超低滲油藏表面活性劑降壓增注及提高采收率

張富金 丁愷

摘要：我國目前的超低滲油藏?cái)?shù)量以及規(guī)模都在不斷增加，國內(nèi)油田的一個(gè)油田區(qū)塊屬于典型的超低滲油藏，在針對(duì)該油藏進(jìn)行注水開采的過程中，由于儲(chǔ)層本身的物性相對(duì)比較差，具體開采過程中出現(xiàn)了注水驅(qū)替困難的現(xiàn)象。其中一部分注水井在作業(yè)過程中注入壓力出現(xiàn)了不斷升高的現(xiàn)象，而且油井實(shí)際的產(chǎn)量比較低，注水開發(fā)效果相對(duì)比較差。針對(duì)這種現(xiàn)象先后利用了4種表面活性劑實(shí)施了降壓增注以及采收率提升實(shí)驗(yàn)。OBS-03表面活性劑在實(shí)際使用過程中能夠讓注水井的注水壓力實(shí)現(xiàn)明顯下降，而且能夠有效的提升油井產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：超低滲油藏;表面活性劑;降壓增注;采收率

引言

某油田其中一個(gè)油田區(qū)塊油藏的實(shí)際埋藏深度達(dá)到了500m，油藏儲(chǔ)層整體的平均孔隙度達(dá)到了10.9%，平均滲透率為0.78×10-3μm2，地層的壓力系數(shù)達(dá)到了0.6，地層的平均溫度達(dá)到了35℃，是一種比較典型的低孔隙度超低滲低壓型油藏。該區(qū)塊油藏實(shí)際的孔喉半徑相對(duì)比較小，最小的Ⅰ類儲(chǔ)層中實(shí)際的孔喉半徑僅僅能夠達(dá)到0.11μm，而且原油實(shí)際的軀替壓力非常高。在進(jìn)行注水開發(fā)作用過程中注入壓力實(shí)際能夠達(dá)到10～12MPa，這個(gè)數(shù)值已經(jīng)與地層的策略壓力非常接近，由此也可以看出注水壓力相對(duì)偏高。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)該油田區(qū)塊注水開發(fā)壓力的有效控制，在充分結(jié)合油藏實(shí)際的狀況之后，針對(duì)注水井表面活性劑降壓增注技術(shù)進(jìn)行了深入探討。

1 實(shí)驗(yàn)過程

1.1儀器設(shè)備

在本次研究過程中主要使用了全自動(dòng)表面張力儀、顯微鏡、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)以及動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量儀等一些設(shè)備[1]。

1.2實(shí)驗(yàn)材料

主要利用了微生物發(fā)酵液中所含有的生物表面活性劑作為本次實(shí)驗(yàn)的表面活性劑，這種活性劑主要是糖脂類表面活性劑，與此同時(shí)為了能夠?qū)崿F(xiàn)表面活性劑組成的進(jìn)一步優(yōu)化，在實(shí)驗(yàn)過程中同時(shí)使用了少量的烷基酚聚氧乙烯醚類以及烷醇酰胺類等非離子性的表面活性劑。

在油田油藏經(jīng)過脫氣脫水處理的原油作為主要的原油試樣，樣品實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置為35℃，黏度實(shí)際達(dá)到了15.98mPa·s。

1.3表面張力評(píng)價(jià)

充分利用OBS-1、OBS-2、OBS-3、OBS-4、等4種表面活性劑來配置出質(zhì)量分?jǐn)?shù)各不同的溶液[2]，然后充分利用全自動(dòng)表面張力儀對(duì)其表面張力進(jìn)行測(cè)試，以最終測(cè)試版面張力結(jié)果對(duì)數(shù)形式來繪制出質(zhì)量分?jǐn)?shù)圖，當(dāng)表面張力實(shí)際產(chǎn)生的變化逐漸減緩或者是不再產(chǎn)生變化的時(shí)候，實(shí)際所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就是表面活性劑在水中形成膠束情況下所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可以知道。實(shí)踐中所利用的4種表面活性劑實(shí)際所表現(xiàn)出的降低表面張力作用比較明顯。

1.4油水界面張力評(píng)價(jià)

取同樣上述實(shí)驗(yàn)中所使用的4種表面活性劑與地層水混合之后配置成4種質(zhì)量分?jǐn)?shù)各不相同的溶液，然后針對(duì)配置好的溶液充分利用自動(dòng)界面張力來測(cè)定實(shí)際的油水界面張力。通過對(duì)最終測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析可以知道，4種溶液當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%實(shí)際的界面張力相對(duì)比較低，而且OBS-2、OBS-3兩種活性劑能夠?qū)⑷芤旱慕缑鎻埩刂圃?0-2mN/m左右。

1.5將黏率評(píng)價(jià)

去該油藏原油樣品60g，然后向其中加入25ml利用地層水素配置出來的涂在臨界膠束濃度條件下的表面活性劑溶液，通過輕微的攪拌任務(wù)原油樣品以及藥劑能夠?qū)崿F(xiàn)充分混合，然后將其在溫度達(dá)到35℃的烘箱中放置1h，然后針對(duì)其黏度進(jìn)行精確測(cè)量，并最終計(jì)算出表面活性劑的降黏率。通過測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)，上述4種表面活性劑實(shí)際的降黏率分別達(dá)到了15.62%、21.03%、22.49%、11.89%。由此可以看出是4種表面活性劑在一定程度上都具有降黏的能力，而OBS-3實(shí)際的降黏能力更強(qiáng)[13]。

將進(jìn)行混合后的油水混合物放置在顯微鏡下進(jìn)行可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原油樣品中混合表面活性劑后，就形成了一種O/W乳狀液，在這種情況下就讓原油的黏度進(jìn)一步降低;而且在加入OBS-3表面活性劑之后實(shí)際所形成的乳狀液顆粒度更小，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻分布，因此實(shí)際表現(xiàn)出的穩(wěn)定性以及降黏效果都更加明顯。

1.6降壓增注及提升采收率效果評(píng)價(jià)

針對(duì)該油田區(qū)塊某油層的巖心實(shí)施了表面活性劑降壓增度實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程環(huán)境溫度都設(shè)置在35℃。

首先將實(shí)驗(yàn)中選取的巖心樣品放置在溫度達(dá)到105℃的烘箱中進(jìn)行恒溫烘干處理;隨后將其放置在干燥器中進(jìn)行干燥保存，利用游標(biāo)卡尺來精確的測(cè)量出巖心的直徑以及長度等參數(shù)，并針對(duì)烘干后的樣子利用電子天平稱量重量;充分利用穩(wěn)態(tài)氣體滲透率儀以及氦孔隙度儀來針對(duì)年巖心的孔隙度以及滲透率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定;將在該油田區(qū)塊中選取的300ml原油樣品利用篩網(wǎng)部進(jìn)行過濾處理，然后將其黏度以及密度進(jìn)行精確測(cè)量;充分結(jié)合地層水實(shí)際組成狀況來配置模擬地層水;然后利用配置好的模擬地層水與4種表面活性劑進(jìn)行混合后形成處于膠束臨界的溶液;讓經(jīng)過抽真空處理的巖心充分的吸收地層水，然后將其壓力設(shè)置在15MPa，當(dāng)其達(dá)到高飽和狀態(tài)72小時(shí)之后對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量，并嚴(yán)格計(jì)算出孔隙度;充分利用配置好的模擬低層水來進(jìn)行飽和油驅(qū)替，直到巖心不在出油為止，在此情況下來精確的讀取油水分離器實(shí)際的刻度數(shù)以及具體的采油量，并最終精確的計(jì)算出原油的采出程度;針對(duì)所有巖心樣品利用表面活性劑溶液進(jìn)行水驅(qū)，然后將第1次驅(qū)替采流量進(jìn)行精確記錄，在巖心關(guān)閉的前后必須要將前后閥門關(guān)閉，并始終保持2MPa的圍壓，然后在充分利用了模擬地層水進(jìn)行水驅(qū)，直到巖心中不在流出原油，并詳細(xì)記錄第二次驅(qū)替采油量，并充分結(jié)合整體采油量精確的計(jì)算出總體的采出程度。

對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中4種表面活性劑使用的實(shí)際效果進(jìn)行分析可以知道，OBS-3表面活性劑在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際產(chǎn)生的壓力降達(dá)到了32.25%，驅(qū)油效率達(dá)到了80.9%，要比水驅(qū)效率高出了12.2%，起到了非常好的降壓增注效果。

2.結(jié)束語

經(jīng)過詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)之后就這種選擇OBS-3作為該油田區(qū)塊的表面活性劑，該表面活性劑當(dāng)形成膠束下的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)能夠明顯的降低該油田區(qū)塊的原油黏度，而且實(shí)際的驅(qū)替效果更明顯，很好的發(fā)揮出了降壓增注效果。

參考文獻(xiàn)：

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