沈陽油田中低滲透砂巖高凝油油藏開發(fā)技術(shù)研究

陳思璇

摘 要：沈陽油田分布發(fā)育有我國最大的高凝油油藏，其中有相當(dāng)儲量的中低滲透砂巖高凝油油藏。與常規(guī)原油相比，含蠟量及原油凝固點都很高，埋藏深度淺，常溫下一般為固態(tài)，原油流動性極差。當(dāng)利用傳統(tǒng)開發(fā)方式開采時將會耗費大量的資源，并且生產(chǎn)效率也較低。特別是中低滲透砂巖儲層類型復(fù)雜，儲集環(huán)境差，孔滲參數(shù)低下，因此開發(fā)難度更大，必須探索特殊工藝措施開發(fā)?；诖?，本文對目前高凝油較成熟的開發(fā)方式進行了技術(shù)總結(jié)和特點分析，以期為沈陽油田中低滲砂巖的高凝油藏高效開發(fā)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：沈陽油田;低滲透砂巖高凝油油藏;開發(fā)技術(shù)

1 中低滲透砂巖高凝油油藏特點

通常高凝油油藏是指原油凝固點高于40℃，含蠟量大于10%的輕質(zhì)油藏。溫度對高凝油滲流特性至關(guān)重要，當(dāng)高于凝固點時，原油在整個滲流過程呈牛頓流體，粘度變化不大，一旦低于凝固點，則粘度對溫度十分敏感，并隨溫度不斷降低，原油粘度極度升高，導(dǎo)致流動性變差，驅(qū)油效率大大降低，特別在析蠟前后，變化更加明顯。并且當(dāng)蠟析出后易在巖石孔隙壁面堆積，從而使巖石潤濕性有向親油性轉(zhuǎn)化的趨勢，更加影響采收率。另外，此 類原油當(dāng)聚集在低滲透儲層條件時，還常伴隨地層能量不足、孔喉尺寸極小等缺陷更加影響開發(fā)效果。

2 中低滲透砂巖高凝油油藏開發(fā)技術(shù)

2.1高凝油熱采技術(shù)

既然高凝油對溫度十分敏感，如何提高地層溫 度改善高凝油流動陛能就十分關(guān)鍵。高凝油熱采技術(shù)主要包括注熱水及注蒸汽兩種方式。

2.1.1注熱水

注熱水能夠及時補充地層能量，并且使地層保持在一定溫度下進行開發(fā)，然而此技術(shù)的關(guān)鍵在于如何選擇合適的注水源和設(shè)計合理的注水流程。注水源的選擇一般選取地層水為宜，這是因為：①地層水本身溫度較高，這為加熱后注入油層節(jié)省了能量消耗;②地層水的礦化度與油層水比較接近，水質(zhì)較好，與儲層配伍性高，能有效防止因注入水壓力過高而降低配注效率或引起的油層黏土膨脹導(dǎo)致儲層污染傷。

2.1.2注蒸汽

注蒸汽包括注蒸汽有兩種方式：蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)。水蒸汽作為注熱載體，廉價且比熱大。蒸汽吞吐是指注入井和生產(chǎn)井為同一口井。作業(yè)時先注入一定量的熱水蒸汽，關(guān)井一段時間后開井投產(chǎn)，依次循環(huán)進行。而蒸汽驅(qū)不再是單井操作，而是在一定的注采井 網(wǎng)內(nèi)進行，注入井連續(xù)注入蒸汽，從而在儲層內(nèi)加熱并驅(qū)替高凝油。兩種方法相比，蒸汽吞吐屬于衰竭開采，無法提供地層足夠的能量，且其作用半徑也有限。但其可以作為蒸汽驅(qū)的前期作用階段，因為用蒸汽吞吐方式采出一定原油后由于地層壓力的下降會使熱蒸汽進一步膨脹，之后再進行蒸汽驅(qū)效果更佳，今后可以在兩種方式有效結(jié)合開采高凝油方面進一步研究。

（1）注蒸汽開采高凝油的作用機理

注蒸汽開采高凝油的作用機理有多個方面，但筆者認(rèn)為高凝油粘度相比稠油并不高 ，采用注蒸汽開采主要是為了維持地層溫度維持在析蠟點以上防止蠟質(zhì)析出而流動困難。另外，高溫蒸汽的注入會使油藏巖石骨架及流體因溫度改變產(chǎn)生不同幅度的熱膨脹，從而降低孔隙體積，流體體積增大。從而產(chǎn)生一定的彈性能驅(qū)油作用。

（2）注蒸汽方式選擇的依據(jù)原則

具體選擇哪一種注蒸汽方式開采一般是根據(jù)以下原則進行：①當(dāng)?shù)貙訙囟雀哂诜闯｜c （并且油層深度大于2000m）時，采用注熱水的方法，以保持在一定地層溫度下開采。②當(dāng)?shù)貙訙囟鹊陀谀厅c （油層深度小于700m）時，用注蒸汽方法進行。③當(dāng)?shù)貙訙囟冉橛诜闯｜c與凝固點之間時，采用注熱水方法還是注蒸汽方法開采，要通過計算優(yōu)化選擇決定 。

2.2化學(xué)降凝開采高凝油

化學(xué)降凝是通過向目的層內(nèi)注入一定量的化學(xué)降凝劑從而改變油層原油的凝固點，進而改善油田流動性能，實現(xiàn)了高凝油冷采。冷采技術(shù)一般適用于高含水油藏，因為此時原油的粘度相對較低。 相比熱采方式，不再需要像熱采那樣投資成本大，事故率高，檢泵周期短。筆者認(rèn)為化學(xué)降凝作用 機理主要包括乳化潤濕降凝。

2.2.1乳化潤濕機理

化學(xué)劑的乳化作用將原來的油包水型的原油破 乳轉(zhuǎn)為水包油型從而降低界面張力，改變原油潤濕性，使原油親水，降低巖石界面對原有的流動阻力。

2.2.2 降凝機理

化學(xué)降凝劑的降凝機理一般根據(jù)根據(jù)其在含蠟 原油中不同成蠟階段所起作用大致可分以下幾種。

（1）晶核作用理論：降凝劑在高于原油析蠟 溫度下結(jié)晶析出，它起著晶核作用而成為蠟晶發(fā)育的中心，使油中形成更多的小蠟晶而不產(chǎn)生大的蠟團，從而改變蠟晶結(jié)構(gòu)。

（2）吸附理論：吸附理論認(rèn)為降凝劑在蠟晶周圍吸附從而阻止析出的蠟晶進一步結(jié)合，破壞蠟 晶之間連接，進而不能形成三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)以降 低了原油的凝點，改善流動性。

（3）共晶理論：降凝劑分子與石蠟分子在兩者結(jié)構(gòu)相同的部分可共晶，不同的部分則阻礙蠟晶進一步擴大。從而使蠟的生長速度在某些方向受限，而在另外方向進一步生成，使蠟晶長得更致密防止了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，從而增強原油的流動性。

（4）抗凝膠化理論：此種觀點認(rèn)為降凝劑的降凝效果是由于原油的凝固過程還包括了蠟晶之間的凝膠化，加入降凝劑能使蠟晶增大從而使此時單位體積內(nèi)蠟晶顆粒數(shù)要小于不加劑時的情形，因而表面能也相對較小，表面能小的體系更加穩(wěn)定，難以形成凝膠，進而降低凝固點。

（5）蠟溶解性改善理論：該理論認(rèn)為，加降凝劑后，增加了蠟在油品中的溶解度，使析蠟量減少，同時由于蠟分散后 的表面電荷的影響使蠟晶互相排斥，不易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)從而降低凝點。

通過幾種降凝機理的分析，筆者認(rèn)為，共晶理論及溶解性理論相結(jié)合對于降凝劑的作用機理解釋更加全面，對于降凝劑的優(yōu)化試驗研究的理論指導(dǎo) 及將來現(xiàn)場應(yīng)用更有意義。

另外，特別針對中低滲透儲層，一般本身需要進行壓裂措施對儲層進行改造才能得到較好的工業(yè)油流，為此，將壓裂技術(shù)與化學(xué)降凝開采技術(shù)結(jié)合對于低滲透砂巖的高凝油油藏的開采十分重要。

2.3 磁降凝技術(shù)

此技術(shù)是利用原油中含有的抗磁性物質(zhì)，使原油通過所加磁場時，分子中的電子受磁場作用產(chǎn)生微小改變，破壞了石蠟分子的結(jié)晶及其聚集，并降低了分子間的聚合力，從而起到防蠟降凝的作用，增強原油流動性。該技術(shù)目前仍處于初級階段，有待完善。

2.4微生物開采技術(shù)

包括微生物吞吐，微生物驅(qū)等。目前已在國內(nèi)有多個微生物試驗研究示范區(qū)。其基本原理是利用 向油層內(nèi)注人的微生物在油層內(nèi)的生長、繁殖、運移引起的原油的化學(xué)性質(zhì)改變進而提高原油采收率。該技術(shù)有望成為一種有效廉價的高凝油提高采收率技術(shù)之一。

2.5酸化解堵技術(shù)

酸化解堵是一種常用的有效解堵技術(shù)。針對高 凝油的高凝固點，高蠟質(zhì)含油量，加之低滲透儲層環(huán)境，一般選擇緩酸來消除二次沉淀產(chǎn)物對儲層的傷害，影響解堵效果。

2.6二氧化碳開采技術(shù)

二氧化碳開采高凝油在我國已進行許多實驗研究，它通過與原油的混合形成混相驅(qū)，增大地層能量，使原油體積膨脹，降低界面張力從而提高高凝油開采效果，特別是結(jié)合熱采技術(shù)，如蒸汽驅(qū)，蒸汽吞吐，熱水柱塞等相結(jié)合實驗效果更佳。

3.結(jié)束語

沈陽油田部分中低滲透砂巖的高凝油因其自身儲層條件差，原油凝固點高等因素，開采難度極大。本文通過對目前開采技術(shù)的對比總結(jié)分析及新技術(shù)的探索介紹，為今后高凝油開采提供更好的技術(shù)途徑。

參考文獻 ：

[1]陳建坡.高凝油油藏提高采收率技術(shù)研究[J].石油知識，2016，11（ 6） ：51 -53.