聚表劑溶液性能評價及驅(qū)油效果研究

李麗娟 (大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠，黑龍江 大慶 163111)

聚表劑溶液性能評價及驅(qū)油效果研究

李麗娟 (大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠，黑龍江 大慶 163111)

針對大慶油田聚表劑驅(qū)油試驗區(qū)塊應(yīng)用的聚表劑體系，開展了主要性能評價試驗和巖心驅(qū)油試驗，評價了聚表劑體系乳化性能、粘度穩(wěn)定性、抗鹽性能；對比分析了聚合物驅(qū)和聚表劑驅(qū)的驅(qū)油效果。研究表明，相同條件下聚表劑溶液的抗鹽性能、增粘性能、粘度穩(wěn)定性均優(yōu)于聚合物溶液；驅(qū)油效果優(yōu)于聚合物溶液，提高采收率值高出5%左右，注入能力高于聚合物溶液，且明顯改善了有效厚度小于0.5m儲層及表外儲層的動用狀況，增油效果明顯，水驅(qū)后提高采收率20.0%以上。

聚表劑；驅(qū)油體系；驅(qū)油效果

近年來，隨著聚驅(qū)開發(fā)對象的不斷變化，人們對驅(qū)油用聚合物的性能提出了更具針對性的需求。要求聚合物體系在具備流度控制能力的同時，能夠顯著提高驅(qū)油效率，在組分相對單一的前提下同時實現(xiàn)驅(qū)油和洗油的作用，同時要保證新型化學(xué)驅(qū)油劑具有較低的分子量和較強的注入能力，目前大慶油田開展了新型驅(qū)油劑聚表劑系列產(chǎn)品現(xiàn)場試驗[1-3]。下面，筆者針對大慶油田聚表劑驅(qū)油試驗區(qū)塊應(yīng)用的聚表劑體系開展了主要性能評價和驅(qū)油試驗。

1 聚表劑溶液性能評價

1)抗鹽性能 配制了不同鹽度但相同濃度(1200mg/L)的聚表劑溶液體系和中分聚合物溶液體系，粘度值檢測結(jié)果見表1。從表1中可以看出，聚合物溶液抗鹽性能較差，隨著鹽度增加，聚合物溶液體系粘度明顯降低，氯化鈉濃度從1000mg/L增至9000mg/L，粘度從88.5mPa·s降至24.0mPa·s，降低72.9%；聚表劑溶液抗鹽性能較好，隨著鹽度增加，聚表劑溶液體系粘度明顯增加，當(dāng)鹽度到達一定值后粘度開始下降，但粘度值仍較高，氯化鈉濃度從1000mg/L增至6000mg/L，粘度從39.5mPa·s增至最高348.4mPa·s，當(dāng)氯化鈉濃度增至9000mg/L時，聚表劑粘度又降低至220.8mPa·s。

2)增粘性能 用現(xiàn)場深度處理污水配制濃度為5000mg/L的聚表劑溶液和高分聚合物溶液，然后稀釋成不同濃度的溶液，粘度檢測結(jié)果見表2。從表2可以看出，聚表劑具有較好的增黏效果，相同濃度條件下聚表劑溶液粘度明顯高于3500萬高分聚合物溶液粘度。

表1 聚表劑和聚合物溶液粘度與鹽度關(guān)系

表2 聚表劑和聚合物溶液粘度與濃度關(guān)系

3)粘度穩(wěn)定性 用現(xiàn)場污水配制了2種濃度的聚表劑溶液，在45°厭氧條件下存放，不同時間測試樣品粘度，結(jié)果見表3。從表3可以看出，聚表劑溶液的粘度值隨著放置時間的延長，粘度值明顯增加，且濃度越高，提高幅度越大。

4)乳化增溶性能 采用模擬污水配制濃度為1000mg/L聚表劑溶液，按照1：1的比例和原油混配，放置在45℃的恒溫烘箱中靜止分層，檢測結(jié)果表明，在相同的乳化條件下，Ⅲ型聚表劑的乳化能力好于Ⅰ型。配制不同濃度Ⅲ型聚表劑溶液，濃度分別為20、50、100、150、200、300、500、800、1000mg/L，然后與原油以1∶1的比例配制成乳狀液，濃度為800mg/L時出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，30d放置油水分離明顯。其乳狀液類型以油包水型為主，并且隨著聚表劑濃度的增加，乳化性能增強。

2 聚表劑溶液驅(qū)油效果分析

表3 聚表劑粘度穩(wěn)定性檢測數(shù)據(jù)表

表4和表5分別給出了不同類型聚表劑和Ⅰ型聚表劑不同濃度條件下的人造巖心驅(qū)油試驗結(jié)果。從表4中可以看出，相同條件下聚表劑驅(qū)油效果明顯好于普通聚合物，且不同類型聚表劑對驅(qū)油效果的影響顯著，相同條件下Ⅰ型聚表劑和Ⅱ性聚表劑在水驅(qū)后提高采收率分別為19.89%和27.47%，比水驅(qū)后普通聚合物驅(qū)提高采收率值分別為5.89%和13.47%。從表5中可以看出，聚表劑濃度越大，驅(qū)油效果越好，相同條件下聚表劑濃度從300mg/L增加到1000mg/L時，化學(xué)驅(qū)采收率值從9%左右增加到16%左右，所以在儲層條件允許的條件下，建議盡可能增大聚表劑注入濃度。

表4 不同驅(qū)替液的人造均質(zhì)巖心驅(qū)油試驗結(jié)果

表5 不同濃度聚表劑的人造巖心驅(qū)油試驗結(jié)果

注：PV為地下孔隙體積。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

大慶油田已開展聚表劑驅(qū)油現(xiàn)場試驗5項，其中較早開展的試驗區(qū)已取得明顯降水增油效果，中區(qū)西部薩I組二、三類油層聚表劑驅(qū)油階段提高采收率達到26%。杏五區(qū)葡Ⅰ33油層聚表劑驅(qū)油階段提高采收率達到20%，目前這2個區(qū)塊仍處于低含水穩(wěn)定期階段。現(xiàn)場試驗表現(xiàn)了以下幾個動態(tài)特征:

1)具有較強的注入能力 注入聚表劑溶液0.4PV時，吸水指數(shù)下降到1.18m3/(d·m·MPa)，較水驅(qū)吸水指數(shù)下降28.9%，然后吸水指數(shù)穩(wěn)定在1.0～1.2m3/(d·m·MPa)。與該試驗區(qū)油層條件相近、井距相同的聚合物驅(qū)試驗區(qū)塊相比，聚表劑注入能力明顯高于普通聚合物，聚合物驅(qū)過程中吸水指數(shù)在0.53～0.69m3/(d·m·MPa)。

2)油層動用狀況明顯改善 聚表劑驅(qū)厚層調(diào)堵作用比較明顯。表6給出了試驗區(qū)的油層動用狀況統(tǒng)計數(shù)據(jù)。從表6中可以看出，聚表劑驅(qū)吸水厚度比例明顯增加。有效厚度(h有)大于1m的油層，籠統(tǒng)注聚表劑驅(qū)時全部動用，比水驅(qū)時吸水厚度比例增加11.7%；有效厚度在0.5～1.0m之間的油層，籠統(tǒng)和分層注聚表劑時吸水厚度比例均是70.8%；有效厚度小于0.5m油層，籠統(tǒng)和分層注聚表劑時吸水厚度比例分別是59.6%和80.7%，比水驅(qū)時吸水厚度比例分別增加19.2%和40.3%。當(dāng)下調(diào)聚表劑注入濃度到600～800mg/L時，表外儲層動用狀況明顯增加，說明聚表劑濃度選擇600～800mg/L對薄差油層是適應(yīng)的。

3)采液能力大幅下降 注入聚表劑溶液0.4PV時，中心井采液指數(shù)下降71%，采出井供液能力較低。主要原因是聚表劑溶液與原油形成的乳狀液粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聚表劑水溶液的粘度，由于乳狀液粘度增加，阻力系數(shù)變大，流動能力變差，造成采出端液量大幅度下降。但適時采取壓裂改造措施，能夠改善地層供液能力，促進井組見效。注入0.3～0.8PV期間先后對試驗區(qū)7口井采取壓裂改造措施，均取得較好的增油降水效果，平均單井日增油3.1t，含水下降6%以上。

4)增油降水效果明顯 試驗區(qū)9口采出井全部見效，含水最大下降幅度為9.4%，日產(chǎn)油由見效前4.8t增加到23.5t，增油倍數(shù)達3.9倍。到目前低含水已穩(wěn)定到1.03PV(51個月)。中心采出井在注入聚表劑0.1PV后含水持續(xù)下降，注入0.23PV時含水下降到最低82.5%，下降17.4%，日產(chǎn)油由0t上升到6.9t。目前仍處于低含水期，中心井已累計增油5051t，階段提高采收率27%，采出程度73.4%。

[1]王德民.發(fā)展三次采油新理論新技術(shù)，確保大慶油田持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2001，20(3)：1-7.

[2]牛金剛.大慶油田聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)的實踐和認(rèn)識[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23(5)：91-93.

[3]王峻魁.油氣藏工程方法研究與應(yīng)用[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.024

TE357.4

A

1673-1409(2012)08-N074-02

2012-05-13

李麗娟(1970-)，女，1992年大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事油田開發(fā)方面的研究工作。

[編輯] 洪云飛