稠油油藏注水渗流特性与改善开发效果研究分析

2015-08-15姜李佳一辽河油田勘探开发研究院辽宁盘锦124010

化工管理 2015年11期

关键词：牛顿流体稠油渗流

姜李佳一（辽河油田勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

石油企业在原油开发的过程中，采油速度与采收效率受到原油流变特性的影响。我们要从原油的组成成分、压力梯度、渗流介质等方面进行测试和分析，进而根据分析的结果提出改善注水开发效果的相应对策。

1 非牛顿流体稠油渗流特性

在研究活动实施的过程中，需要依照流体渗流力学的相关原理，其中牛顿流体在渗流的过程中粘度是保持不变的。但是从研究中不难看出，渗流速度与压力梯度具有一定的联系。针对稠油油藏而言，由于受到多种因素的影响，就会促使牛顿流体特性表现出多种特性。

1.1 非牛顿流体形态特征

稠油油藏的流体特性在实际中总会表现出两种性质。一种为拟塑性，一种为粘弹性。在受到原油组成成分、渗流介质、温度以及含气饱和度、温度等相关因素的影响下，含气原油就会表现出拟塑性的特点[1]。同时又有还会表现出剪切变稀的特性。如果原油在低渗透介质内渗流时，渗流的阻力在温度下降的过程中增大，进而也就会表现出更为明显的非牛顿流体特性。而脱气原油在渗流的过程中会表现出较为明显的粘弹性质，其剪切性质会变稠。而原油在渗透介质渗流的时候，渗流阻力在温度下降的时候，会逐渐加大。但是该性质的原油非牛顿流体特性表现并不是非常明显。另外，如果原油在温度较低、低渗透多孔的介质内渗流，其更容易受到外界因素的影响，进而表现出非牛顿流体流变特性，同时原油的渗透率会逐渐增强，渗透率越低，原油的拟塑性也会表现的更强。

1.2 原油流变参数异常

在实验研究的过程中，使用RV20旋转粘度计、原油渗流特性测试装置对原油样品进行测试。测试的结果发现，在温度逐渐升高的过程中，不同仪器测试原油粘度都会逐渐降低。但是在温度条件保持相同的情况下，旋转粘度计测试的数值就会最低。如果原油在多孔介质渗流时，其渗流时的粘度最高。这种结果产生的原因主要是原油的胶质、沥青质含量都比较高，进而形成较大直径的沥青质颗粒，在渗流的情况下就会表现出较为明显的结构力学特性。同时粘度计的内外筒间隙通常都比较大，沥青质颗粒的大小对粘度的影响并没有完全的表现出来。但是在使用直径为0.784mm的不锈钢毛细管测试原油的粘度时，形成的沥青质颗粒就会吸附在管壁上，导致毛细管的尺寸有所减小[2]。这样原油渗流的阻力反而会增加。原油流动阻力增加的表现主要体现在原油粘度增加。在多孔介质内进行渗流的过程中，原油中含有数量不均匀的沥青、胶质等表面活性的物质，该物质与表面孔隙产生一定的吸附效果，进而会形成吸附层。与此同时，原油沥青质微粒会将部分孔隙的通道堵塞。由于受到两方面因素的影响，原油渗流的阻力会增加，所测试出来的粘度也会比较高。

在稠油油藏开发的过程中，引起原油流动异常情况发生原因主要有两方面。首先，原油中沥青质形成的结构，将渗流的通道堵塞，导致原油的有效渗透性降低，进而原油的粘度就会表现非常大[3]。另外一方面就是低渗透油藏吸附层受到较为显著的影响，使得原油的渗透率下降，原油流动较为困难。在原油开发的过程中就可以了解到，原油中的沥青含量超过7%的时候，沥青质颗粒结构就会堵塞通道，促使原油的渗透性降低，原油表现出非常大的粘度，难以流动。

2 非牛顿流体特性稠油油藏的开发

针对稠油流体特性，石油企业应当针对原油开发过程中的实际情况采取相应的开发措施，促使原油的渗透性增加。在本次研究互动式实验的过程中就发现，如果油田含有渗透率低、凝固点高以及粘度强的原油，其储层非均性质就会特别强，开采的效果就会特别差。针对这样渗透效果，石油企业应当积极采取相应措施，提高原油开发的效率。

首先，石油企业应当增加井间的压力梯度。通常情况下，要想开发效果表现得较为明显，井间压力应当超过0.05MPa/m。保持这样的压力梯度才能够提高石油企业原油开发的效果。其次，在原油开发的过程中，石油企业应当针对油井井筒的实际情况，相应的提高采油温度。温度提高对石油开发产生积极的影响。温度增加，原油的渗透性就会增强，进而提高原油的渗流体特性。再次，在石油开发的过程中采用常规注水开发，不需要采用热力采油。石油企业在开发的过程中，如果稠油油藏储层胶结表现得较为稀松，原油的渗透性较高，原油粘度较高，就需要进行相应的防砂措施进行过生产。经过石油企业的实践就可以证明，采用高压冲填涂料的方法能够起到良好的防砂效果，可以改善周围原油的渗透能力。