中原油田明15塊表面活性劑驅(qū)油技術(shù)

闞 亮 高海濤

（1. 東北石油大學(xué)提高采收率研究所，黑龍江大慶 163318 ；2.中國石化集團中原油田分公司采油工程技術(shù)研究院，河南濮陽 457001）

中原油田明15塊表面活性劑驅(qū)油技術(shù)

闞 亮1高海濤2

（1. 東北石油大學(xué)提高采收率研究所，黑龍江大慶 163318 ；2.中國石化集團中原油田分公司采油工程技術(shù)研究院，河南濮陽 457001）

ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑是一種針對明15塊研究的陰—非離子兩性表面活性劑。室內(nèi)評價了ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑的濃度與界面張力關(guān)系、熱穩(wěn)定性能、驅(qū)油性能，并進行了礦場試驗。實驗結(jié)果表明，在明15塊地層條件下，注入水、地層水表面活性劑液均可以達到超低界面張力，并具有長期的熱穩(wěn)定性和一定的驅(qū)油能力。礦場試驗結(jié)果表明，表面活性劑驅(qū)提高了洗油效率，試驗區(qū)塊開發(fā)狀態(tài)得到改善，區(qū)塊遞減明顯減小，增油效果明顯。

表面活性劑；熱穩(wěn)定性；超低界面張力；礦場試驗；提高采收率

表面活性劑驅(qū)作為一種重要的化學(xué)驅(qū)方式在中國得到越來越多的研究和應(yīng)用［1-7］。為探索中原油田表活劑驅(qū)提高采收率技術(shù)，開展了耐溫抗鹽驅(qū)油用表面活性劑研究，并在明15塊開展了3次采油技術(shù)現(xiàn)場試驗。

中原油田明15塊位于文明寨油田西南部，整體構(gòu)造比較簡單，含油面積2.03 km2，油藏埋藏深度為1 580～1 680 m，平均有效厚度為5.3 m，石油地質(zhì)儲量為167.79×104t，標(biāo)定采收率28.5%。主要含油層位為沙二下1-3，儲層物性好，平均孔隙度23.2%，平均滲透率為143.1 mD，屬中孔中滲儲層，油藏溫度為65 ℃。明15區(qū)塊油層具有高礦化度、高鈣特點，地層水總礦化度為4.109 7×104mg/L，氯離子含量2.398 5×104mg/L，鈣鎂離子含量0.165×104mg/L，對表面活性劑綜合性要求較高。目前針對該區(qū)塊研發(fā)了驅(qū)油表活劑ZY-M1505。該表活劑為陰－非離子兩性表面活性劑，近年來一直是三次采油領(lǐng)域研究的熱點之一，由于其分子結(jié)構(gòu)中將2種不同性質(zhì)的親水基團（非離子基團和陰離子基團）設(shè)計在同一個表面活性劑分子中，使其兼具陰離子和非離子表面活性劑的優(yōu)點，優(yōu)勢互補、性能優(yōu)良。它較好地適應(yīng)中原油田明15區(qū)塊，顯示了良好的應(yīng)用前景。

1 ZY-M1505驅(qū)油活性劑性能評價

采用TX500C型旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀。在油層溫度65 ℃條件下，評價了ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑的濃度與界面張力關(guān)系，熱穩(wěn)定性能，巖心驅(qū)油性能。

1.1 ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑界面張力評價

1.1.1 注入水配制ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑界面張力 水為明15塊注入水，原油為明15塊脫水原油，測定溫度65 ℃。實驗結(jié)果表明（圖1）：明15塊注入水配制的0.1%、0.2% ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑液，在30 min內(nèi)可以達到10-3超低界面張力。

圖1 注入水配制ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑

1.1.2 地層水配制ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑界面張力 水為明15產(chǎn)出水，原油為明15脫水原油，測定溫度65 ℃。實驗結(jié)果表明（圖2）：明15塊產(chǎn)出水配制的ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑溶液，濃度在0.1%～0.3%時，界面張力可以達到10-3級別，時間延長，界面張力逐漸降低。

圖2 地層水配制ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑界面張力

1.2 熱穩(wěn)定實驗

按0.3%濃度配制明15塊地層水/ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑樣品，將配制好的樣品放置在65 ℃的烘箱中，恒溫測定油水界面張力（圖3）。

圖3 ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑熱穩(wěn)定性

實驗結(jié)果表明：在明15區(qū)塊油層溫度（65 ℃）條件下，恒溫60 d，界面張力穩(wěn)定在10-3級別，熱穩(wěn)定性較好。

1.3 巖心驅(qū)油性能評價

實驗條件：（1）驅(qū)替所用巖心長度為100 cm，直徑為 3.8 cm，孔隙度 38.34%，滲透率為 134 mD；（2）驅(qū)替原油為明15塊原油，驅(qū)替水為明15塊注入水；（3）巖心溫度保持在 65 ℃，保持壓力 15 MPa；（4）ZYM1505驅(qū)油表面活性劑的濃度為0.3%；（5）注入速度為0.5 mL/min。實驗結(jié)果見表1。

表1 巖心驅(qū)替實驗結(jié)果

從表1中實驗數(shù)據(jù)可以看出，隨著表活劑段塞的增大提高采收率幅度增加，但段塞大于0.2 PV后，繼續(xù)增大段塞提高采收率幅度增加很小。

2 礦場試驗

礦場開展表面活性劑驅(qū)2個井組：明414井組和新明416井組。2井組共注入表面活性劑15 200 m3，對應(yīng)油井3口，見效2口，明15塊開發(fā)狀況得到明顯改善， 2010年水驅(qū)開發(fā)區(qū)塊遞減為3.33%；實施表面活性劑驅(qū)后，區(qū)塊遞減下降到-1.9%，區(qū)塊遞減明顯減小，截至2012年底累計增油989 t，增油效果顯著。其中：文明416井2011.12.17日開始表面活性劑驅(qū)，文明15-6井27 d后見效，水驅(qū)時日產(chǎn)液10.5 t，日產(chǎn)油4.1 t，含水61.0%；表面活性劑驅(qū)見效后，日產(chǎn)液 11.2 t，日產(chǎn)油 4.6 t，含水 58.9%，日增油 0.5 t。

文明414井組2011.10.12開始表面活性劑驅(qū)，對應(yīng)油井文明419井15 d后見效（圖4）。表面活性劑驅(qū)前日產(chǎn)液20.3 t，日產(chǎn)油7.0 t，含水65.5%；表面活性劑驅(qū)見效后，日產(chǎn)液20.9 t，日產(chǎn)油8.4 t，含水59.8%，日增油 1.4 t。

圖4 明419井采油曲線

3 結(jié)論

（1） 在明15地層條件下，注入水和地層水配置的ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑溶液界面張力均可達到10-3級別，并具有長期的熱穩(wěn)定性。

（2） 礦場試驗表明，ZY-M1505驅(qū)油表面活性劑驅(qū)可以提高試驗油井產(chǎn)量，提高試驗區(qū)塊的采收率。

（3）單獨活性劑驅(qū)提高采收率效果有限，為更加有效提高采收率，需要與流度控制技術(shù)配套應(yīng)用。

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（修改稿收到日期 2013-05-23）

Research on surfactant flooding technology in Block Ming 15 Zhongyuan oilfield

KAN Liang1, GAO Haitao2
（1. Ministry of Education Key Laboratory of Oil and Gas Recovery,Northeast Petroleum University,Daqing163318,China;2. Research Institute of Oil Production Engineering Technology,Zhongyuan Oilfield Company, Sinopec,Puyang457001, China）

ZY-M1505 is a negative- nonionic amphoteric surfactant aimed at Block Ming 15 Zhongyuan oilfield flooding. Relationship between surfactant concentration and interfacial tension, thermal stability and oil flooding performance of ZY-M1505 flooding surfactant were evaluated in laboratory and then field test was conducted. Experimental results show that under the formation conditions of Block Ming15, the injection water, formation water and surfactant solutions all can achieved to ultra-low interfacial tension, and have long-term thermal stability and a certain ability of oil displacement. Field test results show that the surfactant flooding enhances the efficiency of oil washing, and improve the test block development state. Production decreasing of this block was significantly reduced, and increasing oil effect is obvious.

surfactant; heat stability; ultra low interfacial tension; field test; enhanced oil recovery

闞亮， 高海濤. 中原油田明15塊表面活性劑驅(qū)油技術(shù)［J］. 石油鉆采工藝，2013，35（4）：108-110.

TE357.46

：B

1000–7393（2013） 04–0108–03

闞亮，1989年生。在讀碩士研究生，研究方向為提高采收率理論與技術(shù)。電話：18245962291。E-mail：sygckanliang@126.com。

〔編輯 付麗霞〕