稠油疏导引流技术在欢西油田的研究与应用
2013-04-29肖家宏
【摘要】欢西油田稠油区块主要依靠蒸汽吞吐，而且都已进入开采中后期，平均注汽周期在13轮以上，部分区块地层压力低于2MPa。对稠油区块1000余井次吞吐井进行统计，油气比低于0.15的井占总数近五分之一。吞吐轮次高，油汽比低，地层孔隙堵塞，流体渗流能力差等问题凸显出来，如何有效改善注汽质量，提高蒸汽吞吐效果成为亟待解决的问题。
【关键词】欢西油田 稠油疏导 引流 复合吞吐
1 前言
欢西油田已进入开发中后期，其中吞吐轮次高，油汽比低，地层孔隙堵塞，流体渗流能力差等主要矛盾逐步凸显出来。为解决上述问题决定研究稠油疏导引流增产技术，研究出 “先解堵后助排”的配套处理工艺，有效解决注汽伤害，实现地层孔隙的疏通，提高蒸汽有效率，恢复油井产能。
2 主要研究内容
2.1 优选氟硼酸解堵剂
氟硼酸（HBF4）是一种缓速酸，水解反应生成HF，反应速度低于常规土酸，因而酸液能够有效的进入地层深部，实现油层深部解堵。同时，氟硼酸具有稳定粘土和地层微粒的作用，反应出的 HF对粘土矿物进行破坏，降低了粘土的阳离子交换能力，粘土中的铝被硼所代替，形成一层不溶的硼硅酸盐的覆盖物，连接微粒与岩石骨架，稳定地层中的粘土和细粒（防水敏产生）。
2.1.1 水解反应速度研究
氟硼酸的水解是一个多级反应，氟硼酸与地层中的粘土反应产生HF，产生HF再与粘土反应解除地层堵塞。反应方程式如下：
HBF4+H2O=HBF3OH+HF（慢）
HBF3OH+H2O=HBF2（OH）2+HF
（快）
HBF2（OH）2+H2O=HBF（OH）3+HF
（快）
HBF（OH）3+H2O=HB（OH）4+HF
（快）
由于氟硼酸水解速度的缓慢，溶液达到平衡时HF浓度远小于土酸浓度，与地层矿物的反应速度也远小于土酸，因此氟硼酸的酸化深度得到有效增加，解除油层酸溶性伤害。
2.1.2 流动模拟实验
经HBF4处理岩心的K/Ko与Q的关系
从上述实验结果可以看出，经HBF4酸化处理后的岩芯，通过不同流量的盐水测试，随着流量的增加，渗透率比值上升，岩芯渗透率并没有明显下降，实验证明HBF4具有稳定粘土微粒移动的作用。
2.2 油层助排剂研究
对所收集的表面活性剂（石油磺酸盐、两性表面活性剂、烷基芳基磺酸盐、木质磺酸盐、双离子表面活性剂、氟表面活性剂、非离子表面活性剂）共7种进行了界面张力实验，界面张力取稳定值，实验结果发现任何单一表面活性剂与原油的界面张力都降低不到10-3mN/m数量级。而将两种表面活性剂按不同质量比进行复配，用产出水配溶液，复配表面活性剂质量浓度3.0 g/kg，经过反复实验、优化，最终确定烷基芳基磺酸盐与非离子表面活性剂进行复配的表面活性物质，质量比1：2，浓度0.2%～0.3%，界面张力可以降低到2.6×10-3mN/m 2.3 岩心模拟评价实验2.3.1 蒸汽吞吐实验
按流程图组装流程，试压25 MPa，将准备好的油、水、助剂装入各自样品容器，温度加至80℃；然后注入蒸汽，向岩心注入驱替流体，使岩心内的压力保持稳定；随后焖井24 h，待生产；将回压阀门设置到预定的生产压力，在设定的压差下进行生产，直至达到吞吐周期结束。重复上述步骤，完成下一个吞吐周期，直至达到预期效果为止。
2.3.2 评价实验
岩芯模拟吞吐实验：在模拟油藏压力4MPa、温度80℃的条件下，首先进行水蒸汽吞吐2轮，再依次注入解堵剂、粘土稳定剂、助排剂再进行蒸汽吞吐2轮。
从岩心模拟实验数据明显看出，蒸汽吞吐效果得到明显改善，周期采油量、回采水率明显上升，采注比、油汽比有效改善，注入压力下降1.3MPa，有效提高了蒸汽使用率。
3 现场应用情况及效果
2010-2011年，在欢西油田现场试验8井次，有效率87.5%，总投入资金56万元，增油1868.6吨，单井增油233.6吨，吨油成本300元。
4 技术创新点
创新应用氟硼酸解堵技术，有效解除地层酸溶性伤害，稳定地层中粘土与微粒；优选粘土稳定剂，形成隔离，实现了解堵与助排相结合的施工工艺；通过实验复配优选高效的表面活性剂，耐温性能、助排与降粘效果良好；优化施工工艺，研究出“先解堵后助排”的配套处理工艺。
5 结论
氟硼酸体系具有稳定粘土和地层微粒的作用，防止水敏、速敏产生，保护地层；该技术能够降低注汽压力，提高注汽质量，改善油井周期生产状况，提高油汽比，现场应用潜力巨大；该技术在现场的成功应用打破了人们认为只能用酸进行解堵的观念，解决近井地带和油层深部污染实施既实现了降压解堵增注又达到驱油的双重目的。
参考文献
[1] 秦伟.氟硼酸解堵技术在沈阳油田的应用[J].石油地质与工程，2011，（S1），p69-70
[2] 刘晓娟，李宪文.油气藏增产新技术[J].石油工业出版社
作者简介
肖家宏，工作单位：中油辽河油田锦州采油厂采油工艺研究所。
