低滲透油藏復合活性劑體系

1、低滲透油藏復合活性劑體系降壓增注研究匯報內(nèi)容二、表面活性劑降壓增注作用機理一、表面活性劑降壓增注的理論依據(jù)三、復合活性劑體系及性能評價四、施工工藝優(yōu)化研究五、現(xiàn)場應用及效果六、結(jié)論與認識勝利油田東辛采油廠注入壓力與水的有效滲透率Kw成反比，通過提高地層對注入水的有效滲透率，可以降低注入壓差。平面徑向流產(chǎn)量公式平面徑向流產(chǎn)量公式（裘比公式）（裘比公式）一、表面活性劑降壓增注的理論依據(jù)Q：產(chǎn)量；：產(chǎn)量；：流體粘度；：流體粘度；h：油層厚度；：油層厚度；pe：油藏壓力；：油藏壓力；pwf：井底壓力；：井底壓力；re：供液半徑；：供液半徑；rw：井筒半徑；：井筒半徑；P：壓力差；：壓力差；K：地層絕對

2、滲透率：地層絕對滲透率；Kw：地層對注入水的有效滲透率；：地層對注入水的有效滲透率； Krw：地層對注入水的相對滲透率：地層對注入水的相對滲透率匯報內(nèi)容二、表面活性劑降壓增注作用機理一、表面活性劑降壓增注的理論依據(jù)三、復合活性劑體系及性能評價四、施工工藝優(yōu)化研究五、現(xiàn)場應用及效果六、結(jié)論與認識勝利油田東辛采油廠1、降低油水界面張力洗油效率隨毛細管準數(shù)的增加而增加，界面張力越小，毛細管數(shù)越大，驅(qū)油效率越高。W粘附粘附=油水油水(1+cos)式中，式中，W粘附粘附粘附功；粘附功； 油水油水 油水界面張力；油水界面張力； 油對巖石表面的潤濕角油對巖石表面的潤濕角式中，式中， Nc 毛管數(shù)值；毛管數(shù)值

3、； V 驅(qū)替相的滲流速度；驅(qū)替相的滲流速度； w水相粘度水相粘度 ； 油水油水 油水界面張力油水界面張力Nc=Vw油水油水殘余油變成可流動油通過孔喉示意圖殘余油變成可流動油通過孔喉示意圖二、表面活性劑降壓增注作用機理通過表面活性劑降低油水界面張力通過表面活性劑降低油水界面張力, , 降低剝降低剝離原油所需的粘附功，使滯留在孔隙中的剩余離原油所需的粘附功，使滯留在孔隙中的剩余油流動，油流動，降低殘余油飽和度降低殘余油飽和度，增加有效微孔數(shù)，增加有效微孔數(shù)，降低滲流阻力。降低滲流阻力。弱水濕潤濕弱水濕潤濕v壁0毛管力 v壁=0砂巖強水濕儲層砂巖強水濕儲層近井地帶，橫斷面上的流速分布呈圓錐曲線，近井

4、地帶，橫斷面上的流速分布呈圓錐曲線，V V壁壁=0=0，液固間出現(xiàn)很強的，液固間出現(xiàn)很強的粘滯阻力。親水性越強，粘滯阻力就越大；而變?yōu)槿跛疂駮r，粘滯阻力降粘滯阻力。親水性越強，粘滯阻力就越大；而變?yōu)槿跛疂駮r，粘滯阻力降低至零，橫斷面的流速成切線分布，降低了注水摩阻。低至零，橫斷面的流速成切線分布，降低了注水摩阻。式中，式中，Pc 毛細管力毛細管力(排替壓力排替壓力) 界面張力界面張力 潤濕角潤濕角 r毛細管半徑毛細管半徑Pc=2 cosr2、改變巖石表面潤濕性二、表面活性劑降壓增注作用機理使由于長期受注入水沖刷而強親水的油層巖石表面轉(zhuǎn)為弱親水，可以降低注水摩阻。增注劑驅(qū)除注水水膜后擴大有效滲流

5、通道示意圖增注劑驅(qū)除注水水膜后擴大有效滲流通道示意圖注水沖刷使儲層砂巖表面形成水膜，由于增注劑的吸附性較強，使得儲注水沖刷使儲層砂巖表面形成水膜，由于增注劑的吸附性較強，使得儲層表面水膜厚度逐漸減小至破裂消失，最終結(jié)果是增注劑吸附于砂巖表面，層表面水膜厚度逐漸減小至破裂消失，最終結(jié)果是增注劑吸附于砂巖表面，驅(qū)除注水引起的水膜。驅(qū)除注水引起的水膜。3、降低邊界層厚度二、表面活性劑降壓增注作用機理表面活性劑分子吸附在邊界層流體表面，可使邊界層流體的剝落功減小，從而降低水化膜厚度，增大有效孔喉半徑，減小流動阻力。匯報內(nèi)容二、表面活性劑降壓增注作用機理一、表面活性劑降壓增注的理論依據(jù)三、復合活性劑體系

6、及性能評價四、施工工藝優(yōu)化研究五、現(xiàn)場應用及效果六、結(jié)論與認識勝利油田東辛采油廠復合活性劑體系組成復合活性劑體系組成組分組分溶劑油溶劑油主劑：主劑：乳化劑：乳化劑：增溶劑增溶劑比例比例72%28%（7：9：12）（一）復合活性劑體系組成三、復合活性劑體系及性能評價增注劑體系主劑為陰陽兩性離子型增注劑體系主劑為陰陽兩性離子型C C2020氨基化合物類表面活性劑，另外兩種表面氨基化合物類表面活性劑，另外兩種表面活性劑分別是乳化劑活性劑分別是乳化劑OPOP和增溶劑，乳化劑和增溶劑，乳化劑是烷基酚和環(huán)氧乙烷縮合物，增溶劑是醇是烷基酚和環(huán)氧乙烷縮合物，增溶劑是醇醚類化合物。醚類化合物。通過正交試驗調(diào)整主

7、劑和其他表面活性劑配比，與溶劑油復配后組成體系配方。增注劑在不同溫度條件下的洗油效率增注劑在不同溫度條件下的洗油效率不同濃度的增注劑在常溫下就有較好的洗油能力，不同濃度的增注劑在常溫下就有較好的洗油能力，隨溫度升高洗油效率大幅度提高。在隨溫度升高洗油效率大幅度提高。在60 條件下條件下5%增增注劑洗油效率達到注劑洗油效率達到96%以上以上。增注劑增注劑濃度濃度洗油洗油效率效率(%)（常溫）（常溫）洗油洗油效率效率(%)（40）洗油洗油效率效率(%)（60）2.0%38.3655.4078.413.0%43.4962.7783.684.0%48.9367.5887.075.0%57.7475.5

8、396.20洗油能力實驗圖片洗油能力實驗圖片 增注劑具有良好的地層清洗能力。（二）復合活性劑體系性能評價三、復合活性劑體系及性能評價1、洗油能力評價實驗不同濃度增注劑與原油間的界面活性不同濃度增注劑與原油間的界面活性用界面張力測定儀測定加入不用界面張力測定儀測定加入不同濃度增注劑的原油與注入水體系同濃度增注劑的原油與注入水體系的界面張力，從測定結(jié)果可以看出，的界面張力，從測定結(jié)果可以看出，都表現(xiàn)出良好的界面活性。都表現(xiàn)出良好的界面活性。增注劑濃度（增注劑濃度（%）界面張力界面張力(mN/m)024.621.03.672.09.6810-13.06.5210-14.04.2310-15.03.8

9、510-1 增注劑濃度大于2.0%時，界面張力達10-1mN/m數(shù)量級。三、復合活性劑體系及性能評價2、對油水界面活性評價天然巖心處理前天然巖心處理前(0)3%增注劑處理后增注劑處理后(55.6)永永1 1區(qū)塊天然巖心為強水濕，處理后均表現(xiàn)為弱水濕，且隨著增注劑溶液濃度區(qū)塊天然巖心為強水濕，處理后均表現(xiàn)為弱水濕，且隨著增注劑溶液濃度的提高，潤濕性改變能力提高；但隨濃度由的提高，潤濕性改變能力提高；但隨濃度由3%3%增加至增加至5%5%，提升幅度差別很小。，提升幅度差別很小。4%增注劑處理后增注劑處理后(56.8)5%增注劑處理后增注劑處理后(61.5)測定不同濃度增注劑處理天然巖心巖石表面潤濕

10、角的變化：測定不同濃度增注劑處理天然巖心巖石表面潤濕角的變化： 增注劑能使永1天然巖心由強水濕變?yōu)槿跛疂?，說明其具有改變潤濕性能力。三、復合活性劑體系及性能評價3、改變潤濕性能力評價增注劑增注劑(3%)處理后相對滲透率曲線處理后相對滲透率曲線與水驅(qū)相滲曲線相比，復合降壓增注體系驅(qū)相滲曲線發(fā)生了以下變化：與水驅(qū)相滲曲線相比，復合降壓增注體系驅(qū)相滲曲線發(fā)生了以下變化：a.a.束縛水飽和度點左移，且束縛水飽和度點左移，且等滲點左移，等滲點左移，巖心表面巖心表面親水性減弱親水性減弱，親油性增強。，親油性增強。b.b.當巖石親水程度減弱時，當巖石親水程度減弱時，水的相對滲透率增加水的相對滲透率增加，油的

11、相對滲透率減小。，油的相對滲透率減小。c.c.在高含水期，水相滲透率增加明顯，曲線出現(xiàn)上翹，在高含水期，水相滲透率增加明顯，曲線出現(xiàn)上翹，水相滲透率顯著提高水相滲透率顯著提高，水相流動得以改善。水相流動得以改善。d.d.增注劑濃度提高，潤濕性改變能力增強。增注劑濃度提高，潤濕性改變能力增強。 增注劑使巖心潤濕性轉(zhuǎn)變?yōu)槿跤H水，水相滲透率提高。增注劑增注劑(4%)處理后相對滲透率曲線處理后相對滲透率曲線增注劑增注劑(5%)處理后相對滲透率曲線處理后相對滲透率曲線三、復合活性劑體系及性能評價4、對相對滲透率影響實驗永永1 1塊驅(qū)替實驗用天然巖心塊驅(qū)替實驗用天然巖心油田油田勝利油田勝利油田樣品號（井號

12、）樣品號（井號）永永1X63孔隙體積，孔隙體積，cm33.72氣測滲透率，氣測滲透率，10-3m253.5孔隙度，孔隙度，%13.70克氏滲透率，克氏滲透率，10-3m2巖樣長度，巖樣長度，cm5.77初始滲透率，初始滲透率，10-3m25.27巖樣直徑，巖樣直徑，cm2.45流量，流量，cm3/min/實驗溫度，實驗溫度，60.0巖性描述巖性描述三、復合活性劑體系及性能評價5、增注性能物模流動實驗分別對不同濃度增注劑進行物模流動實驗，實驗表明增注劑濃度在3.0%-5.0%均具有較好的降壓增注效果。濃度濃度水相滲透率提高水相滲透率提高注入壓力下降注入壓力下降3%49.4%27.7%4%50.7

13、%28.1%5%51.8%28.3%驅(qū)替實驗巖芯樣品基礎(chǔ)數(shù)據(jù)驅(qū)替實驗巖芯樣品基礎(chǔ)數(shù)據(jù)增注性能物模流動實驗數(shù)據(jù)增注性能物模流動實驗數(shù)據(jù)增注劑（濃度增注劑（濃度5%）驅(qū)替試驗曲線）驅(qū)替試驗曲線驅(qū)替前后對比，水相滲透率提高驅(qū)替前后對比，水相滲透率提高51.8%，相同注入排量下注入壓力下降，相同注入排量下注入壓力下降28.3%；水驅(qū)注入；水驅(qū)注入70PV后，出現(xiàn)壓力上升，滲透率下降，水驅(qū)注入后，出現(xiàn)壓力上升，滲透率下降，水驅(qū)注入95PV后，后，驅(qū)替壓力和滲透率仍明顯好于增注劑處理前，說明增注劑抗沖刷能力較強。驅(qū)替壓力和滲透率仍明顯好于增注劑處理前，說明增注劑抗沖刷能力較強。三、復合活性劑體系及性能評價

14、5、增注性能物模流動實驗匯報內(nèi)容二、表面活性劑降壓增注作用機理一、表面活性劑降壓增注的理論依據(jù)三、復合活性劑體系及性能評價四、施工工藝優(yōu)化研究五、現(xiàn)場應用及效果六、結(jié)論與認識勝利油田東辛采油廠浸泡不同時間對滲透率的影響浸泡不同時間對滲透率的影響通過評價增注體系停留時間對滲透率的影響，確定合理關(guān)井時間。序號序號浸泡浸泡時間時間(h)滲透率滲透率(10-3m2)102.252122.673243.384363.865484.156604.207724.23增注劑不同停留時間巖心滲透率的變化增注劑不同停留時間巖心滲透率的變化 確定現(xiàn)場施工關(guān)井反應時間為48小時。實驗結(jié)論：由實驗結(jié)果可以看出，增注劑與

15、巖石表面接觸時間達到實驗結(jié)論：由實驗結(jié)果可以看出，增注劑與巖石表面接觸時間達到4848小小時后時后對改善巖芯滲透率的作用對改善巖芯滲透率的作用已不再明顯已不再明顯。四、施工工藝優(yōu)化研究1、關(guān)井反應時間的優(yōu)化 確定增注處理半徑確定為3-4米。K=0.025um2K=0.15 um2K=0.1um2K=0.06um2K=0.03um2K=0.12um2在在10m3/md注水強度下不同滲透率儲層壓損曲線注水強度下不同滲透率儲層壓損曲線繪制永繪制永1區(qū)塊不同滲透率儲層，在每米砂厚區(qū)塊不同滲透率儲層，在每米砂厚10m3/d的注水強度下，所需的注水強度下，所需注水壓力在半徑方向上的分布曲線。注水壓力在半徑

16、方向上的分布曲線。從曲線上可以看出，在從曲線上可以看出，在3米米以內(nèi)以內(nèi)是是壓降敏感區(qū)壓降敏感區(qū)，也是改造效，也是改造效果最明顯區(qū)域，因此可將增注處果最明顯區(qū)域，因此可將增注處理半徑確定為理半徑確定為3-4米。米。四、施工工藝優(yōu)化研究2、增注處理半徑的確定直接注增注劑直接注增注劑污染后注增注劑污染后注增注劑污染后預處理再注增注劑污染后預處理再注增注劑通過配套不同施工方式，對比增注劑對巖心滲透率的影響，實驗表明預處理技術(shù)對增注效果有明顯改善。 優(yōu)選油層預處理與降壓增注技術(shù)復合配套的施工模式。四、施工工藝優(yōu)化研究3、配套施工工藝的優(yōu)化不同施工方式下增注劑處理巖心前后滲透率對比試驗不同施工方式下增注

17、劑處理巖心前后滲透率對比試驗 酸液巖心物模實驗結(jié)果酸液巖心物模實驗結(jié)果選取復合酸作為主體酸開展巖心物模實驗（復合酸體系：選取復合酸作為主體酸開展巖心物模實驗（復合酸體系：HCL:HF:有機有機土酸土酸:醋酸為醋酸為5:1:1.5:1.5）。）。實驗結(jié)果表明，實驗結(jié)果表明，酸化后巖心滲透率酸化后巖心滲透率增增加加1414倍倍以上。以上。段塞段塞Q(ml/min)L(cm)A(cm2)P(Mpa)k(10-3m2)K2/K1酸前酸前0.4165.33.841.420.64314.2酸液體系酸液體系0.55.33.840.1229.145開展酸化預處理后再注增注劑的巖心流動實驗。開展酸化預處理后再注

18、增注劑的巖心流動實驗。試驗結(jié)果顯示，水相試驗結(jié)果顯示，水相滲透率滲透率提高提高4 4倍倍。四、施工工藝優(yōu)化研究3、配套施工工藝的優(yōu)化 優(yōu)選復合酸體系作為油層預處理配套技術(shù)。匯報內(nèi)容二、表面活性劑降壓增注作用機理一、表面活性劑降壓增注的理論依據(jù)三、復合活性劑體系及性能評價四、施工工藝優(yōu)化研究五、現(xiàn)場應用及效果六、結(jié)論與認識勝利油田東辛采油廠永永安安三三角角洲洲永安鎮(zhèn)油田含油面積圖永安鎮(zhèn)油田含油面積圖永永12斷塊斷塊永永35斷塊斷塊永永3斷塊斷塊永永42斷塊斷塊永永66斷塊斷塊永永63斷塊斷塊永永1斷塊斷塊永永1沙四段為常溫常壓、沙四段為常溫常壓、稀油、低孔低滲的砂礫巖油稀油、低孔低滲的砂礫巖油藏

19、，地質(zhì)儲量藏，地質(zhì)儲量1782104t，平，平均孔隙度均孔隙度11.4%，平均滲透率，平均滲透率1010-3m2，地層溫度，地層溫度97。目前月注采比僅目前月注采比僅0.40，綜合含，綜合含水水47.9%，采出程度，采出程度4.8，地，地層總壓降層總壓降14Mpa。 單元欠注情況嚴重，能量消耗快； 酸化增水幅度小，措施有效期短； 多輪次酸化效果下降，常規(guī)增注措施適應性差。存在問題五、現(xiàn)場應用及效果1、永1試驗區(qū)基本概況2012年開始在永年開始在永1、萊、萊113等低滲區(qū)塊試驗，截止目前實施等低滲區(qū)塊試驗，截止目前實施6口井，有效口井，有效5口，有效率口，有效率83.3，日增水，日增水163m3

20、/d，增水幅度，增水幅度380%，累計增水，累計增水45807m3，層段合格率層段合格率66.7%，平均有效天數(shù)，平均有效天數(shù)203天天（6.5個月），取得了明顯的降壓增個月），取得了明顯的降壓增注效果。注效果。復合活性體系降壓增注效果統(tǒng)計表復合活性體系降壓增注效果統(tǒng)計表序序號號井號井號 實施日期實施日期 實施前注水情況實施前注水情況 實施后注水情況實施后注水情況 有效有效天數(shù)天數(shù)累計累計增水增水油壓油壓配注配注日注日注油壓油壓配注配注日注日注合格率合格率Mpa m3 m3 Mpa m3 m3 %dm3 1 YAA63N20 2012/9/1824.539023.834351003511254

21、02 YAA1-30 2012/9/1521.73015204846100322145603 YAA1X60 2012/10/1922301621.86015052684 GLL113X252013/8/82541020.23132100304107255 YAA1-20 2013/4/722.5301218.84028019052506 GLL113X222014/1/1122310174850100482464合計合計 2014326120666.7203 45807五、現(xiàn)場應用及效果2、現(xiàn)場試驗及效果開發(fā)效果：永永1試驗區(qū)與實施前對比，日注水量由試驗區(qū)與實施前對比，日注水量由47方方/天

22、增加到天增加到233方方/天，天，日液水平由日液水平由117方方/天增加到天增加到215方方/天，月注采比由天，月注采比由0.40上升至上升至1.08，增加了，增加了0.68。日油水平增加。日油水平增加60噸噸/天，綜合含水下降天，綜合含水下降4.1%，平均動液面回升，平均動液面回升111米，米，投入產(chǎn)出比達投入產(chǎn)出比達1：3.75。油藏開發(fā)效果統(tǒng)計表油藏開發(fā)效果統(tǒng)計表指標指標開水井開水井數(shù)（口）數(shù)（口）日注水量日注水量（m3/d）開油井開油井數(shù)（口）數(shù)（口）日液水平日液水平（m3/d）日油水平日油水平（t/d）綜合含綜合含水（水（%）月注月注采比采比平均動平均動液面（液面（m）實施前實施前6

23、47181176147.9%0.401587實施后實施后82331921512143.7%1.081476差值差值218619860-4.1%0.68-111u 現(xiàn)場試驗表明，復合活性體系降壓增注技術(shù)在低滲透油藏具有較好的降壓增注效果。五、現(xiàn)場應用及效果2、現(xiàn)場試驗及效果該井油層物性差、啟動壓力高導致欠注，同時存在后期污染堵塞。針對此情況，設(shè)計了先酸化預處理油層，后實施復合降壓增注的施工方案。 典型井例：永1-30井YAA1-30YAA1-30井地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)井地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層位層位井井段段(m)厚度厚度(m)電測解釋電測解釋孔隙度孔隙度(%)滲透率滲透率(mD)泥質(zhì)含量泥質(zhì)含量(%)沙三中沙三中

24、1968.3-19712.7/1油層油層19.61642.6沙四沙四2001.1-2038.116.8/3油水同層油水同層15.340.111.2泵注程序泵注程序液體名稱液體名稱液量液量(m3)備注備注正替酸液正替酸液鹽酸鹽酸6投投28mm鋼鋼球球正擠酸液正擠酸液鹽酸鹽酸4正擠酸液正擠酸液復合酸復合酸20正擠隔離液正擠隔離液清水清水2.5正擠增注劑正擠增注劑增注劑增注劑4增注劑濃度增注劑濃度3%酸化預處理酸化預處理施工方案設(shè)計施工方案設(shè)計復合降壓增注復合降壓增注施工方案設(shè)計施工方案設(shè)計泵注程序泵注程序液體名稱液體名稱液量液量(m3)備注備注正擠增注劑正擠增注劑增注劑增注劑56增注劑濃度增注劑濃度3%正擠頂替液正擠頂替液清水清水6關(guān)井反應關(guān)井反應關(guān)井反應關(guān)井反應48小時小時五、現(xiàn)場應用及效果實施后，初期油壓12.4Mpa日注水46m3/d，增水幅度達306%(措施前日注15m3)，統(tǒng)計該井有效期322天，累計增水14560m3，增水效果明顯。復合酸復合酸20m3鹽酸鹽酸10m3增注劑增注劑60m3酸化酸化施工泵壓由施工泵壓由25Mpa降至降至16Mpa，關(guān)井反應關(guān)井反應1h，注增注劑注增注劑壓力由壓力由20.5Mpa降降至至18Mpa。永永1-301-30井施工壓力變化曲線井施工壓力變化曲線永永1-301-30井注水生產(chǎn)曲線井注水生產(chǎn)曲線五、現(xiàn)場應用及效果