封閉斷塊油藏二氧化碳吞吐技術改進與應用.

1、封閉斷塊油藏二氧化碳吞吐技術改進與應用 摘 要 為提高封閉斷塊油藏的采收率 , 樁西油田從 2004 年開展二氧化碳吞吐復 合酸化技術 , 但隨著吞吐輪次的增加 ,吞吐效果逐年變差 ,選井條件越發(fā)苛刻。為 提高樁西油田封閉小斷塊油藏的整體開發(fā)水平 , 從二氧化碳吞吐機理出發(fā) , 通過 室內(nèi)合成無堿表面活性劑體系 ,提出了活性水 +二氧化碳+酸化三元復合吞吐解堵 技術, 深入剖析了其提高采收率機理 ,并確定了樁西三元復合吞吐解堵技術的礦 場篩選標準 , 該技術在樁西推廣應用 5 井次,取得了良好的增油效果。 關鍵詞 斷塊油藏 樁西油田 三元復合吞吐 中圖分類號 TE? 文獻標識碼 A? 文章編號

2、 1009-5489(2010)06-0155-03樁西油區(qū)目前共有斷塊單元31個,動用地質(zhì)儲量達3963Xl04t,可采儲量 1080.55 X 104t,平均采收率27.3%,比油田同類油藏平均水平低 3%樁西斷塊油 藏小于1.0km2的單元有11個（詳見表1）,地質(zhì)儲量775X 104t,油水井數(shù)比為 3.3 : 1,其中有5個斷塊沒有注水井，注采關系完善難度大，井網(wǎng)完善程度低。表 1 樁西封閉小斷塊油藏統(tǒng)計表 油藏分類序號區(qū)塊含油面積地質(zhì)儲量油井總數(shù)油井開井水井總數(shù)水井開井中滲1 老 17 斷塊0.611665332 老 15 斷塊0.641443 老 13 斷塊0.3232133復雜

3、4 老 451 塊 0.4122335 樁古 37 塊 0.879516 樁 X220.875657 樁 34 塊 0.420365328 樁 59-10.12221209 樁 2420.441552110渤 9910.84143 11樁 6-X10.28124311合計 77547361410開展封閉斷塊油藏低效井提高采收率技術研究 ,完善動態(tài)注采關系 ,補充能量 ,提 高油井利用率 , 改善油藏開發(fā)效果 , 是樁西封閉斷塊油藏增儲上產(chǎn)及持續(xù)穩(wěn)定發(fā) 展的重要保證和主要途徑。、技術思路及方案, 還可與表面, 最后通過酸化, 燜井 15 天, 酸針對樁西封閉斷塊油藏二氧化碳吞吐效果逐年變差的現(xiàn)象

4、 , 提出了活性水 +二氧 化碳 +酸化三元復合吞吐解堵技術 , 通過表面活性劑降低油水界面張力 （即使不達 到超低界面張力 ） 提高洗油效率。而二氧化碳除發(fā)揮其本身作用外 活性劑形成二氧化碳泡沫 , 產(chǎn)生賈敏效應 , 擴大吞吐劑的波及系數(shù) 解除近井帶溫度驟然降低引起的污染。技術方案 :首先將表面活性劑注入地層 , 接著注入二氧化碳吞吐劑 化解除近井帶污染 , 將油驅(qū)出。二、吞吐劑增油機理研究1. 活性水的研制及其性能評價 活性水屬稀表面活性劑體系 , 由于表面活性劑具有良好的耐溫、抗鹽、乳化、助 排等性能 ,在二氧化碳作用下 ,可改善油井吞吐效果 , 延長生產(chǎn)周期。一般的表面活性劑體系均為堿

5、性 , 堿性表面活性劑體系可與二氧化碳發(fā)生反應 , 為此本文研制了與二氧化碳具有良好協(xié)同作用的無堿表面活性劑體系 , 作為三元 復合吞吐的活性水體系，其配方為:0.21%9BS-5-0+0.09%十四烷基甜菜堿 （TETR）。實驗測定了其界面張力、乳化性能,見表2。表 2 無堿表面活性劑體系的性能 界面張力起泡體積泡沫半衰期乳化最小轉(zhuǎn)速 起始界面張力為5X10-2mN/m,60min后界面張力達到平衡,平衡界面張力為7X 10-3mN/m 525mL600s300轉(zhuǎn) /min可以看出 ,上述無堿表面活性劑體系達到了界面張力低 （達到了超低 ） 、乳化最小 轉(zhuǎn)速低、泡沫半衰期長、起泡體積大的要求

6、。2. 二氧化碳增油機理研究CO?2吞吐提高采收率的重要機理之一是改善原油性質(zhì)，從而改善原油在地下的 流動性。為確定CO?2對樁西地區(qū)原油性質(zhì)的改善效果，在室內(nèi)利用CO?2原油 物性分析儀器進行了試驗研究。試驗油樣為樁 39-9 井原油,原油基本性質(zhì)見表 3。表3 樁39-9 井原油基本性質(zhì)表 井號密度g/m3凝點C蠟含硫5青交質(zhì)初餾點100C餾分200C餾分300C 餾分 樁 39-90.84243524.240.1331.9511.48900.77.228.1 (1) 降低原油粘度樁 39-9 地層油樣品的粘度變化關系見圖 1。從粘度測試結(jié)果可以看出 , 溶解了 天然氣的地層油的粘度遠遠低

7、于同溫度下地面脫氣油的粘度(50 C時，脫氣油粘度為11.18mPa.s)。當高于地層油飽和壓力(13.1MPa)時，地層油的粘度隨壓力 的升高而升高。在地層壓力、溫度下(19.84MPa、121C),溶解了天然氣的地層 油粘度為 1.27mPa.s。圖1 地層油粘度與壓力關系(2) 對地層油的膨脹特性 地層油在不同的飽和壓力下溶解不同量的 CO?2相應地使地層油體積發(fā)生不同 幅度的膨脹。不同飽和壓力下 , 地層油的體積膨脹幅度可以從體積系數(shù)隨飽和壓 力的變化得出。溶脹實驗測得地層油及飽和 CO?2地層油體積系數(shù)隨飽和壓力的 變化結(jié)果見圖 2。圖2 體積系數(shù)與飽和壓力關系 從圖2可以看出，溶解

8、C0?2的地層油體積系數(shù)隨飽和壓力的增加而增加，即原油 中C0?2溶解量越大,體積膨脹幅度越大。在地層條件下,樁39-9原始地層油的 體積系數(shù)為1.2415,在目前地層條件下飽和C0?2后,其體積系數(shù)為1.4405。與 地層油相比 , 體積膨脹了 16%。(3) 酸化解堵作用 二氧化碳溶于水后呈酸性并與巖石中的基質(zhì)發(fā)生反應 ,會溶蝕一部分雜質(zhì) ,特別 是其中的碳酸鹽 ,使地層滲透率得以改善 ,同時在連續(xù)的注入壓差下 ,二氧化碳對 空隙中的堵塞物有一定的沖刷作用 ,可疏通孔道,解除二次污染。(4) 溶解氣驅(qū) 油層中的二氧化碳溶解氣 , 在井下隨著溫度的升高 , 部分二氧化碳游離汽化以壓 能的形式

9、儲存部分能量 , 當油層壓力降低時 ,大量的二氧化碳則從原油中游離 ,從 而將原油驅(qū)入井筒 , 起到溶解氣驅(qū)的作用。3. 酸液優(yōu)選及其效果評價C0?2吞吐補充地層能量提高采收率雖然較顯著，但在實施過程中，其反面的影響 因素也較多，如吞吐后隨壓力降低和C0?2氣體的不斷析出，產(chǎn)生了碳酸鹽沉淀堵 塞近井地帶,導致產(chǎn)液低；原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)在注入 C0?2時，由于溫度驟然 降低, 原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)會結(jié)晶析出堵塞油層近井地帶等。針對以上影響因 素, 實驗優(yōu)化酸液配方和濃度 , 通過酸化解除近井帶污染 , 改善吞吐效果。實驗過程 :將樁 39-9 巖樣粉碎 , 過 100目篩, 稱取 5g 加到

10、100mI 體積的不同酸液 中,90 C恒溫水浴,2小時后取出巖樣，水洗、烘干、稱量，計算溶解率。表 4 樁 52塊巖心溶解性實驗結(jié)果巖心酸液類型溶解率 (%)樁 39-9 10%HCl5.1 12%HCl+1%HF11.2 12%HCl+2%HF23.8 12%HCl+3%HF24.9 8%HCl+5%HAC+1.5%HF20.6 20%FHG13.1 20%FHG+1%HF19.5 20%FHG+2%HF22.3由表4可見,相比較而言，12%HCI+3%H的酸液配方對樁39-9巖心具有較好的溶 解率。三、現(xiàn)場施工概況1. 選井條件 通過先期的室內(nèi)試驗研究 , 結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗 , 最終確定了樁

11、西油田三元復合吞吐解 堵技術的礦場篩選標準。見表 5。表 5 三元復合吞吐礦場篩選標準 篩選條件指標名稱適應指標 油層條件 原油粘度mPa.sw 1000滲透率 X 10?-3?卩 m2c 300膠質(zhì)、瀝青質(zhì)% 24凝固點CW 35 C5C20% 71生產(chǎn)動態(tài) 初期產(chǎn)液量t/d > 10初期產(chǎn)液含水% 30初期低含水采油期d>90 選井時產(chǎn)液量t/d < 10選井時產(chǎn)油量t/d < 3儲層條件 封閉性好 儲層厚度m> 4滲透性非均質(zhì)性小、滲透率差異小 其它條件沙河街油藏、構(gòu)造部位相對較高 井況條件1. 儲層附近固井質(zhì)量好 ,層間無竄通。2. 井況條件好 , 無套變

12、等異常情況。在依據(jù)表 5 的標準選擇三元復合吞吐井后 , 要進行精心設計與施工 ,保證能夠順 利地把吞吐劑注入油藏。同時必須有良好的 CO?2注入工藝作為技術保證，包括 C0?2勺運輸、CO?2的加壓注入、CO?2注入管線處理（包括井筒和設備的清洗與 防腐） 及良好的井況。2. 施工注入流程 設計注入三個段塞 ,第一段塞注入活性水 (20m3), 以提高驅(qū)油效果和擴大二氧化 碳波及面積 ;第二段塞注入液態(tài)二氧化碳 (80t), 燜井 15天,以期補充地層能量 , 提高驅(qū)油效率 ;第三段塞注入酸液 (20m3), 以解除近井帶污染 ,提高地層滲透率。3. 施工效果分析(1) 從 2009年1 月

13、到 2009年 7月,二氧化碳三元復合吞吐解堵采油技術在樁西 油田實施了樁 66-15 、樁 34-15、樁 6-X1 等 5井次,有效井 4口,措施有效率 80%,措施后累計增油 2401噸,按 2000元每噸計算 ,共獲得經(jīng)濟效益 429萬元。 施工效果詳細情況見表 4。表 4 三元復合吞吐解堵施工效果表 井號措施前措施后日液/t日油/t含水/%日液/t日油/t含水/%日增油/t累增油/tL5 高含水計關 13.51.985.91.956 397-X55.00.687.614.510.2309.61150 66-15 供液不足關井 723650361081 6-X12.91.064.424

14、.50.996.5 34-150.30.312.418.86.6656.3114 (2) 樁 6-X1 井吞吐后無效 ,分析原因是該井非均質(zhì)性嚴重 , 二氧化碳吞吐劑沿高 滲透層優(yōu)先進入高含水地帶 , 未能對含油部位形成有效驅(qū)替 , 導致措施后高含水 , 建議在以后的二氧化碳吞吐作業(yè)時通過堵水調(diào)剖劑改善油層非均質(zhì)性 , 使吞吐劑 對低滲透帶形成有效驅(qū)替。四、結(jié)論1.針對樁西油田中低滲斷塊油藏地質(zhì)條件復雜 ,注采關系不完善等情況 , 改進了 二氧化碳吞吐技術 ,提出活性水 +二氧化碳 +酸化三元復合吞吐解堵技術 , 并通過 室內(nèi)實驗評價了吞吐劑配方性能及其提高采收率機理。2.結(jié)合現(xiàn)場實踐 ,從油層條件、生產(chǎn)動態(tài)、儲層條件和井況條件四個方面最終確 定了樁西三元復合吞吐解堵工藝的礦場篩選標準。3.通過在樁西油田 5口井進行試驗 ,措施有效率 80%,累增油 2401噸,