曙127454区块自生泡沫复合驱油技术研究与应用

李 巍

曙127454区块自生泡沫复合驱油技术研究与应用

李 巍

（中油辽河油田公司， 辽宁 盘锦 124109）

针对曙 127454兴隆台区块开发中暴露出的油层动用不均、周期产量、油汽比降低以及地层能量不足等问题，通过自生气源、表面活性剂、聚合物复配形成自生泡沫复合驱油技术，应用于超稠油蒸汽吞吐井生产中，自生气源生成大量气体与表面活性剂和聚合物形成高强度活性泡沫，对高渗层位进行有效封堵，同时自生气源生成的CO2和NH3与表面活性剂形成良好的驱油体系，延长油井生产时间，提高油井产量，现场应用18井次，累计增油1.4×104t，油井采收率得到提高。

超稠油；复合驱油；采收率；驱油体系

曙 127454兴隆台区块位于辽河凹陷西斜坡中段，储层类型为互层状，沉积相带为河道边部、前缘薄层砂及分流河口坝沉积[1]，油藏埋深 660～894 m，含油井段一般为40～110 m，平均有效厚度在31.6 m，平均净总比0.41。储层孔隙度34.6%、渗透率4 739.6×10-3μm2。原油密度（20 ℃）一般为1.000～1.005 9 g/cm3，原油粘度（50 ℃）一般为124500～217 500 mPa·s。该区块自2002年规模开发以来，开发效果不佳，区块油井1～3周期采注比为0.41，累积采注比只有0.65，整体呈现注汽压力升高、注汽干度降低，单井生产效果差等问题，同时由于注采关系失衡，地层没有实现降压开采，加之兴隆台油层非均质性较为严重，在客观上加剧了高渗层汽窜的发生，形成蒸汽突进。蒸汽突破后形成的渗流通道又使地层的非均质性更加突出，导致整个油层动用状况变差，影响油井的生产效果。

1 自生泡沫复合驱油技术机理

自生泡沫驱油剂是由自生气源、表面活性剂、聚合物复配组成，在油井注蒸汽过程中，能够实现即时调剖、降粘驱油、补充局部能量的作用[2]，主要技术机理有三方面：

1.1 调剖作用

在施工过程中,连续向地层注入自生泡沫驱油剂溶液，该溶液优先进入高渗透层，并且在地层热能作用下发生化学反应[3]，释放出CO2和NH3。溶液中的聚合物、表面活性剂、CO2能够形成大量稳定的泡沫屏障，以这种方式形成的气-液泡沫系统对后续注入的蒸汽产生附加压力，堵塞高渗透率地层，引导蒸汽进入中低渗透率地层，起到调剖作用。

1.2 驱油作用

自生泡沫驱油剂生成 CO2，主要部分与表面活性剂、聚合物形成泡沫屏障[4]。其余部分的CO2溶解在原油中，产生体积效应，并驱替剩余油。在特定的温度、压力条件下，生成的CO2能在注汽前形成混相带，推移驱替前进，生成的CO2和NH3与表面活性剂形成很好的驱油体系，降低油岩界面张力，剥离油膜，有效地提高了驱油效率[5]。

1.3 补充局部能量作用

自生泡沫驱油剂是一种良好的自生气源药剂，在热蒸汽作用下，分解出的大量气体能够提高高渗及亏空区域系统压力，同时大量的气体在注蒸汽的同时分解，也能够扩大注入蒸汽的波及体积，提高注入蒸汽有效热利用率。

2 药剂优选及性能评价

根据主要技术机理，药剂配方主要为自生气源、表面活性剂、聚合物三种成为组成。

2.1 自生气源的优选

将药剂置于高温密闭反应釜中，测定不同温度下压力变化情况，以及生成气体中CO2的含量(表1)。

表1 自生气源物质优选试验Table 1 Authigenic source material optimization test

利用实验物质配制浓度为50%的溶液，将溶液升温至150 ℃恒温12 h，记录高压釜压力，并计算CO2生成量，最后选择尿素+尿素衍生物为最佳自生气源。

2.2 表面活性剂优选

配制母液为50%浓度的自生气源溶液，按浓度1%加入表面活性剂，综合界面张力、发泡量、降粘率3项指标，优选表活剂F为药剂配方中活性剂组成(表2)。

表2 表面活性剂优选试验Table 2 Surfactant optimization test

2.3 自生气源母液浓度优选

通过对比，当表面活性剂浓度相同，尿素+尿素衍生物+聚合物浓度不同时，比较驱油效率，最终测定当尿素+尿素衍生物+聚合物浓度为50%时，驱油效率达到最高(表3)。

表3 自生气源母液浓度优选试验Table 3 Authigenic source mother liquor concentration optimization test

2.4 表面活性剂浓度优选

当尿素+尿素衍生物+聚合物浓度一定，随着表面活性剂浓度增加，蒸汽驱油效率先升高后降低，当浓度为4%时，驱油效率达到最高(表4)。

最终确定配方组成为 50%浓度的尿素+尿素衍生物+聚合物、表活剂F浓度为4%。

3 实施效果

截止到目前，自生泡沫复合驱油技术累计实施18井次，平均措施周期5轮，其中14井次周期结束，4井次继续生产，累计措施增油1.3万t，周期或同期对比增油5 014.8 t，取得较好的措施效果(表5)。

表4 表面活性剂浓度优选试验Table 4 Surfactant concentration optimization test

表5 措施井措施前后生产情况对比表Table 5 Comparison of production conditions before and after carrying out the measures

以杜84-37-39井为例，该井为杜84兴隆台南一口超稠油井，措施前后对比油井排水期缩短，见油时间早，生产天数延长10.7 d，周期产油提高240.5 t，周期油汽比提高0.2，同时降低产水114 t，证明油层纵向动用得到一定改善，措施效果明显(表6)。

表6 杜84-37-39井措施前后周期生产情况对比表Table 6 Comparison of cycle production situation before and after carrying out the measures in Du 84-37-39 well

4 结 论

（1）通过室内实验优选的体系具有良好的产气能力和耐温性，降粘率达到92%，驱油效率配方达到90%以上。

（2）自生泡沫复合驱油剂集即时调剖、降粘驱油、补充能量与一体，避免了单一技术的局限性，有效改善区块开发效果。

（3）该技术的成功应用在薄互层超稠油老区挖潜中具有积极作用，为同类油藏开发提供一定借鉴意义。

［1］ 任芳祥.稠油开发技术与实践[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2011：157.

［2］徐家业,张正群,吴复雷,等.稠油热采添加剂现场蒸汽吞吐试验[J].西安石油学院学报,1998,18(6):25-271.

［3］孟红霞,陈德春,张琪.M驱油剂提高原油采收率的实验研究[J].广西大学学报(自然科学版),2006,31(3):216-2191.

［4］尚思贤,赵芳茹,徐多悟,等.克拉玛依浅油层稠油油藏化学降粘辅助吞吐技术的应用[J].石油钻采工艺,2001,23(2):66-681.

［5］杨德远.稠油注蒸汽热采中添加化学剂技术[J].特种油气藏,1999,6(1):41-461.

Research and Application of Autogenetic Foam Composite Flooding Technology in Shu 127454 Block

LI Wei
（PetroChina Liaohe Oilfield Company, Liaoning Panjin 124109，China）

There are many problems in the development of Shu 127454 Xinglongtai block, such as uneven production cycle, and low oil- steam ratio ,stratum energy shortage and so on. The autogenetic foam composite flooding technology including autogenetic gas source, surfactant and polymer has been used in production of ultra-heavy oil steam stimulation wells. The autogenetic gas source can generate large amounts of gas, and then high intensity activity foam can be formed from generated gas, surfactant and polymer. The foam can effectively block high permeable layers, while CO2, NH3and surfactant can form a good flooding system to extend well production time and increase oil production. After18 wells and times field application, cumulative oil reaches 1.4 × 104tons, the oil recovery is improved.

Ultra heavy oil；Composite flooding；Recovery; Flooding system

TE 357

： A

： 1671-0460（2015）04-0757-03

2014-10-30

李巍（1984-），女，辽宁盘锦人，助理工程师，2010年毕业于东北石油大学石油工程专业，从事油田采油工艺研究与推广工作。E-mail:liwei25@petrochina.com.cn。