油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究

周林碧，李海亮，石 磊，李永飞，刘 颖

（1.新疆巴音郭楞职业技术学院石油化工学院，新疆巴音 841000；2.新疆天普石油天然气工程技术有限责任有限公司，新疆轮台 841600；3.新疆贝肯石油科技开发有限责任公司，新疆克拉玛依 834000）

油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究

周林碧1，李海亮2，石 磊3，李永飞3，刘 颖3

（1.新疆巴音郭楞职业技术学院石油化工学院，新疆巴音 841000；2.新疆天普石油天然气工程技术有限责任有限公司，新疆轮台 841600；3.新疆贝肯石油科技开发有限责任公司，新疆克拉玛依 834000）

在研究新疆风城稠油性质的基础上，开展了一种油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究。研究表明，在50℃时，该降粘剂的室内净降粘率达80%以上，结合注蒸气工艺，室内提高采收率34.3%。现场试验增效作用明显，显著延长生产周期，提高油汽比和产油量。

降粘剂；稠油；蒸气驱；油汽比

新疆油田超稠油蒸汽驱开采后剩余含油饱和度场及温度场变化表明，经过多个周期生产后，蒸气吞吐的波及范围已经变化不大，波及范围30～40 m之内,平面上主要分布井周围40 m以外未被波及，纵向上层间渗透率差异较大，由于蒸汽超覆导致中下层剩余油较高。本文探讨了一种以高碳醇、芳香烯烃、马来酸酐、烯酸酯为单体合成的油溶聚合物与活性剂、渗透剂复配出的油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用。

1 油溶性降粘剂室内效果评价

稠油种类很多，至今尚没有一种适合用所有稠油的降粘剂，因此在讨论稠油降粘时首先要了解该区稠油组份结构特征。风城稠油总体表现为“四高两低”的特点，即密度、粘度、凝固点和胶质含量高，而沥青质含量和硫含量低。室内稠油组份分析结果表明：稠油中的胶质沥青质的大分子胶束结构是稠油高粘的主要原因。

表1 风城稠油物性表

根据该区稠油特点，在降粘剂中引入羧酸酐和酰胺极性基团，具有较强的氢键缔合能力，破坏稠油中胶质沥青质大分子胶束。降粘剂中的活性剂与渗透剂则通过分散与渗透作用，有助于降粘剂大分子进入胶束结构间，参与形成新的分散结构体，分散减少胶束的高级结构。同时降粘剂中的侧链烷烃可通过共晶、吸附的作用，达到防蜡降凝降粘的作用。

1.1 油溶性降粘剂室内降粘效果

国内尚无统一的国家或行业标准用于评价油溶性降粘剂降粘效果。本文参照各企业自有标准并结合稠油地层降粘的实际要求建立了本企业室内净降粘率评价方法。

将稠油油样放入80℃水浴中，使其表观具有流动性为宜，控制转速为50～100 r/min搅拌15 min后均分成250 g待用；油溶性降粘剂的配制：药剂浓度按照混合液进行计算，用煤焦油配制浓度标准为600 mg/L的降粘剂；取两份100 g稠油样品,其中一份加入一定体积混合浓度为600 mg/L降粘剂，另一份加入同样体积的煤焦油作为空白实验，在80℃水浴中以50～100 r/min的搅拌速率加热搅拌15 min,保证其均匀混合，冷却至50℃恒温，测试加药条件下50℃时混合油样的粘度η以及仅加煤焦油未加药的混合油样粘度η0，并按如下公式计算降粘剂在50℃该油溶性降粘剂的净降粘率φ50。

采用上述方法，取4口稠油井的稠油进行了降粘实验，结果（见表2）。

表2 降粘效果评价表

从表2可以看出，该油溶性降粘剂对稠油降粘率在80%以上，具有良好的降粘效率，且该降粘剂较适用于粘度较高的稠油降粘。

1.2 降粘剂结合蒸汽驱提高岩心驱油效率效果评价

降粘剂辅助蒸汽驱室内实验装置与模拟条件：三管模型装置；制作渗透率变异系数大约为0.78。渗透率为高、中、低三个级别的岩心。岩心装置的模拟条件为隔热法（50℃），即岩心用隔热材料全部包扎，然后注200℃蒸汽（蒸汽干度75%），在无热损失条件下进行实验。原油粘度为13333.88 mPa·s。

纯蒸汽驱时，低渗透层的剩余油饱和度高达51.20%，总采收率仅为47.9%（见表3）；加入降粘驱油剂进行驱替实验时，蒸汽的波及状况得到较大改善，高渗透层的驱油效率提高了17.9%，剩余油饱和度降低了11.6%，总采收率比纯蒸汽驱提高了34.4%。

表3 三管岩心驱替实验结果（原油13333.88 mPa·s）

2 油溶性降粘剂辅助蒸汽驱现场使用情况

为考察油溶性降粘剂辅助蒸汽驱现场增效效果，2011年，选择了风城齐古组4口井进行现场试验。该区油层特性特征（见表4）。

齐古组油层特点属于孔隙度大的浅层油藏。在试验中选井是试验成功的关键因素之一。试验中选择的五口井，符合以下条件：（1）因粘度过高蒸汽驱开采无法实现经济开采的油井；（2）无严重汽窜和出砂的油井；（3）通过多周期的注气开采后，油汽比低，产油量和周期生产时间短的井；（4）边底水侵不严重的稠油井。

现场试验工艺为：先注入一定量的蒸汽，预热地层，清洗井眼，接着按孔隙体积设计量注入一定量油溶性降粘剂，通过降粘剂预处理油层后，再注入蒸汽。现场增效效果（见表5）。

表4 油层物性特征

表5 油溶性降粘剂辅助蒸汽驱现场应用效果

从表5可知，油溶性降粘剂辅助蒸气驱，通过高效的油溶性复合降粘剂预处理油层，利用油溶性降粘剂与注入蒸汽协同降粘、混合传质及增能助排作用，能有效提高油汽比，延长生产周期，增加产油量。

3 结论

通过室内实验和现场试验，考察了一种降粘性能良好的油溶性降粘剂的室内及现场应用效果。结合注蒸汽开采，该粘降能有效提高蒸汽利用率，增加蒸汽泄油半径和油汽比，增加超稠油生产周期和产油量。

油溶性降粘剂具有直接添加，无乳化降粘存在的后期破乳脱水难题的优势，并能有效增加超稠油储量动用量，对下游炼油行业影响，因此，油溶性降粘剂结合注气工艺已成为超稠油开采的重点研究对象。下一步工作是扩大该降粘剂现场试验规模，获得相应工艺参数后推广应用。

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The study on the application of Oil-soluble viscosity reducer supplement steam flooding in extra-heavy oil recovery

ZHOU Linbi1，LI Hailiang2，SHI Lei3，LI Yongfei3，LIU Ying3
（1.Xinjiang Bayin Guoleng Vocational Tenchnical College Petrochemical Industry College，Bayin Xinjiang 841000，China；2.Xinjiang Tianpu Petroleum and Gas Technology&Engineering Co.，Ltd.，Luntai Xinjiang 841600，China；3.Xinjiang Beiken Petroleum Science and Technology Development Co.，Ltd.，Karamay Xinjiang 834000，China）

Based on the investigation the chemical component of extra-heavy oil in Xinjiang oilfield,this paper studies the application of a kind of oil-soluble viscosity reducer in steam flooding to recovery the extra-heavy oil.Laboratory experiments shows that this oil-soluble viscosity reducer’s optimal net viscosity reduction rate can reaches above 80%of at 50 ℃,combined with steam flooding process,EOR can reaches 34.3%.Field tests prove that adding this oil-soluble viscosity reducer can obviously enhance extra-heavy oil recovery by significantly extending production period,and improving oil-steam ration.

viscosity reducer；heavy oil；steam flooding；oil-steam ratio

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.006

TE357.12

A

1673－5285（2012）11－0021－03

2012-10-23

周林碧，女（1985-），四川省遂宁人，中国石油大学硕士研究生，现在新疆巴音郭楞职业技术学院石油化工学院，从事石油及油田应用化学技术教学工作，邮箱:linbi910@qq.com。