曙127454區(qū)塊自生泡沫復合驅油技術研究與應用

吳冬

摘要：針對曙127454興隆臺區(qū)塊開發(fā)中暴露出的油層動用不均、周期產(chǎn)量、油汽比降低以及地層能量不足等問題，通過自生氣源、表面活性劑、聚合物復配形成自生泡沫復合驅油技術，應用于超稠油蒸汽吞吐井生產(chǎn)中，自生氣源生成大量氣體與表面活性劑和聚合物形成高強度活性泡沫，對高滲層位進行有效封堵，同時自生氣源生成的CO2和NH3與表面活性劑形成良好的驅油體系，延長油井生產(chǎn)時間，提高油井產(chǎn)量，現(xiàn)場應用18井次，累計增油1.4×104噸，油井采收率得到提高。

關鍵詞：超稠油；自生泡沫；復合驅油；采收率；驅油體系

前言

曙127454興隆臺區(qū)塊位于遼河凹陷西斜坡中段，儲層類型為互層狀，沉積相帶為河道邊部、前緣薄層砂及分流河口壩沉積，油藏埋深660-894m，含油井段一般為40-110m，平均有效厚度在31.6m，平均凈總比0.41。儲層孔隙度34.6%、滲透率4739.6×10-3μm2。原油密度（20℃）一般為1.000-1.0059g/cm3，原油粘度（50℃）一般為124500-217500mPas。該區(qū)塊自2002年規(guī)模開發(fā)以來，開發(fā)效果不佳，區(qū)塊油井1-3周期采注比為0.41，累積采注比只有0.65，由于注采關系失衡，地層沒有實現(xiàn)降壓開采，加之興隆臺油層非均質(zhì)性較為嚴重，在客觀上加劇了高滲層汽竄的發(fā)生，形成蒸汽突進。蒸汽突破后形成的滲流通道又使地層的非均質(zhì)性更加突出，導致整個油層動用狀況變差，影響油井的生產(chǎn)效果。

1 自生泡沫復合驅油技術機理

自生泡沫驅油劑是由自生氣源、表面活性劑、聚合物復配組成，在油井蒸汽吞吐過程中，能夠實現(xiàn)即時調(diào)剖、降粘驅油、補充局部能量的作用[1]，主要技術機理有三方面：

1.1調(diào)剖作用

在施工過程中，連續(xù)向地層注入自生泡沫驅油劑溶液，該溶液優(yōu)先進入高滲透層，并且在地層熱能作用下發(fā)生化學反應[2]，釋放出CO2和NH3。溶液中的聚合物、表面活性劑、CO2能夠形成大量穩(wěn)定的泡沫屏障，以這種方式形成的氣-液泡沫系統(tǒng)對后續(xù)注入的蒸汽產(chǎn)生附加壓力，堵塞高滲透率地層，引導蒸汽進入中低滲透率地層，起到調(diào)剖作用。

1.2驅油作用

自生泡沫驅油劑生成CO2，主要部分與表面活性劑、聚合物形成泡沫屏障[3]。其余部分的CO2溶解在原油中，產(chǎn)生體積效應，并驅替剩余油。在特定的溫度、壓力條件下，生成的CO2能在注汽前形成混相帶，推移驅替前進，生成的CO2和NH3與表面活性劑形成很好的驅油體系，降低油巖界面張力，剝離油膜，有效地提高了驅油效率，同表面活性劑在蒸汽吞吐條件下能夠與原油發(fā)生乳化，形成水包油型乳狀液，大幅降低產(chǎn)出液滲流阻力，延長生產(chǎn)周期，提高周期內(nèi)產(chǎn)量。

1.3 補充局部能量作用

自生泡沫驅油劑是一種良好的自生氣源藥劑，在熱蒸汽作用下，分解出的大量氣體能夠提高高滲及虧空區(qū)域系統(tǒng)壓力，同時大量的氣體在注蒸汽的同時分解，也能夠擴大注入蒸汽的波及體積，提高注入蒸汽有效熱利用率。

2 藥劑優(yōu)選及性能評價

根據(jù)主要技術機理，藥劑配方主要為自生氣源、表面活性劑、聚合物三種成分組成。

2.1 自生氣源的優(yōu)選

將藥劑置于高溫密閉反應釜中，測定不同溫度下壓力變化情況，以及生成氣體中CO2的含量。

利用實驗物質(zhì)配制濃度為50%的溶液，將溶液升溫至150℃恒溫12小時，記錄高壓釜壓力，并計算CO2生成量，最后選擇尿素+尿素衍生物為最佳自生氣源。

2.2 表面活性劑優(yōu)選

配制母液為50%濃度的自生氣源溶液，按濃度1%加入表面活性劑，綜合界面張力、發(fā)泡量、降粘率3項指標，優(yōu)選表活劑F為藥劑配方中活性劑組成。

2.3 自生氣源母液濃度優(yōu)選

通過對比，當表面活性劑濃度相同，尿素+尿素衍生物+聚合物濃度不同時，比較驅油效率，最終測定當尿素+尿素衍生物+聚合物濃度為50%時，驅油效率達到最高。

2.4 表面活性劑濃度優(yōu)選

當尿素+尿素衍生物+聚合物濃度一定，隨著表面活性劑濃度增加，蒸汽驅油效率先升高后降低，當濃度為4%時，驅油效率達到最高。

最終確定配方組成為50%濃度的尿素+尿素衍生物+聚合物、表活劑F濃度為4%。

3 實施效果

截止到目前，自生泡沫復合驅油技術累計實施18井次，平均措施周期5輪，其中14井次周期結束，4井次繼續(xù)生產(chǎn)，累計措施增油1.3萬噸，周期或同期對比增油5014.8噸，取得較好的措施效果。

以杜84-37-39井為例，該井為杜84興隆臺南一口超稠油井，措施前后對比油井排水期縮短，見油時間早，生產(chǎn)天數(shù)延長10.7天，周期產(chǎn)油提高240.5噸，周期油汽比提高0.2，同時降低產(chǎn)水114噸，證明油層縱向動用得到一定改善，措施效果明顯。

4 結論

（1）通過室內(nèi)實驗優(yōu)選的體系具有良好的產(chǎn)氣能力和耐溫性，降粘率達到92%，驅油效率配方達到90%以上。

（2）自生泡沫復合驅油劑集即時調(diào)剖、降粘驅油、補充能量與一體，避免了單一技術的局限性，有效改善區(qū)塊開發(fā)效果。

（3）該技術的成功應用在薄互層超稠油老區(qū)挖潛中具有積極作用，為同類油藏開發(fā)提供一定借鑒意義。

參考文獻

[1]徐家業(yè)，張正群，吳復雷，等.稠油熱采添加劑現(xiàn)場蒸汽吞吐試驗[J].西安石油學院學報，1998，18（6）：25～271.

[2]孟紅霞，陳德春，張琪.M驅油劑提高原油采收率的實驗研究[J].廣西大學學報（自然科學版），2006，31（3）：216～2191.

[3]尚思賢，趙芳茹，徐多悟，等.克拉瑪依淺油層稠油油藏化學降粘輔助吞吐技術的應用[J].石油鉆采工藝，2001，23（2）：66～681.

（作者單位：中油遼河油田分公司曙光采油廠工藝研究所）