BS—12起泡劑在常規(guī)稠油油藏三次采油的應(yīng)用

秦永慶

【摘 要】隨著油氣開(kāi)采的發(fā)展，我國(guó)一些大型油田相繼進(jìn)入高含水、特高含水期，提高采收率成為油田生產(chǎn)的重要目標(biāo)。因此隨之出現(xiàn)了聚合物驅(qū)、熱采、氣驅(qū)、泡沫驅(qū)等三次采油技術(shù)。其中，泡沫驅(qū)是重要的發(fā)展方向。本文介紹一種BS-12起泡劑，能大幅度降低油水界面張力，改變巖石表面潤(rùn)濕性，使原來(lái)呈束縛狀態(tài)的油通過(guò)乳化、液膜置換成為可動(dòng)油，從而極大提高驅(qū)動(dòng)效率，并分析其在常規(guī)稠油油藏三次采油的應(yīng)用，進(jìn)一步說(shuō)明其科學(xué)性。

【關(guān)鍵詞】三次采油；泡沫驅(qū)；稠油油藏

1.稠油油藏三次采油泡沫驅(qū)技術(shù)

1.1稠油油藏三次采油技術(shù)

稠油油藏是指地層原油密度大于50mPa.s（地層溫度下脫氣原油密度粘度大于100mPa.s）滲透率0.1～50×10-3μm2之間的油藏。稠油是按照其粘度大小劃分的，其粘度的大小主要決定于原油中的瀝青質(zhì)、蠟質(zhì)及膠質(zhì)的含量高低。目前我國(guó)陸上大部分主力油田相繼進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，明顯表現(xiàn)出采出程度高、綜合含水率高、遞減率高、剩余可采儲(chǔ)量開(kāi)采速度高的“四高”特征。我國(guó)稠油儲(chǔ)量較大，分布較廣泛，因此，在此形勢(shì)下，動(dòng)用和開(kāi)發(fā)好稠油油藏，是我國(guó)油氣開(kāi)發(fā)的重要內(nèi)容。

針對(duì)低滲油藏的低滲透率和不均質(zhì)特點(diǎn)，目前主要的低滲三次開(kāi)發(fā)采油技術(shù)[1]主要有：聚合物驅(qū)、熱采、氣驅(qū)、泡沫復(fù)合驅(qū)等三次采油技術(shù)。

聚合物驅(qū)是通過(guò)利用水溶性高分子的增粘性，改善驅(qū)替液的流度比，在微觀上改善驅(qū)替效率，在宏觀上增強(qiáng)平面及垂向波及效率的一種采油技術(shù)。聚合物進(jìn)入地層中后，通過(guò)改善水驅(qū)的流度比從而提高水平波及效率；同時(shí)聚合物段塞首先進(jìn)入高滲層，利用高粘度特性堵住高滲層，使后續(xù)水驅(qū)轉(zhuǎn)向進(jìn)入低滲層，擴(kuò)大了垂向波及效率。

熱采是指通過(guò)損耗部分能量為代價(jià)，提高儲(chǔ)層流體溫度，從而大幅度降低原油粘度從而提高流體流動(dòng)性能的采油工藝。主要有：注熱蒸汽、火燒油層、蒸汽吞吐方法。

氣驅(qū)是指以氣體為主要驅(qū)油介質(zhì)的采油方法，按相態(tài)可分為混相驅(qū)和非混相驅(qū)，按驅(qū)替介質(zhì)可分為CO2驅(qū)、N2驅(qū)、輕烴驅(qū)、煙道氣驅(qū)、空氣驅(qū)。

泡沫驅(qū)是指以泡沫為驅(qū)替介質(zhì)的采油方法。在泡沫驅(qū)油過(guò)程中，泡沫能有效的改善非均質(zhì)儲(chǔ)層的流體流度比，提高波及效率，同時(shí)泡沫還具有一定的洗油能力。隨著我國(guó)油氣開(kāi)采的發(fā)展，泡沫驅(qū)已經(jīng)成為三次采油技術(shù)重要的發(fā)展方向。

氣體泡沫驅(qū)技術(shù)[2]是將空氣驅(qū)和泡沫驅(qū)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，具有調(diào)剖和驅(qū)油雙重左右的采油技術(shù)。泡沫是指由微溶性或不溶性的氣體分散于于液體形成的分散體系。泡沫是氣泡的聚集物，單個(gè)氣泡則由液體膜包圍氣體形成，其中液體是分散介質(zhì)（連續(xù)相），氣體是分散相（不連續(xù)相）。

氣液兩相泡沫通常由氣體、淡水、起泡劑及穩(wěn)定劑組成。氣相常見(jiàn)成分為空氣、烴類氣體、N2及CO2等?？諝馀菽?qū)提高采收率的機(jī)理為：

（1）提高驅(qū)油效率：發(fā)泡劑本身是一種表面活性劑，能大幅度降低油水界面張力，增加油對(duì)巖石表面的潤(rùn)濕角，有利于提高驅(qū)油效率。

（2）封堵調(diào)剖作用：當(dāng)泡沫進(jìn)入地層時(shí)，先進(jìn)入高滲透層，由于賈敏效應(yīng)，流動(dòng)阻力將逐漸增加，所以隨著注入壓力的變大，泡沫可依次進(jìn)入低滲透層，提高波及系數(shù)。同時(shí)，泡沫中的氣泡形狀是可變的，因而可以進(jìn)入和填塞各種結(jié)構(gòu)的孔隙，把不連續(xù)的殘余油驅(qū)出，從而提高微觀波及效率。

（3）提高油層能量：注入的氣體能夠補(bǔ)充地層能量，提高油層油層壓力。

2.BS-12起泡劑及氣體泡沫驅(qū)的應(yīng)用

2.1 BS-12起泡劑

起泡劑通常是一種活性十分強(qiáng)的陰離子表面活性劑[3]。起泡劑BS-12的合成原料為石油化工產(chǎn)品，其來(lái)源廣泛。產(chǎn)品外觀為棕黃色油狀透明液體，穩(wěn)定性較好，微溶于水，能溶于其它有機(jī)溶劑，屬可燃有機(jī)物質(zhì)。主要成分為高級(jí)脂肪醇及有機(jī)含氧化合物，烴值200～220mgKOH/g，密度0.85～0.89。

2.2起泡劑在常規(guī)稠油油藏三次采油的應(yīng)用

本文分析BS-12起泡劑在某常規(guī)稠油油藏三次采油的應(yīng)用，進(jìn)一步說(shuō)明其科學(xué)性。

該油田為復(fù)雜的斷塊油藏，具有高溫（95℃）高礦化度（大于30g/L）的特性。儲(chǔ)層孔隙度6.3%～21.8%，平均為13.2%；滲透率為0.22×10-3～342.4×10-3m2，平均24.77×10-3m2；滲透率值平面變化較大，平均級(jí)差達(dá)10倍以上，滲透率變異系數(shù)為0.98，儲(chǔ)層非均質(zhì)性很強(qiáng)。因此根據(jù)油田開(kāi)發(fā)實(shí)際情況，調(diào)整原注采井網(wǎng)并進(jìn)行CO2驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)。

具體實(shí)驗(yàn)方法為：

（1）配制起泡液。

在模擬回注水中加入起泡劑BS-12，配成不同濃度的起泡液。

（2）起泡性能測(cè)定。

將20mL配制好的泡沫液置于刻度量筒內(nèi)，用絲網(wǎng)上下攪動(dòng)100次，測(cè)量其形成的泡沫體積和泡沫的半衰期。

（3）驅(qū)替程序。

進(jìn)CO2密封性測(cè)試，確認(rèn)模型密封性及滲透性良好；測(cè)孔隙體積和孔隙度；將飽和水的模型裝入高壓巖心夾持器中，保持圍壓大于內(nèi)壓2MPa，恒溫12h以上；用回注污水驅(qū)替；記錄基礎(chǔ)壓力，測(cè)模型水相滲透率；按1：1水氣比同時(shí)注入0.5%泡沫液和CO2氣，連續(xù)記錄壓力變化，直至壓力穩(wěn)定，計(jì)算阻力因子；用回注污水繼續(xù)驅(qū)替，記錄壓力變化直至壓力穩(wěn)定，計(jì)算殘余阻力因子。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

起泡劑YFP-1在不同溫度、礦化度、pH值、含原油量等條件下的起泡性能見(jiàn)下表1。結(jié)果說(shuō)明， 起泡劑性能隨著溫度、含鹽量、pH值和含油量增加均下降， 但YFP-1起泡液仍具有較好的耐溫抗鹽能力， 適用的pH值為6～7， 能夠滿足油田實(shí)用要求。

表1不同因素對(duì)BS-12溶液起泡性能的影響

3.結(jié)論

目前我國(guó)陸上大部分主力油田相繼進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，在此形勢(shì)下，動(dòng)用和開(kāi)發(fā)好稠油油藏，是我國(guó)油氣開(kāi)發(fā)的重要內(nèi)容。目前主要的低滲三次開(kāi)發(fā)采油技術(shù)主要有：聚合物驅(qū)、熱采、氣驅(qū)、泡沫復(fù)合驅(qū)等三次采油技術(shù)。

泡沫驅(qū)是指以泡沫為驅(qū)替介質(zhì)的采油方法，能有效的改善非均質(zhì)儲(chǔ)層的流體流度比，提高波及效率，已經(jīng)成為三次采油技術(shù)重要的發(fā)展方向。本文介紹一種BS-12起泡劑，能大幅度降低油水界面張力，改變巖石表面潤(rùn)濕性，具有較好的耐溫抗鹽能力，建議在油田推廣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]廖廣志.常規(guī)泡沫驅(qū)油技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999：1- 50.

[2]郭萬(wàn)奎等.注氣提高采收率[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003.

[3]郭萬(wàn)奎，程杰成，廖廣志.大慶油田三次采油技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2002，2l（3）：1-7.