化學驅開發現狀與前景展望

高鵬

大慶油田第二采油廠，中國·黑龍江 集賢 163414

1 引言

化學驅主要就是向油田注入水的內部區域設置化學劑材料，起到驅替流體物化性質的改變作用，同時還能使得驅替流體和原油、巖石礦物質相互的界面性質發生改變，提升原油生產效果，提高采油的效率。目前在中國中、高滲油田領域中已經開始大力采用化學驅技術，成為了提升采收工作效率的重要措施，在未來發展進程中也需結合化學驅的特點進行合理的應用與完善，為油田效益發展夯實基礎。

2 化學驅開發現狀分析

2.1 聚合物驅工業化應用水平提升

目前在化學驅開發的過程中很多聚合物驅已經開始呈現出工業化應用的態勢，使得此類技術成為中高滲油藏開發中期階段與后期階段的核心技術部分，應用對象不斷拓展；從之前的高滲透油層應用擴展到中滲透油層領域與砂巖油藏領域，甚至還能用在常溫與高溫高鹽油藏的領域；聚合物驅的類型快速增加；基于高分子量類型的技術模式，創新開發出中低分子量技術模式。同時也存在高黏類型、中黏類型、低黏類型、樹枝狀類型、星形類型、兩親類型等。以常規性的聚合物驅技術為基本部分，持續性攻克各類技術難點，還開發出來濃度較高黏彈類型、二類油層聚合物類型、礫巖聚合物類型的聚合物驅，以此為代表創新出非常成熟的工業化技術體系[1]。

2.2 三元復合驅的工業化水平提升

中國多年以來大力開展相應的技術實驗活動與工業化實驗活動，已經開發出三元復合驅技術的配套體系，可以利用工業化生產的形式制造表面活性劑材料，完善其中的驅油機理模式、注采工藝機制，如圖1所示，為弱堿三元復合驅的應用，在工業化水平提升的情況下能夠創建地面區域的采出液處理工程項目，在2019年的工業化應用產量已經超出了300×104t 的范圍，能夠為中高滲油藏的中期開發、后期開發等提供現代化的技術支持[2]。

圖1 弱堿三元復合驅的應用

2.3 井網井距層系更為良好

化學驅是驅替方式中強度較高的措施，對井網井距層系進行優化、增強整體的控制程度，屬于油藏工程設計過程中的重要部分，也是確保化學驅合理開發應用的基礎保障。目前中國在多年研究和實驗之后已經提出了化學驅井網井距層系的優化建議措施，主要的部署要點為：其一，屬于五點法面積的方式處理，創建“點弱面強”完善性、獨立性的注采機制；其二，結合中國油藏的特征情況可以發現三角洲地域、辮狀河地域等砂體展布存在一定的限制，所以化學驅井之間的距離應控制在150m 左右，將多向連通比控制在81%以上；其三，重點和水驅開發井網之間相互連接，結合二者之間的關系均勻性設置井網與距離；其四，做好層析組合的布置工作，將開發層析的有效厚度控制在10m 左右，確保其中存有相應的儲量基礎，每個井的產量能夠達到標準。同時對于層系內部所存有的開發單元或是開發小層，應有著相對集中的特點，每個小層之間的地質條件相適，小層之間的滲透率差異性控制為3 倍之內，層析的頂部位置、底部位置設置隔層，處于均勻分布、高穩定性的狀態，厚度控制為2m 以上[3]。

2.4 注入的措施更為合理

當前，中國在化學驅開發的過程中已經開始使用籠統注入的措施進行聚合物驅、復合驅服礦場實驗操作，雖然在實驗的過程中取得良好的效果，與水驅相比采收效率能夠提升20%左右，但是在研究中也發現了注入措施存在不足之處，因此提出了優化的建議：

其一，聚合物驅吸入剖面調整出現翻轉現象的時間很早，最初階段的注聚期間，注入井吸入剖面會在注入孔隙體積倍數不斷提升的情況下逐漸改善，高滲透層吸水的數量有所降低，中滲透層和低滲透層的吸水數量開始對應性增加，但是在注聚數量為0.13PV 的時候，剖面調整就會出現翻轉的現象，高滲透層次的吸水數量有所增多，相反的中滲透層和低滲透層的吸水數量相對降低，由于剖面翻轉的時間過早，會使得很多化學劑快速進入到高滲透層的部分，出現嚴重的問題。所以在化學驅開發的過程中已經提出了吸入剖面出現翻轉現象以前的抑制翻轉建議，可以避免吸入剖面的翻轉時間過早發生問題。

其二，目前在注入方式的優化方面也開始采用多段塞注入的措施，設計三元復合驅的段塞，使用同樣數量的化學劑材料，能夠降低成本的支出量。例如，設計聚合物濃度很高的三元主段塞，表面活性劑的濃度可以有效調節控制，段塞的組合性能較為良好，可以確保復合驅在驅油方面效率、效果的提升。

其三，使用聚合物寬分子量的注入方式或是交替注入方式，都能夠改善化學驅的應用現狀，提高注入操作的科學性和合理性[4]。

2.5 化學劑更為優化

化學驅開發應用的過程中化學劑應用的優化是保證整體采油效果的重要措施，對經濟效益、減少水分增加油量的效果等會產生很大的影響。目前在相關研究領域中已經提出了化學劑應用的優化措施：

其一，按照多組分加合機理的特點，可以將生物表面活性劑等各類化學助劑加入到烷基苯磺酸鹽三元體系中，復合體系界面張力有所提升、穩定性不斷增強，乳化能力、抗吸附能力等都比烷基苯三元體系高很多，并且在化學劑優化之后復合體系所使用的烷基苯成分數量會減少51%以上，堿材料的使用數量降低31%以上。

其二，使用復配堿材料能夠起到復合體系界面張力的改善、優化作用，使得之前的張力從10-2-10-1MN/m 減少到10-3MN/m，在一定程度上還能降低表面活性劑材料的使用數量。

其三，添加抗鹽性能、抗堿性能較高的締合聚合物材料或者是中低分子量剛性嵌段高黏聚合物材料，這樣不僅能夠增強體系的黏度，還能減少聚合物材料的應用數量。通過優化化學試劑材料、減少材料的數量，可以幫助企業減少投資成本27%左右，促使化學驅開發應用效益的提高[5]。

3 化學驅開發前景展望

3.1 主要的發展方向

中國中高滲油田存在嚴重的陸相沉積問題、非均質問題等，對波、體積進行擴大能夠不斷增加采收的效率，而化學驅的開發應用就可以滿足此類需求，具有一定的發展前景。在未來發展的過程中，采用化學驅開發技術、生產方式創建完善的配套技術模式，能夠減少聚合物驅的應用成本，增加經濟效益水平。從實際情況而言，中國油田的主力油層在多年來注水開發之后，水洗的程度很高，剩余能夠開發的部分含油飽和度較低，油資源的賦存情況非常復雜，多數都呈現出油膜殘留的狀態，而使用化學驅開發的技術方式，可借助復合驅油體系增強黏度，降低界面的張力指標，通過驅替劑材料起到一定的協同效應，和傳統的水驅技術方式相比，可以通過擴大波、體積的形式提升采油效果。可見化學驅在油田開發、開采的過程中應用前景非常廣闊，推廣、普及、應用的價值較高。

3.2 技術的發展趨勢

中國油田開采過程中所使用的化學驅技術在未來發展的進程中，會向著聚合物、表面活性劑的二元驅領域進步，主要原因就是二元驅和之前的聚合物驅、三元復合驅相比之下，具有技術優勢、成本優勢和環保優勢，也是化學驅技術未來重要的方向，但是目前在二元驅的開發應用方面存在很多不足之處：缺乏正確的機理認知和滲流規律認知、驅油體系不完善、缺乏現代化的注采配套性技術，因此在未來階段應深入研究分析二元驅的機理特點與滲流規律特點，健全其中的驅油體系，研究開發先進的注采配套技術方式，簡化操作模式、工藝流程、技術機制，降低整體的開采與生產操作成本，提升系統與技術的標準化建設水平，利用綜合性的技術方式、創新手段增強二元驅在油田開采過程中的應用效果[6]。

4 結語

綜上所述，目前中國在化學驅的開發應用方面已經取得了良好成績，能夠使得聚合物驅與三元復合驅工業化生產水平大幅度提升，井網井距層系更為良好，注入措施和化學助劑的應用大幅度優化，可以為化學驅在油田生產中的高效化運用提供幫助。為發揮化學驅的作用價值，在未來發展的過程中應重點進行技術的研究、開發、創新，減少化學材料的應用數量，降低成本推動效益的發展。