化学驱对克拉玛依油田开发的探讨研究

化学驱对克拉玛依油田开发的探讨研究
简要阐述克拉玛依油田的砾岩油藏特点，详细介绍化学驱（聚合物驱、表面活性剂+聚合物、弱碱+表面活性剂+聚合物）应用于克拉玛依油田的实际采油过程中优势及存在问题。

针对存在的实际问题，提出相关的探讨研究对策并进行展望。

标签：化学驱；油田开发
克拉玛依油田经过多年的一次采油和二次采油的勘探开发阶段，现已处于高含水和高采出阶段，水驱开发稳产难度大，使得三次采油技术成为首选。

加上砾岩油藏的非均质性，导致各地下油层的动用状况的不稳定性和差异性增加，促使剩余油分布更加复杂，也加大了克拉玛依油田的勘探开发难度。

随着油藏含水率的逐渐升高，油层吸水厚度和产液厚度不断减小，致使实际采收率较低。

化学驱是向水中注入化学剂来改变驱替流体与原油间的界面性质从而提高采收率的一种采油方法。

化学驱作为一种较为成熟的三次采油技术已被广泛应用于国内各大油田，达到提高原油采收率的目的。

主要包括碱水驱、聚合物驱、表面活性剂驱、泡沫驱、二元及三元复合驱等。

1 化学驱的驱油机理及实际效果
针对克拉玛依油田的实际地质条件和油藏特性，聚合物驱、二元复合驱（表面活性剂+聚合物，Surfactant-Polymer，SP）和三元复合驱（弱碱+表面活性剂+聚合物，Alkaline- Surfactant-Polymer，ASP）等三种方法已被用于实际采油生产，以提高采收率并改善勘探开发效果。

聚合物驱通过提高注入水粘度、降低油水流度比和水相渗透率来提高采收率。

聚合物驱的主要注聚流程为：聚合物（阴离子型聚丙烯酰胺）先熟化溶解与过滤后得到聚合物母液，进入静混器与水混合成所要求的聚合物浓度，再经过地面管线、井口直至注入油层。

由于聚合物溶液的特性，在一定程度上增強了界面的粘度和粘弹性，从而获得较高的驱油效率。

SP二元复合驱是向聚合物溶液中添加少量表面活性剂，发挥了聚合物的增粘和表面活性剂的降低油水界面张力的双重协同作用。

同时，减少了聚合物用量，避免了地层损害问题。

ASP三元复合驱充分利用了弱碱、表面活性剂、聚合物等化学剂的特性，产生较好的三重协同效应，获得了超低的油水界面张力，从而提高了原油采收率。

将弱碱引入ASP三元复合驱体系，与原油中有机酸反应生成天然的表面活性剂，既减少表面活性剂用量，又降低聚合物与表面活性剂的吸附损耗。

就聚驱能力而言，ASP三元复合驱>SP二元复合驱>聚合物驱。

对于化学剂成本而言，SP二元复合驱>ASP三元复合驱>聚合物驱。

2 存在问题及探讨研究对策
尽管化学驱提高了克拉玛依油田的原油采收率，实际应用过程中依然存在很多问题：①聚合物驱仅能以增加溶液浓度的方式保持所需高粘度，聚合物消耗量
大、机械剪切稳定性差、易降解，驱油过程中聚合物溶液出现严重的粘度损失和盐敏效应且易吸附在地层岩石表面；②与ASP三元复合驱相比，SP二元复合驱体系驱油性能研究薄弱，对应评价方法不健全，缺少高效稳定的工业化表面活性剂，且表面活性剂吸附量大，易与油层中某些成分产生盐析效应，成本过高；③ASP三元复合驱中，弱碱使地层粘土发生分散与运移，导致地层渗透率下降，采出液破乳脱水困难，降低了聚合物粘度和产液能力。

也会使设备校检周期缩短，生产维护工作量大。

从实际现场的驱油效果分析，三种化学驱方法存在的共性问题：①所用聚合物的抗盐性、抗温性和抗剪切性能差，而且聚合物溶液的注聚经历管线、井口、井筒、射孔炮眼直到油层一系列过程，使得油层中聚合物溶液真正产生驱替作用的有效粘度大大降低。

②含聚采出液原油乳化严重，油水分离困难且粘度大，油水重力沉降分离速度减缓，增加了原油脱水和含油污水处理难度，影响原油处理系统和污水处理系统的正常生产运行，进一步缩短了原油及污水处理设备的生命周期；③采出液污水中因聚合物存在而出现乳化现象，导致污水的含油量和含固体悬浮物量超标。

针对上述化学驱存在的实际问题，特提出以下对策：①用具有高粘度、抗盐、抗温和抗剪切的疏水缔合聚合物或多元接枝聚表剂替代正在使用的聚合物。

通过优化地面流程和井网分布、强化注聚前油藏准备工作、改善注聚合物配比、提高注入质量、加强聚合物驱油动态监测、选择合理的注入速度，尽量减少聚合物的粘度损失；②原油处理前，添加化学复合破乳剂进行预处理，可以提高破乳能力和沉降分离速度，延长原油脱水设备的使用周期；③在原有污水处理工艺基础上，加入中和型净水剂和成核净化剂，有效降低原油污水中的含油量和悬浮物量；④可将成本低、环境友好和具有良好表面活性的纳米材料（如纳米SiO2微粒）引入到SP和ASP复合驱体系，改善驱油效率，最终提高原油采收率。

3 展望
基于克拉玛依油田的砾岩油藏特性，水驱采收率偏低，给化学驱采油提供了巨大的发展空间。

在经济成本允许的前提下，需要采用化学驱技术提高波及系数和驱油效率，获得较高原油采收率。

而化学驱在克拉玛依油田实际应用过程中亟待解决的关键技术问题有：高效廉价抗温抗盐表面活性剂和聚合物的开发研制，复合驱现场工艺设计优化与注入液的动态实时监测，深入研究污水循环配注聚合物技术。

同时，积极探索泡沫驱、微生物驱和纳米技术等多种技术在提高采收率方面的应用研究。

参考文献：
[1]周成裕.国内化学驱油技术的研究进展[J].日用化学工业，2011，41（2）：131-135.。