化學(xué)驅(qū)提高采收率主要影響因素

1、化學(xué)驅(qū)提高采收率主要影響因素 化學(xué)驅(qū)是指向注入水中加入一定量的化學(xué)劑，改變驅(qū)替流體的性質(zhì)及驅(qū)替流體與原油（巖石礦物）之間的界面性質(zhì)，從而有利于原油生產(chǎn)的一種采油方法。 化學(xué)驅(qū)主要包括聚合物驅(qū)、二元復(fù)合驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)等，所使用的藥劑為聚合物、堿、表活劑以及其它輔助化學(xué)劑。 化學(xué)驅(qū)在國(guó)內(nèi)具有廣闊的應(yīng)用前景，二次潛力評(píng)價(jià)結(jié)果表明，全國(guó)適合化學(xué)驅(qū)資源67億噸，其中中石油55億噸，中石化12億噸。2014年全國(guó)化學(xué)驅(qū)產(chǎn)量接近2000萬(wàn)噸，占全國(guó)原油產(chǎn)量的9%前前 言言化學(xué)驅(qū)在三次采油中占有重要地位化學(xué)驅(qū)在三次采油中占有重要地位三次采油熱采化學(xué)驅(qū)氣驅(qū)其它蒸汽驅(qū)蒸汽吞吐熱水驅(qū)火燒油層SAGD聚合物驅(qū)表活劑驅(qū)

2、堿驅(qū)二元復(fù)合驅(qū)膠束-聚合物驅(qū)三元復(fù)合驅(qū)烴混相驅(qū)烴非混相驅(qū)CO2混相驅(qū)CO2非混相驅(qū)氮?dú)怛?qū)煙道氣驅(qū)酸氣驅(qū)微生物驅(qū)碳酸水驅(qū)主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容化學(xué)驅(qū)下步工作思考化學(xué)驅(qū)下步工作思考二二化學(xué)驅(qū)提高采收率主要影響因素化學(xué)驅(qū)提高采收率主要影響因素一一影響化學(xué)驅(qū)效果的主要因素油藏性質(zhì)配方性能地面配注井網(wǎng)井距注采參數(shù)注入質(zhì)量綜合調(diào)整層系組合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)化學(xué)驅(qū)提高采收率主要影響因素參數(shù)聚驅(qū)標(biāo)準(zhǔn)表面活性劑驅(qū)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)復(fù)合驅(qū)標(biāo)準(zhǔn)二元復(fù)合驅(qū)標(biāo)準(zhǔn)油層巖性碎屑巖 碎屑巖 碎屑巖 碎屑巖 油層厚度有效厚度1m有效厚度1m有效厚度1m1m，層系組合后厚度6-15米地層溫度75；若使用耐溫聚合物，溫度范圍可以放寬 80 75；若使

3、用耐溫聚合物，溫度范圍可以放寬 30-85；使用耐溫聚合物，溫度范圍可以適當(dāng)放寬 油層非均質(zhì)性滲透率變異系數(shù)0.4-0.8范圍滲透率變異系數(shù)0.6 滲透率變異系數(shù)在0.4-0.8范圍滲透率變異系數(shù)0.4-0.9原油密度0.9g/cm 3 0.9g/cm 3 0.9g/cm 30.9g/cm 3總含鹽量地層水含鹽量10000mg/L地層水含鹽量10000mg/L地層水含鹽量10000mg/L地層水含鹽量50mD 10mD 50mD20mD地層原油粘度100cp 50cp 100cp 表面活性劑濃度界面張力溫度油水比 礦化度影響穩(wěn)定性因素:剪切速率聚合物濃度表活劑濃度界面張力4、配方性能采用正交實(shí)

4、驗(yàn)法確定化學(xué)體系乳化能力的各種影響因素： Marangoni對(duì)流作為由界面張力梯度引起的界面流動(dòng)與很多界面現(xiàn)象密切相關(guān)，如泡沫排液、液滴聚并、自發(fā)乳化等。研究Marangoni對(duì)流及其產(chǎn)生的界面現(xiàn)象對(duì)深入分析化學(xué)驅(qū)提高采收率機(jī)理和驅(qū)油體系優(yōu)選具有十分重要的意義。流動(dòng)顯示裝置示意圖4、配方性能建立化學(xué)驅(qū)乳化快速評(píng)價(jià)方法： KPS KPS二元復(fù)合體系二元復(fù)合體系 DWS-3 DWS-3二元復(fù)合體系二元復(fù)合體系甜菜堿二元復(fù)合體系甜菜堿二元復(fù)合體系1、油滴與甜菜堿二元復(fù)合體系溶液擾動(dòng)作用弱，油滴仍然保持原有的狀態(tài)。2、油滴與DWS-3二元復(fù)合體系溶液擾動(dòng)作用較弱較弱，延長(zhǎng)時(shí)間油滴形成油膜。3、油滴與K

5、PS二元復(fù)合體系溶液擾動(dòng)完成后油滴形成了油膜，以油膜的形式鋪展在二元復(fù)合體系的表面。4、配方性能二元復(fù)合體系表活劑濃度（%）界面張力數(shù)量級(jí)mN/m界面擾動(dòng)產(chǎn)生Marangoni對(duì)流時(shí)間（s）DWS-3/聚合物0.210-3輕微擾動(dòng)1500.310-3輕微擾動(dòng)1100.510-3輕微擾動(dòng)60KPS/聚合物0.210-1劇烈擾動(dòng)200.310-1劇烈擾動(dòng)110.510-1劇烈擾動(dòng)2甜菜堿/聚合物0.210-2有擾動(dòng)0.310-2有擾動(dòng)0.510-2有擾動(dòng) 油水接觸界面變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 二元復(fù)合體系能否產(chǎn)生Marangoni對(duì)流（乳化）及其劇烈程度與界面張力大小沒(méi)有直接的相關(guān)性，但是Marangoni

6、對(duì)流越強(qiáng)的二元復(fù)合體系對(duì)應(yīng)乳化能力越強(qiáng)，因此可以通過(guò)Marangoni對(duì)流實(shí)驗(yàn)對(duì)二元復(fù)合體系的乳化能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。4、配方性能階 段評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)項(xiàng)目論證階段有無(wú)對(duì)比法項(xiàng)目自身層面利潤(rùn)、投入產(chǎn)出比、增量?jī)?nèi)部收益率、增量財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、投資回報(bào)率、增量靜態(tài)投資回收期、經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)極限成本、經(jīng)濟(jì)極限油價(jià)、極限藥劑用量地區(qū)公司層面節(jié)約勘探投資、新增儲(chǔ)量效益貢獻(xiàn)率、增產(chǎn)規(guī)模效益增產(chǎn)規(guī)模效益貢獻(xiàn)率、產(chǎn)業(yè)鏈效益貢獻(xiàn)率集團(tuán)公司層面鉆井業(yè)務(wù)的協(xié)同效益、業(yè)務(wù)協(xié)同效益貢獻(xiàn)率、社會(huì)效益貢獻(xiàn)率項(xiàng)目運(yùn)行階段跟蹤對(duì)比法噸劑增油、萬(wàn)元藥劑增油、利潤(rùn)總額、階段投入產(chǎn)出比、增量階段投入產(chǎn)出比項(xiàng)目峻工后前后對(duì)比法增量?jī)?nèi)部收益率

7、、增量財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、增量靜態(tài)投資回收期、投入產(chǎn)出比、利潤(rùn)總額、凈利潤(rùn)，產(chǎn)量符合率、利潤(rùn)符合率化學(xué)驅(qū)項(xiàng)目全生命周期經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分為三個(gè)階段：項(xiàng)目論證階段、項(xiàng)目運(yùn)行階段、項(xiàng)目峻工后5、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)噸當(dāng)量聚增油噸油化學(xué)劑成本噸油水驅(qū)成本投資回報(bào)率內(nèi)部收益率項(xiàng)目成功與否的最終評(píng)價(jià)包括以下幾個(gè)方面：5、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 化學(xué)驅(qū)全過(guò)程劃分為五個(gè)階段，即：未見效階段、含水下降階段、低含水穩(wěn)定階段、含水回升階段和后續(xù)水驅(qū)階段，各階段動(dòng)態(tài)特點(diǎn)如下： 第一階段：未見效階段，此階段包括空白水驅(qū)及注劑未見效階段，注入化學(xué)劑溶液量為00.05PV，油井尚未見效，含水繼續(xù)上，化學(xué)劑溶液主要進(jìn)入大中孔道，改善了非均質(zhì)油層的

8、吸水剖面和不利的油水流度比，注入壓力急劇上升。第二階段：含水下降階段，此階段注入壓力繼續(xù)上升，油井含水快速下降，高滲透層油墻逐步形成，低滲透層吸液量開始增加，產(chǎn)油量增加，持續(xù)時(shí)間在0.050.20PV，累積產(chǎn)油占整個(gè)階段 17左右。見效時(shí)間的早晚主要受油層河道砂比例、層間滲透率級(jí)差、注聚前采出程度和初含水的影響。6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)階段劃分 第三階段：低含水穩(wěn)定階段，在注入化學(xué)劑0.200.40PV 時(shí)，處于低含水穩(wěn)定階段。此階段產(chǎn)油量達(dá)到峰值，含水達(dá)到最低點(diǎn)，生產(chǎn)井產(chǎn)液量下降、產(chǎn)劑濃度開始上升，注入壓力上升速度減緩，吸水剖面開始發(fā)生返轉(zhuǎn)，低滲透油層吸液量開始下降。此階段累積產(chǎn)油量

9、最高，占整個(gè)階段 39左右。注劑區(qū)塊含水下降幅度的大小主要受河道砂比例、滲透率變異系數(shù)、采出程度、注劑初含水、邊角井比例、合采井比例和深度調(diào)剖比例等因素的影響。 第四階段：含水回升階段，注入化學(xué)劑溶液 0.40PV 至注劑結(jié)束，該階段含水回升，產(chǎn)油量下降，此時(shí)產(chǎn)劑濃度和注入壓力在高水平上穩(wěn)定。此階段累積產(chǎn)油占整個(gè)階段 33左右。注劑區(qū)塊經(jīng)過(guò)低值期后含水開始回升，而含水開始回升的時(shí)間與油層厚度、河道砂比例及油層的非均質(zhì)性等有關(guān)。油層厚度大，河道砂比例大，有接替層，低值期時(shí)間長(zhǎng)，含水開始回升的晚，否則含水開始回升早。 第五階段：后續(xù)水驅(qū)階段，此階段含水繼續(xù)回升，注入壓力下降，注入水從高滲透層突破，

10、采劑濃度急劇下降，產(chǎn)液能力有所回升。該階段累積產(chǎn)油占整個(gè)階段11左右。 6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整 初步統(tǒng)計(jì)大慶油田試驗(yàn)區(qū)各階段產(chǎn)油占整個(gè)化學(xué)驅(qū)的比例，含水下降階段占15.86-18.40%，平均16.86；低含水穩(wěn)定階段占34.97-42.38%，平均38.84%；含水回升階段占29.39-37.29%，平均32.67%；后續(xù)水驅(qū)階段占 10.23-14.7%，平均11.63%。6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整遼河油田錦16塊二元驅(qū)階段劃分含水緩慢下降含水快速下降含水穩(wěn)定含水上升注采平衡異常井及時(shí)處理措施井實(shí)施地層壓力平衡綜合調(diào)整生產(chǎn)制度調(diào)整6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整為了降低化學(xué)劑采出濃

11、度、促進(jìn)見效，化學(xué)驅(qū)過(guò)程中需要進(jìn)行分區(qū)域、分井組個(gè)性化調(diào)整：分層：對(duì)具備分注條件，層間矛盾突出的注入井實(shí)施分注調(diào)剖：注入層單一，底部突進(jìn)嚴(yán)重的井組實(shí)施調(diào)剖增注：對(duì)注入困難的實(shí)施壓裂、解堵調(diào)速：為平衡注采關(guān)系進(jìn)行調(diào)整方案提濃：對(duì)存在高滲層、注入壓力低井區(qū)上提濃度注入井油井壓裂：為擴(kuò)大試驗(yàn)效果，對(duì)低值期采油井壓裂堵水：對(duì)層間差異大的采油井堵壓結(jié)合調(diào)參：放大生產(chǎn)壓差上調(diào)參，控制合理沉沒(méi)度調(diào)參6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整綜合含水（%）三元驅(qū)中心井含水變化曲線PV數(shù)不同開發(fā)階段綜合措施調(diào)整對(duì)策表開發(fā)階段前置聚驅(qū) (0-0.05PV)含水下降期(0.05-0.20PV)含水穩(wěn)定期(0.20-0.40PV)含水回

12、升期 (0.40PV- )針對(duì)問(wèn)題1、層內(nèi)差異大2、壓力及注采不均衡1、注采不平衡2、剖面不均勻 3、注采能力下降1、注采困難 2、平面矛盾加大1、采聚濃度高2、井間提高采收率差異大3、部分井見效程度低 、含水回升快主要調(diào)整措施1、調(diào)整注入?yún)?shù)2、高濃度聚合物調(diào)剖1、注采參數(shù)調(diào)整2、注入井分層 3、注采井解堵1、注采井壓裂 2、方案調(diào)整及分注1、深度調(diào)剖及注入?yún)?shù)調(diào)整2、分層調(diào)整 3、采出井調(diào)小參數(shù)或堵水目標(biāo)調(diào)整剖面動(dòng)用改善壓力場(chǎng) 改善剖面動(dòng)用 促進(jìn)見效提高產(chǎn)液水平 延長(zhǎng)低含水穩(wěn)定期防止剖面反轉(zhuǎn) 、控制低效循環(huán) 提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果12.76/0.1PV穩(wěn)定0.414PV7.94/0.1PV0.4

13、8PV0.27PV0.19PV0.1PV快速下降快速上升緩慢回升6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整滲滲透透率率變變化化圖圖注水初期注水中期注水后期（1）針對(duì)水流優(yōu)勢(shì)通道發(fā)育、注入水推進(jìn)速度快，注入壓力低等問(wèn)題，及時(shí)開展了整體深部調(diào)驅(qū)。u單井注入壓力由2.6提高到6.5MPau井間差異由8MPa降至2.2MPau吸水厚度比例由62%提高到78%u平均推進(jìn)速度由12.5m/d降到7.6m/d控制聚合物的產(chǎn)出6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整（2）適時(shí)調(diào)整聚合物濃度，控制采出液中聚合物濃度 通過(guò)對(duì)井組實(shí)施增濃，平均注入濃度由1600ppm上升至2200ppm左右，使采出液聚合物濃度得到了有效控制。6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整u實(shí)

14、施增注增濃、解堵、分注等調(diào)控措施，有效改善了注采狀況 14口井見到明顯效果，日產(chǎn)油由48.3噸上升至89.2噸，上升了40.9噸。含水從93.6%降到92.3%，下降1.3%。u實(shí)施液量調(diào)整、補(bǔ)層、側(cè)鉆等措施26井次，保證了油井生產(chǎn)能力 邊部井實(shí)施提液引效10口，有效8口，日產(chǎn)液從451方提高到703方，日產(chǎn)油從28.9噸上升到43.1噸，上升了14.2噸。451451日產(chǎn)液日產(chǎn)液70370328.928.943.143.1日產(chǎn)油日產(chǎn)油93.693.6含水含水92.392.348.348.389.289.2日產(chǎn)油日產(chǎn)油（3）及時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)控，不斷改善開發(fā)效果6、化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)綜合調(diào)整主主 要要 內(nèi)內(nèi)

15、容容化學(xué)驅(qū)下步工作思考化學(xué)驅(qū)下步工作思考二二化學(xué)驅(qū)提高采收率主要影響因素化學(xué)驅(qū)提高采收率主要影響因素一一1、化學(xué)驅(qū)的發(fā)展方向 （1）低堿、弱堿、無(wú)堿化；（2）中低滲油藏化學(xué)驅(qū)；（3）中粘原油油藏化學(xué)驅(qū)；（4）高溫油藏化學(xué)驅(qū)；（5）薄差層化學(xué)驅(qū)。2、化學(xué)驅(qū)擴(kuò)大波及體積與提高驅(qū)油效率的關(guān)系 與化學(xué)驅(qū)配方設(shè)計(jì)緊密相關(guān)，聚合物、表活劑、堿的用量及其在提高采收率中發(fā)揮的作用，降低化學(xué)劑的成本。3、乳化在化學(xué)驅(qū)中的作用 要實(shí)現(xiàn)化學(xué)驅(qū)提高采收率的最大化，必須加強(qiáng)體系的乳化能力研究。二元驅(qū)油體系粘度、界面張力與三元體系相差不大，提高采收率幅度相差5%左右，主要在乳化、洗油能力差別，如果二元體系乳化、洗油能力與三元體系相近，提高采收率幅度應(yīng)該相差不大?；瘜W(xué)驅(qū)下步工作思考4、中低滲透油藏化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)研究 化學(xué)驅(qū)油體系的注入性、滲流能力較差，選擇合適的聚合物分子量、濃度；中低滲透油藏比表面較大，化學(xué)劑的吸附量大，配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮吸附問(wèn)題；中低滲透油藏化學(xué)驅(qū)的試驗(yàn)周期更長(zhǎng)。5、低成本高效表活劑的合成及工業(yè)化 無(wú)堿化學(xué)驅(qū)用表活劑的成本較高，使用濃度偏低，降低表活劑的成本可以增大表活劑的用量，保證化學(xué)驅(qū)的效果。6