壓力80%，按照實(shí)際調(diào)驅(qū)用量對(duì)注入的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。

其五，有效完成調(diào)驅(qū)的作業(yè)以后，為了在地層中調(diào)驅(qū)劑能夠完全反應(yīng)到凝膠的狀態(tài)，必須要關(guān)井三天。

五、實(shí)施熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑的方式

實(shí)際案例：

（一）采用熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑制備

其一，首先將硝基腐殖酸鈉按照重量計(jì)的8wt%完全溶解于水中，將溶液PH值調(diào)節(jié)為中性，再將甲醛按照重量計(jì)的2.1wt%加入其中，在密封的狀態(tài)下進(jìn)行攪拌到完全均勻地溶解。

其二，利用電子天平秤將HPAM按照重量計(jì)的0.03wt%秤取后充分溶解到水中，在常溫的狀態(tài)下，以每分鐘低于100轉(zhuǎn)的速度進(jìn)行攪拌，達(dá)到完全溶脹的狀態(tài)以后，靜置至消失內(nèi)部的氣泡;在溶液中將間苯二酚按照重量計(jì)的2.5wt%加入，使其能夠在HPAM溶液中完全地溶解，以轉(zhuǎn)速低于每分鐘100轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌，完全溶解以后，進(jìn)行下一步的應(yīng)用，以防間苯二酚氧化;混合二種溶液以后，放置到模擬地層200oC溫度下進(jìn)行反應(yīng)，從而將耐高溫凝膠單液調(diào)驅(qū)劑制得。

其三，各組占總重量百分?jǐn)?shù)分，就是以上的各重量分?jǐn)?shù)。

（二）實(shí)施例熱采注入井凝膠單液調(diào)驅(qū)劑制備的調(diào)驅(qū)方法

其一，調(diào)驅(qū)作業(yè)進(jìn)行以前，注汽井必須要用清水清洗干凈，進(jìn)筒和周圍的溫度有效地降低。

其二，將調(diào)驅(qū)劑溶液有效地進(jìn)行配制。首先將硝基腐酸鈉按照重量計(jì)的8wt%溶于水中進(jìn)行攪拌，完全溶解以后，將PH調(diào)節(jié)劑加入其中，將溶液PH調(diào)節(jié)為中性，再將甲醛按照重量計(jì)的2.1wt%加入其中，進(jìn)行30分鐘的高轉(zhuǎn)速度攪拌，達(dá)到攪拌均勻和充分地溶解。

其三，將HPAM按照重量計(jì)的0.03wt%充分溶解于水中，在常溫的狀態(tài)下，以每分鐘低于100轉(zhuǎn)的速度進(jìn)行攪拌，達(dá)到完全溶脹的狀態(tài)以后，靜置至消失內(nèi)部的氣泡;在溶液中將間苯二酚按照重量計(jì)的2.5wt%加入其中，使其能夠在聚丙烯酰胺溶液中完全地溶解，以轉(zhuǎn)速低于每分鐘100轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌，完全溶解以后，進(jìn)行下一步的應(yīng)用，或者密封進(jìn)行保存，以防間苯二酚氧化。

其四，將HPAM配制溶液與硝基腐酸鈉配制溶液進(jìn)行混合，進(jìn)行30分鐘攪拌以后，同時(shí)運(yùn)用低排低壓的方式注入到注汽井，控制注入排量為每分鐘0.2～0.4立方米，注入壓比注汽壓力高或者相等，低于地層破裂壓力80%，按照實(shí)際調(diào)驅(qū)用量對(duì)注入的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。

其五，有效完成調(diào)驅(qū)的作業(yè)以后，為了在地層中調(diào)驅(qū)劑能夠完全反應(yīng)到凝膠的狀態(tài)，必須要關(guān)井三天。

通過(guò)該實(shí)施案例的實(shí)驗(yàn)顯示：成膠的粘度為每秒鐘3189毫帕;體系成膠的時(shí)間為18個(gè)小時(shí);封堵率>95%。

六、應(yīng)用其他稠油熱采技術(shù)的措施

（一）應(yīng)用注蒸汽技術(shù)

開(kāi)采稠油油層的過(guò)程中，有效運(yùn)用注蒸汽技術(shù)，借助熱蒸驅(qū)替的作用，能夠?qū)⒊碛彤a(chǎn)量很大程度地提升，從而實(shí)現(xiàn)加熱降黏的開(kāi)采效果。還可以運(yùn)用蒸汽吞吐采油的方式，在油井中注入熱蒸汽，燜井一定時(shí)間后，再開(kāi)井進(jìn)行生產(chǎn)，油井產(chǎn)量低到不能正常生產(chǎn)的狀況下，繼續(xù)將蒸汽吞吐方式運(yùn)用，一直到蒸汽吞吐以后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)增產(chǎn)的效果為止，有效運(yùn)用注蒸汽技術(shù)的開(kāi)采方式，既能夠開(kāi)發(fā)稠油油藏，又能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期產(chǎn)能指標(biāo)。

（二）應(yīng)用解堵塞排技術(shù)

許多方面都能夠造成油層的堵塞，鉆井液攜帶巖層和循環(huán)作用比較差，導(dǎo)致污染和堵塞油層，油層滲透率自身就很低，稠油重組分引起堵塞油層的現(xiàn)象。為了使油井產(chǎn)量有效地提升，將堵塞現(xiàn)象更好地解除，必須要運(yùn)用相應(yīng)的解堵技術(shù)，從而使油井能夠正常地進(jìn)行生產(chǎn)。

有效運(yùn)用酸化解堵技術(shù)、有機(jī)溶劑解堵方式、綜合解堵方法以及壓裂解堵措施，既能夠?qū)⒂蛯佣氯獬?，又能夠使油層滲透性有效地提升。應(yīng)用解堵處理劑，能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)解堵效果。將耐酸表面活性劑、低傷害的耐酸、緩蝕劑以及阻垢劑等相關(guān)成分混合到解堵組分中，對(duì)油井的堵塞狀態(tài)進(jìn)行解除，使地層滲透性有效地提升，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)效果。

化學(xué)解堵劑溶蝕作用很強(qiáng)，能夠?qū)⒌貙又卸氯锍浞值厝芙猓率褂蛯訚B透性得以提升或者恢復(fù)，從而使開(kāi)發(fā)油田的技術(shù)要求得以滿足。還可以運(yùn)用有機(jī)解堵劑，復(fù)配溶劑和表面活性劑，使乳化液形成，從而將有機(jī)物堵塞解除。

（三）應(yīng)用三元吞吐采油技術(shù)

將蒸汽吞吐在水平井和直井多頻次地實(shí)施開(kāi)采以后，采用三元復(fù)合吞吐方式，從而使稠油產(chǎn)量有效地提升。在地層中，將耐高溫表面活性劑、高溫堵劑、蒸汽以及二氧化碳?xì)怏w注入其中，既能夠使調(diào)剖助排效果得以實(shí)現(xiàn)，又能夠使開(kāi)發(fā)稠油油藏效率有效地提升。

（四）應(yīng)用堵水調(diào)剖技術(shù)

有效運(yùn)用最佳堵水調(diào)剖劑，能夠使高溫調(diào)剖封竄作用有效地實(shí)現(xiàn)。重力作用導(dǎo)致高溫超覆作用容易產(chǎn)生，縱向上油層為單層吸氣的表現(xiàn)，平面上為單層突進(jìn)的表現(xiàn)，導(dǎo)致注入熱蒸汽很難將均勻推井狀態(tài)實(shí)現(xiàn)，致使驅(qū)替效果很差。

應(yīng)用調(diào)剖劑能夠?qū)⑽鼩馄拭孢M(jìn)行調(diào)整，蒸汽面積有效地?cái)U(kuò)大，黏度降低，儲(chǔ)層溫度得以提升，從而實(shí)現(xiàn)稠油熱采效果。調(diào)剖處理能夠使油層排液能力很大程度地提升。組合高溫填料和聚丙烯酰胺以及固相顆粒的形式也屬于選擇高溫調(diào)剖劑范圍之內(nèi)，在地層中將耐高溫凝膠形成，較強(qiáng)的封堵強(qiáng)度產(chǎn)生，能夠?qū)⒏邼B透區(qū)域堵塞，從而將有利條件提供給合理且科學(xué)地開(kāi)采稠油。

（五）應(yīng)用化學(xué)防砂技術(shù)

根據(jù)稠油油田實(shí)際生產(chǎn)的情況，油井出砂現(xiàn)象很容易出現(xiàn)，為了將油井出砂導(dǎo)致的危害避免和解除，有效運(yùn)用化學(xué)防砂技術(shù)，從而使防止油井出砂效果得以提升。無(wú)論是實(shí)施人工井壁防砂技術(shù)和應(yīng)用高溫樹(shù)脂防砂技術(shù)，還是運(yùn)用壓裂防砂技術(shù)的措施，都能夠?qū)㈩A(yù)期防砂效果有效地實(shí)現(xiàn)，油井出砂影響得以解除，從而使稠油井產(chǎn)量很大程度地提升。

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作者簡(jiǎn)介：張翠婷（1984.02- ），女，漢族，黑龍江訥河人，講師，碩士，研究方向：油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù);李長(zhǎng)福（1987.03- ），男，漢族，遼寧盤(pán)錦人，講師，碩士，研究方向：思想政治教育。