生物酶壓裂技術(shù)在南泥灣油田的應(yīng)用

李 平，王亞鵬，周國信，孫 敏，吳媛媛

（延長油田股份有限公司南泥灣采油廠，陜西延安 716000）

生物酶壓裂技術(shù)在南泥灣油田的應(yīng)用

李 平，王亞鵬，周國信，孫 敏，吳媛媛

（延長油田股份有限公司南泥灣采油廠，陜西延安 716000）

延長油田南泥灣采油廠所處區(qū)塊儲層物性較差，屬于低含油飽和度、低孔隙度、超低滲透率的"三低"儲層物性。油井普遍無自然產(chǎn)能,需經(jīng)壓裂改造后才能獲得工業(yè)油流 ,常規(guī)壓裂液對油井壓裂后，由于壓裂液返排不徹底，對儲層造成一定的污染、堵塞孔喉，從而造成油田采收率低。本文采用了一種新型的壓裂方法-生物酶壓裂，此方法彌補(bǔ)了常規(guī)壓裂液壓裂后對儲層造成污染的不足，生物酶壓裂液有著破膠徹底，低殘?jiān)寐矢?、提高采收率的?yōu)點(diǎn)。得出的合理產(chǎn)量對氣井的配產(chǎn)更具有指導(dǎo)意義。

生物酶壓裂；破膠；殘?jiān)?；破膠時間

延長油田南泥灣采油廠從2005年才開始大規(guī)模開采，所處區(qū)塊儲層除了屬于“三低”物性外，儲層基本上沒有邊水、底水，注水開發(fā)很難在短時間見效，壓裂成為了油田有效的增產(chǎn)措施。而壓裂過程中壓裂液破膠徹底返排，是決定壓裂成功與否的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。本文介紹了能較好解決這些矛盾的生物酶壓裂技術(shù)。

1 常規(guī)壓裂效果不好的原因

1.1 儲層物性差

南泥灣采油廠屬于“三低”油田，滲透率平均值0.5 mD,平均空隙度9%，平均含油飽和度24.9%，油井普遍無自然產(chǎn)能。

1.2 粘土礦物含量高

表1 本廠儲層粘土礦物成分表

從表1可以看出：粘土礦物含量為9.84%，而其中能引起酸敏的綠泥石含量最高，此外，能引起水敏的蒙脫石含量也比較高。

1.3 壓裂后對近井污染嚴(yán)重

常規(guī)壓裂破膠時間長，破膠不徹底，不能及時返排壓裂后的壓裂液，滯留在儲層的殘?jiān)氯缀?，對儲層造成污染?/p>

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 壓裂液配制

原膠液的配制：質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%瓜爾膠、0.5%氯化鉀、0.3%助排劑、0.1%殺菌劑、0.1%引發(fā)劑；交聯(lián)劑的配制：0.025%硼砂；破膠劑的配制：0.05%過硫酸銨（常規(guī)）和0.05%生物酶破膠劑，其余為清水。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

選擇三種生物酶破膠劑，采用《水基壓裂液性能評價(jià)方法》[2]對生物酶壓裂液與常規(guī)壓裂液壓裂參數(shù)（破膠時間和殘?jiān)浚┻M(jìn)行評價(jià)對比，結(jié)果（見表2）。（實(shí)驗(yàn)條件：溫度 40 ℃，pH=7～8,交聯(lián)比=100:2）。

表2 生物酶壓裂液與常規(guī)壓裂液壓裂參數(shù)對比表

從表2可以看出：由世恒公司和延長研究院提供的生物酶壓裂液壓裂后殘?jiān)暮棵黠@少于常規(guī)壓裂液，尤其是延長研究院提供的生物酶壓裂液最佳，破膠時間50 min與壓裂液進(jìn)入地層后半小時左右可破膠相吻合，而且殘?jiān)繛?%～4%。而豐源公司提供的生物酶壓裂液效果最差，殘?jiān)鼫舻谋容^多，這與其破膠時間較長有關(guān)系，沒能及時返排出井口。壓裂液殘?jiān)侵参锬z水不溶物，破膠水化程度及壓裂液中其他添加劑雜質(zhì)共同作用的結(jié)果[3]。殘?jiān)吭降?，破膠時間越及時，對儲層傷害越小，由此可見延長研究院提供的壓裂液壓裂效果最佳。

3 壓裂效果影響因素

3.1 破膠機(jī)理對比

常規(guī)破膠劑（過硫酸銨為主）是以其氧化性發(fā)揮作用，易在高溫下受熱分解，降低效成分，延長破膠時間，影響破膠效果，從而在儲層中滯留更多的殘?jiān)６锩傅钠颇z原理是在酶的作用下，催化生物酶瓜爾膠分子表面的B（1-4）糖苷鍵，使其裂解，最終將瓜爾膠分子的聚糖形式裂解為不可還原的單糖或二糖，粘度變稀，使壓裂液殘?jiān)簭闹蝿┏涮钪?，快速返排出來，減少聚合物傷害，以提高采油的效率[4]。

3.2 溫度影響

本廠油層淺，油層溫度大概35～45℃，此溫度范圍是酶發(fā)揮催化作用適宜溫度，過硫酸銨是一種過氧化合物，易溶于水受熱分解成氧氣、臭氧，氧氣是造成油田腐蝕的主要因素，所以在本廠生物酶壓裂效果明顯優(yōu)于常規(guī)壓裂。

圖1 陽809-5與陽809-2產(chǎn)量對比

3.3 破膠時間影響

破膠時間也是影響壓裂效果的重要因素，破膠時間越長，越不能及時返排壓裂液，殘?jiān)鼫魞拥目赡苄栽酱螅瑢觽σ苍絿?yán)重。延長研究院提供的壓裂液破膠時間短，返排及時，殘?jiān)可佟?/p>

3.4 殘?jiān)坑绊?/h3>

殘?jiān)慷嗌偈怯绊憠毫研Ч顬殛P(guān)鍵的一步，也是本文研究的重點(diǎn)，它決定了是否對近井產(chǎn)生了污染，影響儲層滲透率。從殘?jiān)靠梢娚锩笁毫研Ч黠@優(yōu)于常規(guī)壓裂，其中，延長研究院提供的生物酶壓裂液效果最佳。

4 現(xiàn)場試驗(yàn)效果

選擇了物性基本一致的（陽809-5與陽809-2、劉251-4與劉251-2）4口井，進(jìn)行了生物酶壓裂（陽809-5和劉251-4）、常規(guī)壓裂（陽809-2和劉251-2）后的效果評價(jià)，試驗(yàn)結(jié)果（見圖1、圖2）。

圖2 劉251-4與劉251-2產(chǎn)量對比

試驗(yàn)結(jié)果表明：延長研究院提供的生物酶壓裂液，壓裂后的兩口井在150 d內(nèi)，產(chǎn)量都呈現(xiàn)遞減，但遞減速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)壓裂的兩口井，且平均日產(chǎn)明顯高于常規(guī)壓裂后的平均日產(chǎn)，累計(jì)產(chǎn)油比常規(guī)壓裂高出38.1 t、121.8 t。150 d內(nèi)獲得收益比常規(guī)壓裂高出9.88萬元、31.67萬元（1噸油按2600元計(jì)算）。

5 結(jié)論

根據(jù)對生物酶壓裂油井的綜合分析，可知生物酶壓裂破膠快，返排及時、徹底，殘?jiān)可?，對儲層污染小，結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用情況，生物酶壓裂技術(shù)在本廠的應(yīng)用，增產(chǎn)效果顯著，值得推廣。

[1] 管保山，劉靜，周曉群，等.長慶油氣田壓裂用生物酶破膠技術(shù)及其應(yīng)用[J] .油田化學(xué)，2008，25（2）：126-128.

[2] 水基壓裂液性能評價(jià)方法[S] .中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5107-2005.

[3] 李靜武.論述生物酶破膠劑在壓裂中的作用[J] .價(jià)值工程，2010，29（6）：46.

[4] 李軍，王潛，齊海鷹，等.新型破膠劑的研制與應(yīng)用[J] .石油礦場機(jī)械，2008，37（10）：90-91.

TE357.9

A

1673-5285（2012）03-0092-02

2011－12-30

李平，男（1985-）本科，助理工程師，畢業(yè)于西安石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)工作，郵箱：。