氮气化学辅助吞吐工艺技术
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易 与 碳 氢 化 合 物 发 生 反 应 ，在水 中溶 解 度 低 的特 点 ，且 来源 广 ，在稠 油 热采 中得 到广 泛应 用 。 （ ３ ）破 乳 剂脱水 评 价 。取稠 油联 合站 的原油进
行 破乳 剂脱 水实 验 。结果 表 明 ，破乳 剂平 均脱 水率 （ ２ ）氮 气 提 高 吞 吐 效 果 机 理 。 氮 气 导 热 系 数 在 ９ ２ ％以上 ，脱 出水 清 ，呈 乳 白色 ，脱 出水 平 均含 低 ，油井 在 注蒸 汽 时 ，通过 向油 井油 套环 形 空 间注 油 量在 ８ ０ ｍｇ ／ Ｌ以下 ，说 明该 化学 降 黏 剂 不影 响原
积 的 目的 ，从 而达 到提 高原 油 采收率 的效果 。
（ ２ ）化学降黏剂用量按蒸汽作用油层半径 、油
层厚度 、油层孔隙度等综合确定 ，氮气量按平均混
注ｔ ｔ ３ ｏ： １ ， 结合油层条件、 采出情况进化优化设计。 （ ３ ）氮气结合化学降黏辅助吞吐措施结 了合氮
２ 室 内研 究
油气田地面工程 （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｙ ｑ ｔ ｄ ｍｇ ｃ ． ｃ ｏ ｍ） ～２ ７ —
氮气辅助蒸汽吞吐地质模拟 实验表明，氮气、蒸汽最佳混注比例 ２ ５： １ － ４ ５： １ 范围内．注入时机 在３ ～ ７ 周期 效果最佳。 氮气量优化设 计 时应考虑 油层 条件 、采 出程度 、吞 吐周期 等 因素 。
关键词：稠油 ；蒸汽吞吐 ；注氮气 ；降黏剂
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ６ ８ ９ ６ ． ２ ０ １ ４ ． ２ ． ０ １ ６
第３ ３ 卷第 ２ 期 （ ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ）（ 试验研 究）
氮气化学辅助吞吐工艺技术
孔 东胜 彭富更 张永 平 张建军 雷洲 张红梅 河南 油田 采油 二厂
摘要 ：河南油田稠油油藏开发过程 中暴露 出的问题主要有 高轮 次吞吐后 回采水率低 、注汽 开 采 成 本 较 高等 。 分 别选 择 三 种 不 同类 型黏 度 的稠 油 、特 超稠 油 、超 稠 油原 油 进行 降黏 实验 。
（ ３ ）氮 气结 合化 学 降黏 剂辅 助蒸 汽吞 吐作用 原
理 。蒸汽在稠油热采 中起着主导作用 。注氮气有助 于降低热损失 ，补 充地层能量 ，提高油层 动用程
３ 结论
（ １ ）试 验所 选择 的化学 降 黏剂 能够 承 受 ３ ０ ０。 Ｃ
度 。氮气结合化学 降黏剂辅助蒸汽吞 能把 氮气助 的高温 ，稳定性好 ，降黏能力强 ，与现用破乳剂的 排 、原油降黏 、蒸汽降黏有机结合 ，形成合力 ， 起 配伍性好 ，不影响采出原油的后续脱水处理。 到增加地层能量 、降低原油黏度 ，扩大蒸汽波及体
１ 技术 原理
入 氮气驱替 出导 热系数高 的水 ，降低 注汽时热损 油 的后续脱 水 ，与破乳 剂 的配伍 性好 。 失 。测井 数据 表 明 ，井筒 注入 氮 气后 ，井 底 干度 上 （ ４ ）氮气辅助蒸汽吞吐工艺中注入时机及混注 升 ，套管温度降低 ，热损 失率下降 。注蒸汽 的同 比。根据河南油田工程院做的氮气辅助蒸汽吞吐地 时 ，注入 非凝 结性 氮气 ，提高 了地 层压 力 。 当油井 质模拟实验 ，氮气、蒸汽最佳混注比例 ２ ５： １ ￣ ４ ５： １ 开抽 时 ， 氮气体积膨胀 ，注入地层 中的氮气反向流 范 围内 ，注入时机在 ３ ￣ ７ 周期效果最佳 。氮气量优 入井内，使油水返排 ，起到助排 的作用 ，从而增加 化设计时应考虑油层条件 、采出程度 、吞吐周期等 了油井产 量 。 因素 。
（ １ ）化学降黏剂的降黏能力 。分别选择 ３ 种不 气助排和化学降黏的双重作用 ，平均单井增油 １ ０ ０ ｔ 同类型黏度 的稠油 、特超稠油 、超稠油原油进行降 以上 ，增油效果明显 ，经济效益 良好 ，是提高高周
黏 实 验 ，油 水 比为 ７ ：３ ，降 黏剂 加 入后 浓 度为 期吞吐效果的有效技术手段 。 ３ ％ ０ ，在温度为 ５ ０ 。 Ｃ 时进行旋转黏度测试。实验结 （ 栏 目主 持 杨过 程 中暴露 出的 问题 主 果表明，原油黏度大大降低 ，有的甚至降到 １ ０ ０ ｍＰ ａ・ Ｓ
要有高轮次吞吐后 回采水率低 ，地下存水增多 ，原 以下 ，所选两种降黏剂对这 ３ 种原油的降黏率均能 油产量下降 ，套管变形或损坏数量增加 ，低产低效 达 到 ９ ７ ％以上 ，能够满 足原 油 降黏 的需要 。 井增多 ，开发效果差 ，注汽开采成本高等 ，需要提 高油井采收率 ，以改善开发效果。 （ ２ ）化学降黏剂 的热稳定 。将装有化学降黏剂
溶液的耐温耐压密封容器放人马弗炉 中，３ ０ ０。 Ｃ 下
恒温一周后取 出进行降黏实验 。实验结果表明：与
原来 降黏率相比 ，两种降黏剂 的降黏率略有降低 ， （ １ ）氮气 的性 质 。氮气具有导 热系数 （ ０ ． ０ ２ ４ 但 仍 能达 到 ９ ５ ％以上 ，说 明该 降黏 剂有 较强 的热 稳 ７ ５ Ｗ／ ｍ・ Ｋ）低 ， 比热 容 大 ，化 学性 质 不 活跃 ，不 定性。
行 破乳 剂脱 水实 验 。结果 表 明 ，破乳 剂平 均脱 水率 （ ２ ）氮 气 提 高 吞 吐 效 果 机 理 。 氮 气 导 热 系 数 在 ９ ２ ％以上 ，脱 出水 清 ，呈 乳 白色 ，脱 出水 平 均含 低 ，油井 在 注蒸 汽 时 ，通过 向油 井油 套环 形 空 间注 油 量在 ８ ０ ｍｇ ／ Ｌ以下 ，说 明该 化学 降 黏 剂 不影 响原
积 的 目的 ，从 而达 到提 高原 油 采收率 的效果 。
（ ２ ）化学降黏剂用量按蒸汽作用油层半径 、油
层厚度 、油层孔隙度等综合确定 ，氮气量按平均混
注ｔ ｔ ３ ｏ： １ ， 结合油层条件、 采出情况进化优化设计。 （ ３ ）氮气结合化学降黏辅助吞吐措施结 了合氮
２ 室 内研 究
油气田地面工程 （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｙ ｑ ｔ ｄ ｍｇ ｃ ． ｃ ｏ ｍ） ～２ ７ —
氮气辅助蒸汽吞吐地质模拟 实验表明，氮气、蒸汽最佳混注比例 ２ ５： １ － ４ ５： １ 范围内．注入时机 在３ ～ ７ 周期 效果最佳。 氮气量优化设 计 时应考虑 油层 条件 、采 出程度 、吞 吐周期 等 因素 。
关键词：稠油 ；蒸汽吞吐 ；注氮气 ；降黏剂
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ６ ８ ９ ６ ． ２ ０ １ ４ ． ２ ． ０ １ ６
第３ ３ 卷第 ２ 期 （ ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ）（ 试验研 究）
氮气化学辅助吞吐工艺技术
孔 东胜 彭富更 张永 平 张建军 雷洲 张红梅 河南 油田 采油 二厂
摘要 ：河南油田稠油油藏开发过程 中暴露 出的问题主要有 高轮 次吞吐后 回采水率低 、注汽 开 采 成 本 较 高等 。 分 别选 择 三 种 不 同类 型黏 度 的稠 油 、特 超稠 油 、超 稠 油原 油 进行 降黏 实验 。
（ ３ ）氮 气结 合化 学 降黏 剂辅 助蒸 汽吞 吐作用 原
理 。蒸汽在稠油热采 中起着主导作用 。注氮气有助 于降低热损失 ，补 充地层能量 ，提高油层 动用程
３ 结论
（ １ ）试 验所 选择 的化学 降 黏剂 能够 承 受 ３ ０ ０。 Ｃ
度 。氮气结合化学 降黏剂辅助蒸汽吞 能把 氮气助 的高温 ，稳定性好 ，降黏能力强 ，与现用破乳剂的 排 、原油降黏 、蒸汽降黏有机结合 ，形成合力 ， 起 配伍性好 ，不影响采出原油的后续脱水处理。 到增加地层能量 、降低原油黏度 ，扩大蒸汽波及体
１ 技术 原理
入 氮气驱替 出导 热系数高 的水 ，降低 注汽时热损 油 的后续脱 水 ，与破乳 剂 的配伍 性好 。 失 。测井 数据 表 明 ，井筒 注入 氮 气后 ，井 底 干度 上 （ ４ ）氮气辅助蒸汽吞吐工艺中注入时机及混注 升 ，套管温度降低 ，热损 失率下降 。注蒸汽 的同 比。根据河南油田工程院做的氮气辅助蒸汽吞吐地 时 ，注入 非凝 结性 氮气 ，提高 了地 层压 力 。 当油井 质模拟实验 ，氮气、蒸汽最佳混注比例 ２ ５： １ ￣ ４ ５： １ 开抽 时 ， 氮气体积膨胀 ，注入地层 中的氮气反向流 范 围内 ，注入时机在 ３ ￣ ７ 周期效果最佳 。氮气量优 入井内，使油水返排 ，起到助排 的作用 ，从而增加 化设计时应考虑油层条件 、采出程度 、吞吐周期等 了油井产 量 。 因素 。
（ １ ）化学降黏剂的降黏能力 。分别选择 ３ 种不 气助排和化学降黏的双重作用 ，平均单井增油 １ ０ ０ ｔ 同类型黏度 的稠油 、特超稠油 、超稠油原油进行降 以上 ，增油效果明显 ，经济效益 良好 ，是提高高周
黏 实 验 ，油 水 比为 ７ ：３ ，降 黏剂 加 入后 浓 度为 期吞吐效果的有效技术手段 。 ３ ％ ０ ，在温度为 ５ ０ 。 Ｃ 时进行旋转黏度测试。实验结 （ 栏 目主 持 杨过 程 中暴露 出的 问题 主 果表明，原油黏度大大降低 ，有的甚至降到 １ ０ ０ ｍＰ ａ・ Ｓ
要有高轮次吞吐后 回采水率低 ，地下存水增多 ，原 以下 ，所选两种降黏剂对这 ３ 种原油的降黏率均能 油产量下降 ，套管变形或损坏数量增加 ，低产低效 达 到 ９ ７ ％以上 ，能够满 足原 油 降黏 的需要 。 井增多 ，开发效果差 ，注汽开采成本高等 ，需要提 高油井采收率 ，以改善开发效果。 （ ２ ）化学降黏剂 的热稳定 。将装有化学降黏剂
溶液的耐温耐压密封容器放人马弗炉 中，３ ０ ０。 Ｃ 下
恒温一周后取 出进行降黏实验 。实验结果表明：与
原来 降黏率相比 ，两种降黏剂 的降黏率略有降低 ， （ １ ）氮气 的性 质 。氮气具有导 热系数 （ ０ ． ０ ２ ４ 但 仍 能达 到 ９ ５ ％以上 ，说 明该 降黏 剂有 较强 的热 稳 ７ ５ Ｗ／ ｍ・ Ｋ）低 ， 比热 容 大 ，化 学性 质 不 活跃 ，不 定性。