提高稠油蒸汽吞吐助排增产技术

武晓娟

摘要： 本文针对稠油蒸汽吞吐开发后期地层压力低、吞吐效果差的问题开展驱油助排技术的研究与试验，利用增能剂在蒸汽热能作用下分解产生大量气体，降低原油粘度，增加地层压力，补充地层能量；部分气体与高分子表面活性剂形成大量泡沫，通过贾敏效应，起到调剖作用。

Abstract： This paper carries out flooding cleanup technology research and trials according to the problems of low formation pressure and poor stimulation in the late development of heavy oil steam stimulation， which uses energizer agent generated a lot of gas by the thermal energy decomposition to reduce oil viscosity， Increase the formation pressure， supplement formation energy， part of the gas and polymeric surfactant form a lot of foam to play a profile role through Jamin effect.

关键词： 稠油；蒸汽吞吐；粘度；气体；表面活性剂

Key words： heavy oil；steam stimulation；viscosity；gas；surfactants

中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0052-02

0 引言

欢喜岭采油厂稠油蒸汽吞吐开采以来，大部分蒸汽吞吐井已进入中后期，随着蒸汽吞吐轮次的增加，暴露出来的矛盾越来越多，主要表现为油层动用不均，时有汽窜发生，地层压力很低，地层能量严重不足，同时生产井含水上升，产量下降，蒸汽吞吐效果变差。

1 蒸汽吞吐助排增产技术原理

1.1 增能剂的筛选 用于增产措施的气体一般为氮气、甲烷、二氧化碳等，通过对无机化学及有机化学能够产生二氧化碳的化学反应式的对比和筛选，目前已形成了4种较为完善的体系：活性酸+碳酸盐、强酸弱碱盐+碳酸盐、有机酸酐（有机酸）+碳酸盐、无机盐分解。其中，前3种为双液法，第4种为单液法。

实验方法：将50%浓度的增能剂溶液（增能剂的浓度以物质的溶解极限为依据）150ml装入高温高压反应釜（反应釜体积420ml）内测定反应釜内的压力随温度的变化。在每个实验温度点，当温度达到实验温度后且压力恒定2小时后，再测定下一个温度条件下的压力值。

从表1试验数据可知：药剂4产生气量最大、产生压力最高，增能效果最好，因此，选定药剂4为增能剂。

1.2 表面活性剂评价

1.2.1 表面活性剂降粘效果评价 不同表面活性剂降粘剂对原油的降粘效果不同。化学剂的降粘效果越好，降粘率大，所形成的乳状液是较均一，油水不分层，呈棕褐色O/W型乳状液，放置一段时间也未见分层。形成的O/W型乳状液，可以降低原油粘度，使原油更易流动。在50℃条件下，分别取浓度为0.3%（重量浓度）表面活性剂加入到含水率一定（30%）原油样品中，充分混合搅拌后，测定样品粘度，观察实验现象。

从表2中可以看出4#药剂的降粘效果最好，降粘率达到95.07%，油水不分层，形成了黑色粘稠的O/W型乳状液。

1.2.2 表面活性剂的耐温性实验 配制浓度为0.3%的4#表面活性剂水溶液，放入高温高压反应釜内，分别在300℃和380℃恒温8h后，关闭电源降至室温，对釜内剩余溶液进行测试（表3）。

从表3中可以看出，表面活性剂高温老化前后表面张力变化不大， 说明其具有良好的高温稳定性。

2 效果评价与分析

2.1 地层亏空、油层压力低、油层含水普遍较高是影响措施效果的主要因素 齐40和齐108块经过二十左右年蒸汽吞吐开发，主体区域地层亏空严重，地层压力低，部分区域地层压力不足1MPa。油层压力与二氧化碳溶解度呈近线性关系，油层压力越低，二氧化碳溶解度越低，溶解到原油中的二氧化碳量越低，对原油粘度作用越小，体膨驱油效应越差，反排能量低。

2.2 油层压力低，易汽窜，影响措施效果 油层压力低，在2MPa甚至1MPa以下，在注汽压力高达8MPa以上条件下油井汽窜比较普遍，严重影响措施效果。油层压力低，在高压蒸汽和驱油助排药剂作用下，形成驱替作用，推动地层流体向低压区泄流。

例如齐108-016-05井在注汽过程中，注窜邻井齐108-018-06和齐108-018-04导致本井吞吐效果差，开井后仅开井3天，因供液差关井，如图1所示。

2.3 高压区实施效果较好 油层动用程度低，地层压力相对较高，有一定供液能力的油井实施后增油效果明显。油层压力越高，二氧化碳在原油中的溶解度越高，二氧化碳溶解量越大，反排时能量越充足。而且由于药剂作用范围有限，只能在近井地带发挥作用。

例如齐108-03-4井，该井2008年2月侧钻投产莲2油层，共计8.4米6层。该井与原井被断层隔开，且投产井段周围邻井并未动用，初期日产液达到22吨，之后稳定在12吨左右，初期日产油6-7吨，稳产期延长14天。同期对比增液564吨，增油47.4吨，取得较好助排增产效果。

3 结论与认识

①稠油蒸汽吞吐助排技术由增能剂、高分子表面活性剂和分散剂等组成，集调剖、降粘、助排、补充地层能量等多种作用于一身，能够满足油井多种生产需要，工艺技术先进。②稠油蒸汽吞吐助排增产技术宜选择在压力相对较高的区域实施，增产效果较好；在低压区（2-1MPa以下）增产效果不明显。③从稠油蒸汽吞吐助排增产技术机理分析，对于低压井来说，采用中心井注汽驱油是比较好生产方式，建议进行试验研究。④实施稠油蒸汽吞吐助排增产技术后宜采用小排量放喷控制，排量过大导致二氧化碳气体迅速分离析出，这一过程是吸热过程，导致井底温度迅速下降，造成冷伤害，导致油井低产、不出，影响整个吞吐效果。

参考文献：

[1]赵理奇.论特浅稠油水平井钻井液技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（03）.

[2]张洪岐，陶国庆，毕新忠，姚婷.浅析稠油集输工艺优化改进[J].价值工程，2013（14）.

[3]王武昌，李玉星，潘鑫鑫，李焱.稠油及超稠油脱硫化氢技术研究[J].科学技术与工程，2010（04）.endprint

摘要： 本文针对稠油蒸汽吞吐开发后期地层压力低、吞吐效果差的问题开展驱油助排技术的研究与试验，利用增能剂在蒸汽热能作用下分解产生大量气体，降低原油粘度，增加地层压力，补充地层能量；部分气体与高分子表面活性剂形成大量泡沫，通过贾敏效应，起到调剖作用。

Abstract： This paper carries out flooding cleanup technology research and trials according to the problems of low formation pressure and poor stimulation in the late development of heavy oil steam stimulation， which uses energizer agent generated a lot of gas by the thermal energy decomposition to reduce oil viscosity， Increase the formation pressure， supplement formation energy， part of the gas and polymeric surfactant form a lot of foam to play a profile role through Jamin effect.

关键词： 稠油；蒸汽吞吐；粘度；气体；表面活性剂

Key words： heavy oil；steam stimulation；viscosity；gas；surfactants

中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0052-02

0 引言

欢喜岭采油厂稠油蒸汽吞吐开采以来，大部分蒸汽吞吐井已进入中后期，随着蒸汽吞吐轮次的增加，暴露出来的矛盾越来越多，主要表现为油层动用不均，时有汽窜发生，地层压力很低，地层能量严重不足，同时生产井含水上升，产量下降，蒸汽吞吐效果变差。

1 蒸汽吞吐助排增产技术原理

1.1 增能剂的筛选 用于增产措施的气体一般为氮气、甲烷、二氧化碳等，通过对无机化学及有机化学能够产生二氧化碳的化学反应式的对比和筛选，目前已形成了4种较为完善的体系：活性酸+碳酸盐、强酸弱碱盐+碳酸盐、有机酸酐（有机酸）+碳酸盐、无机盐分解。其中，前3种为双液法，第4种为单液法。

实验方法：将50%浓度的增能剂溶液（增能剂的浓度以物质的溶解极限为依据）150ml装入高温高压反应釜（反应釜体积420ml）内测定反应釜内的压力随温度的变化。在每个实验温度点，当温度达到实验温度后且压力恒定2小时后，再测定下一个温度条件下的压力值。

从表1试验数据可知：药剂4产生气量最大、产生压力最高，增能效果最好，因此，选定药剂4为增能剂。

1.2 表面活性剂评价

1.2.1 表面活性剂降粘效果评价 不同表面活性剂降粘剂对原油的降粘效果不同。化学剂的降粘效果越好，降粘率大，所形成的乳状液是较均一，油水不分层，呈棕褐色O/W型乳状液，放置一段时间也未见分层。形成的O/W型乳状液，可以降低原油粘度，使原油更易流动。在50℃条件下，分别取浓度为0.3%（重量浓度）表面活性剂加入到含水率一定（30%）原油样品中，充分混合搅拌后，测定样品粘度，观察实验现象。

从表2中可以看出4#药剂的降粘效果最好，降粘率达到95.07%，油水不分层，形成了黑色粘稠的O/W型乳状液。

1.2.2 表面活性剂的耐温性实验 配制浓度为0.3%的4#表面活性剂水溶液，放入高温高压反应釜内，分别在300℃和380℃恒温8h后，关闭电源降至室温，对釜内剩余溶液进行测试（表3）。

从表3中可以看出，表面活性剂高温老化前后表面张力变化不大， 说明其具有良好的高温稳定性。

2 效果评价与分析

2.1 地层亏空、油层压力低、油层含水普遍较高是影响措施效果的主要因素 齐40和齐108块经过二十左右年蒸汽吞吐开发，主体区域地层亏空严重，地层压力低，部分区域地层压力不足1MPa。油层压力与二氧化碳溶解度呈近线性关系，油层压力越低，二氧化碳溶解度越低，溶解到原油中的二氧化碳量越低，对原油粘度作用越小，体膨驱油效应越差，反排能量低。

2.2 油层压力低，易汽窜，影响措施效果 油层压力低，在2MPa甚至1MPa以下，在注汽压力高达8MPa以上条件下油井汽窜比较普遍，严重影响措施效果。油层压力低，在高压蒸汽和驱油助排药剂作用下，形成驱替作用，推动地层流体向低压区泄流。

例如齐108-016-05井在注汽过程中，注窜邻井齐108-018-06和齐108-018-04导致本井吞吐效果差，开井后仅开井3天，因供液差关井，如图1所示。

2.3 高压区实施效果较好 油层动用程度低，地层压力相对较高，有一定供液能力的油井实施后增油效果明显。油层压力越高，二氧化碳在原油中的溶解度越高，二氧化碳溶解量越大，反排时能量越充足。而且由于药剂作用范围有限，只能在近井地带发挥作用。

例如齐108-03-4井，该井2008年2月侧钻投产莲2油层，共计8.4米6层。该井与原井被断层隔开，且投产井段周围邻井并未动用，初期日产液达到22吨，之后稳定在12吨左右，初期日产油6-7吨，稳产期延长14天。同期对比增液564吨，增油47.4吨，取得较好助排增产效果。

3 结论与认识

①稠油蒸汽吞吐助排技术由增能剂、高分子表面活性剂和分散剂等组成，集调剖、降粘、助排、补充地层能量等多种作用于一身，能够满足油井多种生产需要，工艺技术先进。②稠油蒸汽吞吐助排增产技术宜选择在压力相对较高的区域实施，增产效果较好；在低压区（2-1MPa以下）增产效果不明显。③从稠油蒸汽吞吐助排增产技术机理分析，对于低压井来说，采用中心井注汽驱油是比较好生产方式，建议进行试验研究。④实施稠油蒸汽吞吐助排增产技术后宜采用小排量放喷控制，排量过大导致二氧化碳气体迅速分离析出，这一过程是吸热过程，导致井底温度迅速下降，造成冷伤害，导致油井低产、不出，影响整个吞吐效果。

参考文献：

[1]赵理奇.论特浅稠油水平井钻井液技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（03）.

[2]张洪岐，陶国庆，毕新忠，姚婷.浅析稠油集输工艺优化改进[J].价值工程，2013（14）.

[3]王武昌，李玉星，潘鑫鑫，李焱.稠油及超稠油脱硫化氢技术研究[J].科学技术与工程，2010（04）.endprint

摘要： 本文针对稠油蒸汽吞吐开发后期地层压力低、吞吐效果差的问题开展驱油助排技术的研究与试验，利用增能剂在蒸汽热能作用下分解产生大量气体，降低原油粘度，增加地层压力，补充地层能量；部分气体与高分子表面活性剂形成大量泡沫，通过贾敏效应，起到调剖作用。

Abstract： This paper carries out flooding cleanup technology research and trials according to the problems of low formation pressure and poor stimulation in the late development of heavy oil steam stimulation， which uses energizer agent generated a lot of gas by the thermal energy decomposition to reduce oil viscosity， Increase the formation pressure， supplement formation energy， part of the gas and polymeric surfactant form a lot of foam to play a profile role through Jamin effect.

关键词： 稠油；蒸汽吞吐；粘度；气体；表面活性剂

Key words： heavy oil；steam stimulation；viscosity；gas；surfactants

中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0052-02

0 引言

欢喜岭采油厂稠油蒸汽吞吐开采以来，大部分蒸汽吞吐井已进入中后期，随着蒸汽吞吐轮次的增加，暴露出来的矛盾越来越多，主要表现为油层动用不均，时有汽窜发生，地层压力很低，地层能量严重不足，同时生产井含水上升，产量下降，蒸汽吞吐效果变差。

1 蒸汽吞吐助排增产技术原理

1.1 增能剂的筛选 用于增产措施的气体一般为氮气、甲烷、二氧化碳等，通过对无机化学及有机化学能够产生二氧化碳的化学反应式的对比和筛选，目前已形成了4种较为完善的体系：活性酸+碳酸盐、强酸弱碱盐+碳酸盐、有机酸酐（有机酸）+碳酸盐、无机盐分解。其中，前3种为双液法，第4种为单液法。

实验方法：将50%浓度的增能剂溶液（增能剂的浓度以物质的溶解极限为依据）150ml装入高温高压反应釜（反应釜体积420ml）内测定反应釜内的压力随温度的变化。在每个实验温度点，当温度达到实验温度后且压力恒定2小时后，再测定下一个温度条件下的压力值。

从表1试验数据可知：药剂4产生气量最大、产生压力最高，增能效果最好，因此，选定药剂4为增能剂。

1.2 表面活性剂评价

1.2.1 表面活性剂降粘效果评价 不同表面活性剂降粘剂对原油的降粘效果不同。化学剂的降粘效果越好，降粘率大，所形成的乳状液是较均一，油水不分层，呈棕褐色O/W型乳状液，放置一段时间也未见分层。形成的O/W型乳状液，可以降低原油粘度，使原油更易流动。在50℃条件下，分别取浓度为0.3%（重量浓度）表面活性剂加入到含水率一定（30%）原油样品中，充分混合搅拌后，测定样品粘度，观察实验现象。

从表2中可以看出4#药剂的降粘效果最好，降粘率达到95.07%，油水不分层，形成了黑色粘稠的O/W型乳状液。

1.2.2 表面活性剂的耐温性实验 配制浓度为0.3%的4#表面活性剂水溶液，放入高温高压反应釜内，分别在300℃和380℃恒温8h后，关闭电源降至室温，对釜内剩余溶液进行测试（表3）。

从表3中可以看出，表面活性剂高温老化前后表面张力变化不大， 说明其具有良好的高温稳定性。

2 效果评价与分析

2.1 地层亏空、油层压力低、油层含水普遍较高是影响措施效果的主要因素 齐40和齐108块经过二十左右年蒸汽吞吐开发，主体区域地层亏空严重，地层压力低，部分区域地层压力不足1MPa。油层压力与二氧化碳溶解度呈近线性关系，油层压力越低，二氧化碳溶解度越低，溶解到原油中的二氧化碳量越低，对原油粘度作用越小，体膨驱油效应越差，反排能量低。

2.2 油层压力低，易汽窜，影响措施效果 油层压力低，在2MPa甚至1MPa以下，在注汽压力高达8MPa以上条件下油井汽窜比较普遍，严重影响措施效果。油层压力低，在高压蒸汽和驱油助排药剂作用下，形成驱替作用，推动地层流体向低压区泄流。

例如齐108-016-05井在注汽过程中，注窜邻井齐108-018-06和齐108-018-04导致本井吞吐效果差，开井后仅开井3天，因供液差关井，如图1所示。

2.3 高压区实施效果较好 油层动用程度低，地层压力相对较高，有一定供液能力的油井实施后增油效果明显。油层压力越高，二氧化碳在原油中的溶解度越高，二氧化碳溶解量越大，反排时能量越充足。而且由于药剂作用范围有限，只能在近井地带发挥作用。

例如齐108-03-4井，该井2008年2月侧钻投产莲2油层，共计8.4米6层。该井与原井被断层隔开，且投产井段周围邻井并未动用，初期日产液达到22吨，之后稳定在12吨左右，初期日产油6-7吨，稳产期延长14天。同期对比增液564吨，增油47.4吨，取得较好助排增产效果。

3 结论与认识

①稠油蒸汽吞吐助排技术由增能剂、高分子表面活性剂和分散剂等组成，集调剖、降粘、助排、补充地层能量等多种作用于一身，能够满足油井多种生产需要，工艺技术先进。②稠油蒸汽吞吐助排增产技术宜选择在压力相对较高的区域实施，增产效果较好；在低压区（2-1MPa以下）增产效果不明显。③从稠油蒸汽吞吐助排增产技术机理分析，对于低压井来说，采用中心井注汽驱油是比较好生产方式，建议进行试验研究。④实施稠油蒸汽吞吐助排增产技术后宜采用小排量放喷控制，排量过大导致二氧化碳气体迅速分离析出，这一过程是吸热过程，导致井底温度迅速下降，造成冷伤害，导致油井低产、不出，影响整个吞吐效果。

参考文献：

[1]赵理奇.论特浅稠油水平井钻井液技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（03）.

[2]张洪岐，陶国庆，毕新忠，姚婷.浅析稠油集输工艺优化改进[J].价值工程，2013（14）.

[3]王武昌，李玉星，潘鑫鑫，李焱.稠油及超稠油脱硫化氢技术研究[J].科学技术与工程，2010（04）.endprint