高效稠油降粘剂的性能评价及现场应用

表 2 挤注降粘剂后效果对比表
井号
单 6Ο10ΟX28 单 6Ο10Ο26 单 6Ο8ΟX28 单 6Ο8ΟX26 单 6Ο2 单 6Ο10Ο30 单 6Ο6Ο24 单 6Ο4Ο24 单 60Ο4 单 60Ο3
挤高效稠油降粘剂前
注蒸汽压力 干度
/ MPa
/%
17. 0 16. 5 17. 0 17. 0 17. 5 17. 5 17. 0 17. 0 16. 5 16. 5
高效稠油降粘剂的性能评价及现场应用 Ξ
宋斗贵1 ,朱桂林1 ,曹嫣镔2 ,唐培忠2 ,王秋霞2
(1. 胜利油田有限公司滨南采油厂 ,山东 滨洲 256606 ; 2. 胜利油田有限公司采油工艺研究院)
摘要 : 稠油超稠油区块进入多轮次吞吐后期普遍存在蒸汽驱替效率低 、油汽比低 、经济性差的问题 。部分区块由于注 汽压力高而导致无法正常注汽 。通过室内实验研究表明 ,伴蒸汽注入高效稠油降粘剂 C YΟ2 可以明显提高蒸汽的驱 替效率 、降低注汽压力 ,提高注汽周期的产量及油汽比 。该项技术在滨南单家寺油田大面积推广 ,取得了良好的经济 效益 ,为提高稠油超稠油区块注汽开发的效果及经济性提供新的途径 。 关键词 : 稠油 ;蒸汽 ;降粘剂 ;单家寺 中图分类号 : TE357. 46 文献标识码 : A
Байду номын сангаас
/ mPa·s 粘度/ mPa·s
/%
66000
1980 878 568 542 569 572
97. 0 98. 6 99. 1 99. 2 99. 1 99. 1
破乳分层 时间/ h
29 35 28 33 32 33
从实验结果分析 ,C YΟ2 在 60 ℃条件下的降粘效 果良好 ,能形成均匀稳定的水包油乳状液 。用单家 寺单六块油样进行界面张力的测试 ,油水界面张力 可以降低到 10 - 2 N/ m ,具有良好的驱替效率[4 ] 。 1. 3 驱油效率实验
高温薄膜扩展剂的研制和注入工艺研究 ,通过对碳 链结构的调整 ,研制出高温抗盐乳化降粘剂 C YΟ2 , 对其性能进行评价 ,对注入工艺进行探索研究 。 1. 1 配伍性实验
用配好的单家寺油田地层水同 C YΟ2 降粘剂进 行配伍实验 ,结果表明可以形成均匀溶液 ,并且放置 72 h 没有沉淀产生 。 1. 2 降粘剂的降粘实验
图 1 C YΟ2 驱替效率曲线
1. 4 不同注入工艺的研究 选择了三种不同的注入工艺进行研究 :先注蒸
汽驱然后伴蒸汽注降粘剂提高驱替效率 ;伴蒸汽注 入降粘剂提高驱替效率 ;先用蒸汽驱然后交替注入 氮气和降粘剂提高驱替效率 。
从试验的结果来看 (图 2) ,如始终伴蒸汽注入 C YΟ2 ,其驱替效率提高的幅度同单纯注蒸汽相比提 高了 33. 8 % ,具有较好的效果 。但其最终采收率不 如注蒸汽驱替后再注 C YΟ2 。从经济角度及现场施 工考虑 ,合理的使用方法应该是先注蒸汽驱扫 ,然后 伴蒸汽注入 C YΟ2 提高驱替效率 。如地层注汽压力 较高 ,可以将 C YΟ2 作为前置液预处理油层 ,然后注 入蒸汽驱扫 。
图 3 累计提高驱替效率
图 2 驱替效率曲线
试验 1 : 用 C YΟ2 伴蒸汽注入开发稠油油藏 ,试 验条件蒸汽温度 250 ℃,蒸汽压力 4 M Pa ,孔隙体积 120 ml ,饱和油量 81 g ,岩芯孔隙度 35 % ,岩芯渗透 率 9. 2μm2 ,岩心初始温度 60 ℃。
1. 5 耐高温试验研究 将 C YΟ2 放置在高温高压反应釜中 ,反应釜的温
第 25 卷 第 3 期 西 南 石 油 学 院 学 报 Vol. 25 No. 3
2003 年 6 月 Journal of Sout hwest Petroleum Institute J un 2003
文章编号 : 1000 - 2634 (2003) 03 - 0055 - 03
2 现场应用
从 1999 年开始 ,伴蒸汽注入 C YΟ2 技术在单家 寺油田推广应用 。在注汽过程中 ,利用高压计量泵 伴蒸汽挤入 C YΟ2 ,挤入的方式 (连续式和段塞式) 以 及挤入量的大小 ,主要根据压力情况决定 。挤注稠 油降粘剂的作用主要表现在以下三方面 :
(1) 降低注汽压力 ,提高注汽质量 从 1999 年与 2000 年施工井看 ,注汽压力一般 可降低 1～2 M Pa ,注汽干度可提高 20 %左右 。
(2) 降低原油粘度 ,有利于回采
单六东试 1 井作业过程中取样化验的粘度 7. 86 ×104 mPa ·s , 开井后化验 9 次 , 最高只有 49 591 mPa·s ,平均保持在 30 000 mPa·s。其它措施井开井 后粘度普遍要低于作业时粘度 。
(3) 延长热采周期 ,提高周期产量 稠油降粘剂可以提高单井的产油量及采收率 , 延长生产时间 。对比 3 口井可以明显看出注入C YΟ2 后周期采油量明显高于上一周期 。
驱替效率 = 驱替出油量/ 岩心管含油总量 试验 参 数 如 下 : 蒸 汽 温 度 250 ℃, 蒸 汽 压 力 4 M Pa ,孔隙体积 120 ml ,饱和油量 79. 5 g ,岩心孔隙 度 35 % ,岩心渗透率 10μm2 ,岩心初始温度 60 ℃。 从试验结果看 (图 1) ,当注入 4 PV 蒸汽后如继 续注入蒸汽则不能有效提高蒸汽的驱替效率 。此时 伴蒸汽注入 C YΟ2 后 ,驱替效率继续提高 ,最后稳定 在 60 %左右 ,继续注入蒸汽也不能有效提高蒸汽的 驱替效率 。从驱替效率试验可以看出 ,伴蒸汽注入 C YΟ2 可有效提高注入蒸汽的驱替效率 ,提高幅度在 30 %左右 。
从试验结果看 (图 3) ,氮气和 C YΟ2 交替注入可 以有效的提高驱替效率 ,其提高的幅度比单纯使用 C YΟ2 高 。从机理上分析 ,氮气和 C YΟ2 交替注入 ,降 低了地层原油和蒸汽的流度比 ,提高了波及面积 ,同 时 C YΟ2 的剥蚀作用以及由于贾敏效应所形成的高 剪切力梯度都大大提高了驱替效率 。实际生产中氮 气在油 层 中 还 起 到 减 小 向 上 下 夹 层 扩 散 热 量 的 作 用。
引 言
胜利油田一般采用注蒸汽热力采油方法开采稠 油 、超稠油区块 。由于受边底水以及其它因素的影 响 ,部分油藏不适合用蒸汽驱的方式进行开采 ,只能 用蒸汽吞吐的方式进行开采[1 ] 。
进行蒸汽吞吐开采 ,伴随着多轮次吞吐周期的 开发 ,以下两方面的矛盾日益突出 :注汽开采周期油 汽比低 ,经济效益差 ; 原油粘度大 ,井筒举升困难 。 这都严重影响注蒸汽开发的经济性 ,制约了对稠油 油藏的进一步开发[2 ] 。伴蒸汽注入高效稠油降粘剂 可以提高注入蒸汽的驱替效率 ,降低油水界面张力 , 减少井筒举升阻力 ,提高注汽生产的经济效益[3 ] ,是 多轮次吞吐后期提高采收率的有效途径 。
试验 2 : 把氮气和 C YΟ2 交替注入提高注入蒸汽 驱替效率的实验 。试验过程如下 :先用蒸汽驱替岩 心管内的稠油 ,当蒸汽已不能有效驱替稠油后 ,交替 注入氮气和 C YΟ2 提高采收率 。试验过程中 ,每隔 10 min 注入一次氮气 , 注入量为 67 ml ( 在常温 、4 MPa 条件下) 。选用的岩芯管原有饱和油量 83. 16 g ,残余油量 60. 39 g ,残余油饱和度 72. 6 %。试验条 件蒸汽温度 250 ℃,蒸汽压力 4 M Pa ,孔隙体积 120 ml ,岩心温度 60 ℃,岩心渗透率 4. 12 ,氮泵排量 67 ml/ min ,药泵排量 0. 83 g/ min 。
度设置为 300 ℃,压力 14 M Pa ,恒温 24 h ,停止加热 反应釜 ,自然冷却到室温 ,取出降粘剂 ,进行乳化降 粘试验和驱油试验 ,降粘率和驱油效率均保持在初 始值的 98 %以上 , 证明该降粘剂具有良好的耐温 性。
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
降粘实验是按油水比 7∶3 ,水浴温度 60 ℃的条 件下进行的 ,采用的油样是单 6Ο14Ο40 井脱水原油 , 降粘剂浓度为在水相中的浓度 。试验结果如表所 示。
降粘剂 浓度/ %
0. 15 0. 20 0. 30 0. 40 0. 50 0. 60
表 1 脱水原油降粘试验
原油粘度 加降粘剂后原油 降粘率
该工艺可以提高注入流体的驱替效率 ,但并不 能提高流体的波及效率 ,对于大孔道及非均质性导 致的窜流需通过封堵调剖的方式进行解决 ,下一步 将进行弹性封堵的研究 。
56
西南石油学院学报 2003 年
考虑单家寺油田经过多轮次吞吐周期的开采以 及边底水的影响 ,驱油效率实验按以下方案进行 :先 注 5PV 的蒸汽驱扫岩芯管 ,然后伴蒸汽注入降粘 剂 ,确定驱替效率提高的程度 ,伴降粘剂注入蒸汽的 量为 5PV 。驱替效率的定义如下 :
打排放 , 没有干度
65 70
挤高效稠油降粘剂后
注蒸汽压力 干度
/ MPa
/%
16. 0
15
15. 0
20
15. 5
16
16. 0
18
15. 0
24
5. 5
22
15. 5
20
15. 0
18
15. 0
73
15. 0
73
分析单六东试 1 井注汽压力变化曲线 :单六东 试 1 井的原油粘度是 7. 86 ×104 mPa·s ,这口井一开 始连续 24 小时挤稠油降粘剂 ,压力一度下降到 16. 5 M Pa ,干度保持在 65 %以上 ;这时停挤 12 小时 ,压力 很快升到 18. 8 MPa ,然后又挤降粘剂将压力控制 住。
Ξ 收稿日期 : 2002 - 07 - 26 作者简介 : 宋斗贵 (1968 - ) ,男 (汉族) ,江苏人 ,工程师 ,从事油田开发管理工艺技术研究 。
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
第 3 期 宋斗贵等 : 高效稠油降粘剂的性能评价及现场应用
57
1. 6 C YΟ2 的合理使用浓度 通过对 C YΟ2 提高稠油油藏采收率试验结果的
分析 ,可以看出当 C YΟ2 在油层中液相的有效浓度在 为 0. 3 %～0. 5 % ,可以取得较好的驱替效果 。如再 提高高温薄膜扩展剂的浓度 ,对采收率提高的幅度 非常有限[5 ] 。如高温薄膜扩展剂的使用浓度在 0. 3 %以下 ,其驱油效果受到很大的影响 。因此高温薄 膜扩展剂的合理使用浓度为在井底液相中的有效浓 度为 0. 3 %～0. 6 %。
表 3 周期采油效果对比表
井号
上周期 /t
本周期 /t
单 2Ο19Ο15
0
3275
单 6Ο12X42
720
1072
单 6Ο6Ο22
2210
3821
备注
继续生产 抽油杆断 继续有效
3 结论与建议
伴蒸汽注入 C YΟ2 可以有效提高蒸汽的驱替效 率 ,提高注汽周期产油量和油汽比 ,提高热采的经济 性 ,适用于注蒸汽开发稠油的各个阶段 ,尤其适用于 多轮次吞吐后期提高稠油油藏采收率 。此外 ,C YΟ2 也可以降低注汽压力 ,增强地层的吸汽能力 ,降低油 水界面张力 。从室内实验及现场应用情况考虑 ,经 济合理的使用方法是在三轮次以上的注汽周期伴蒸 汽注入C YΟ2 。在注汽压力较高的区块 ,可以将 C YΟ2 作为前置液注入地层以降低注汽压力 。
1 室内实验研究
国内外的研究表明伴蒸汽注入高温薄膜扩展剂 可以降低油水界面张力 ,提高蒸汽的驱替效率 。影 响该项技术的核心是高温薄膜扩展剂的耐温性和抗 盐性 ,现场使用的表面活性剂主要有以下几类 :阳离 子类表面活性剂 、阴离子类表面活性剂和非离子性 表面活性剂 ,其中阳离子表面活性剂易同岩石表面 形成亲油膜 ,不利于降低残余油饱和度 ;阴离子类表 面活性剂耐温性较好 ,但抗盐性较差 ;非离子类表面 活性剂乳化性能良好但耐温性能差 。本次重点进行