稠油催化降粘技術(shù)在錦45塊的試驗(yàn)

薛明

摘 要：針對(duì)錦45塊開發(fā)存在的問題，采出程度增大，油層平面、縱向動(dòng)用程度低，地層壓力下降快，油井供液能力降低等，試驗(yàn)應(yīng)用稠油催化降粘技術(shù)，降低原油粘度、解除近井地帶堵塞等方法來提高油井供液能力，提高油層動(dòng)用程度。

關(guān)鍵詞：錦45塊；稠油；催化降粘

1、前言

錦45塊稠油區(qū)塊經(jīng)過幾十年的開發(fā)，區(qū)塊已處于高周期、高含水，低產(chǎn)低效井增多的吞吐開發(fā)中后期，剩余油分布極其復(fù)雜，主要影響因素是采出程度增大，油層平面、縱向動(dòng)用程度低，地層壓力下降快，油井供液能力降低。針對(duì)低產(chǎn)低效井繼續(xù)吞吐效果變差，操作成本升高的實(shí)際，引進(jìn)新的技術(shù)是改善開發(fā)效果、降低成本的重要手段。

近年來，利用稠油催化降粘技術(shù)通過降低原油粘度，解除近井地帶堵塞等方法來提高油井供液能力，提高油層動(dòng)用程度。

稠油催化降粘技術(shù)就是通過向油層中注入高溫高壓蒸汽的同時(shí)，加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎⒐潴w及其它助劑，使稠油在水熱的條件下實(shí)現(xiàn)供氫催化裂解，將稠油的大分子部分裂解為小分子部分，不可逆的降低稠油粘度，同時(shí)可以增加地層能量，易于稠油開采。

2、稠油催化降粘劑的優(yōu)選

錦45塊原油密度0.9861g/cm3（20℃），粘度12000mPa·s（50℃）。根據(jù)國(guó)際重油及瀝青砂學(xué)術(shù)會(huì)議所提出的標(biāo)準(zhǔn)，屬典型稠油。稠油中飽和烴含量為22.3%，而膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量比較高，總含量超過50%，其中膠質(zhì)含量較高，這也是我國(guó)稠油的普遍特點(diǎn)。稠油的H/C原子比相對(duì)較低。S含量為0.42wt%，屬于低硫稠油，O和N雜原子含量分別為 1.7lwt%和0.63wt%。因此，錦45塊原油屬典型烷烴含量低，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高的稠油。

通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化選取了催化劑有機(jī)酸鎳催化劑：將反應(yīng)所需有機(jī)酸與堿液按一定比例加入到三口燒瓶中，充分?jǐn)嚢瑁訜嵘郎刂?0-65℃，反應(yīng)時(shí)間2-3h，將硫酸鎳逐漸滴加到皂化液中，并開動(dòng)攪拌器，溫度維持90-95℃，滴加時(shí)間為1-1.5h，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)2h即可結(jié)束反應(yīng)。然后水洗2-3次，用分液漏斗將水相和有機(jī)物相分離，分去水層，有機(jī)物相蒸餾脫水和沉降即得催化劑?？紤]到催化劑成本及其對(duì)稠油降粘影響效果，選擇催化劑加入量為稠油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.1%。

優(yōu)化選取了價(jià)格便宜，且對(duì)降粘效果較好的甲酸體系作為供氫體，其加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%較為合適。

不同助劑對(duì)稠油降粘反應(yīng)后稠油的粘度影響不同，其中尿素對(duì)稠油降粘反應(yīng)后稠油粘度影響大，稠油降粘率最大，碳酸銨影響最小。說明加入助劑對(duì)稠油降粘反應(yīng)后的稠油粘度有影響，而且對(duì)催化降粘反應(yīng)有增效作用。優(yōu)化選取了助劑尿素，其加入助劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%為優(yōu)。

3、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

1選井原則

（l）吸氣剖面均衡、吸汽好的油藏，強(qiáng)化蒸餾助劑能隨蒸汽進(jìn)入到油層深部，對(duì)實(shí)施本技術(shù)有利。

（2）油層礦物的粒度、比表面、孔隙度、滲透率、熱容和導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)實(shí)施結(jié)果都有影響。一般砂巖的導(dǎo)熱系數(shù)比較高，對(duì)實(shí)施效果有利；如果儲(chǔ)層物性條件較好，為中一高孔隙度、高滲透率，含油飽和度中等，油層孔隙度大，對(duì)試驗(yàn)十分有利。

（3）如果上下層的層內(nèi)非均質(zhì)性差異較大，各單砂層間滲透率非均質(zhì)性很強(qiáng)、層系間非均質(zhì)性更強(qiáng)，則應(yīng)選擇射孔層數(shù)相對(duì)較少的試驗(yàn)井。

（4）稠油儲(chǔ)層由于近源近岸、快速堆積及微相變化使儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，成巖變化不均衡，形成了以粒間孔為主的復(fù)雜的孔隙體系，屬大孔、細(xì)喉、孔喉分布不均勻類型。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中應(yīng)依據(jù)孔喉分布、平均孔寬、最大連通孔喉半徑、均質(zhì)系數(shù)等參數(shù)選擇合適的稠油儲(chǔ)層，以便強(qiáng)化蒸餾助劑能夠順利通過孔隙通道。

（5）對(duì)于非均質(zhì)性的油層中，注入的蒸汽和強(qiáng)化蒸餾助劑易沿汽竄單層突進(jìn)，影響助劑注入的采收率。針對(duì)汽竄的井應(yīng)進(jìn)行先期堵竄，這樣才能保證實(shí)施效果。

（6）在注汽參數(shù)、油層物性相同的情況下，隨著稠油粘度的增加，蒸汽蒸餾收率下降，則該技術(shù)的實(shí)施效果變差。一般選擇50℃地面脫氣油粘度小于5000mPa·s的稠油油藏比較有利。

（7）油井或汽驅(qū)井固井質(zhì)量好，無管外竄槽問題。

2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況

選取038-191、29-253、034-303、26-261側(cè)、021-23側(cè)、34-181井為試驗(yàn)井。其中29-253井無效外，其它5口井均達(dá)到了較好的效果，累計(jì)增產(chǎn)原油1019噸。

4、結(jié)論

通過礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，稠油催化降粘技術(shù)有效地降低生產(chǎn)區(qū)塊的原油粘度，有利于原油的產(chǎn)出，該技術(shù)研究與應(yīng)用為稠油開發(fā)提供了一條新的路徑。

參考文獻(xiàn)：

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