低渗透油田表面活性剂降压增注技术及应用浅析

苑培培 魏静 张贞贞

摘 要：由于低渗透油田在结构上的独特属性，使得其中部分作业较为艰难。有鉴于此，本文结合相关实例，探讨了表面活性剂降压增注技术及应用情况，分析应用这种技术提高低渗透油田开发质量的方法。

关键词：低渗透油田;表面活性剂;降压增注技术

1 主要降压增注技术

1.1 酸化技术

对低渗透油田进行一定的酸化来强化采油效率，对油气资源增产意义重大。酸化的主要原理为：利用酸性物质对油井岩石、裂缝内塞物腐蚀和溶解，进而不断提高油井地层的通透性。酸能够有效解决油井进井地带污染状况，并对多次增注减压的油井发挥重要作用。在采用酸化技术时，由于酸比较特殊，因此对酸液性质的要求也比较高。通常要在酸液成分中加入一定缓蚀剂，改善酸性能，避免其对位置产生不利影响。但酸化技术作用距离有限，只能作用于进井地带，而且有效期短、成功率低，溶液产生酸渣沉淀，使进井地带受到二次伤害。

1.2 表面活性剂

表面活性剂能够在溶液表面形成亲水，并且能够进行定向排列，进而明显降低油水界面张力和乳化作用，实现低渗透油藏降压增注。此种活性剂分子结构比较特殊，主要表现为两种反应，其分子结构一端为亲水基团（极性基团），例如：氨基盐、酰胺基等物质。表面活性剂分子结构另外一端为（非极性烃链），往往是具备大于八个碳原子的烃链。根据使用性质，可将活性剂分为两种，离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。两种类型活性剂均能够显著减小油田注水压力，降压增注效果明显。目前，此种技术油田相关作业中具有较好的应用效果。

2 表面活性剂降压增注机理

当表面活性剂进入岩心后，因其同时具有亲水性和亲油性，在界面上不断吸附，逐渐降低油水界面张力[1]。由于亲水亲油基团以二聚体形式存在使得其表面活性更强，稳定性更好，更适宜于复杂地层下的驱油。通过发挥表面活性剂的改变岩石润湿性、降低油水界面张力、减小亲油油层的毛细管阻力和增加毛管数等特性，洗涤增溶地层原油，实现降压增注和提高采收率的目的[2]。

3 表面活性剂性能应用及评价

就目前而言，低渗透油藏石油储量已经成为我国石油资源的重要组成部分，其地位非常重要。而在油田开采过程中，主要是通过注水开发的方式。但是，大多数低渗透油储普遍都存在孔喉细小、渗水率低、流动阻力大等现象，因而，在这样的储油层当中，通过加入一些敏感的矿物质，对于储油层进行保护，可以显著提高注水的压力，提高油田采油的速度。通过在水中注入表面活性剂的方式，可以显著提高整个采油处理的半径，取得良好的效果[3]。

相对于不同的低渗透油田，就应该选取应用不同的表面活性剂进行降压增注，因而，在进行开采过程当中，要通过实验室静态评价的方式，对于油井产出的脱气原油进行水相控制。借助张力预制测算的方式，对于表面活性剂注射状态下，油水界面的张力以及水液界面的张力进行系统性分析。目前，主要采用的表面活性剂型号有K2d1、k2d2、k2d3等，运用这些表面活性剂，油水界面的张力可以达到2.0到2.5×10-3mN/m。

4 表面活性剂敏感性测试

4.1 储层敏感性分析

在进行油田开采作业时，其主要的开采方法是借助注水开发进行。可是需要注意的是，对相当多的低渗透油储而言，它们通常都会有孔喉较小、渗水相对较弱、流动阻力大等情况出现。所以，在这样的储油层当中，必须借助增加部分相对敏感的矿物质，从而促使注水的压力能够明显的实现提升，进而帮助油田采油的速度能够实现较好的增加。

储层敏感性分析主要是通过外界流体评价的方式，分析这种油水界面张力，对于储层系统造成的敏感性危害：①探讨引入外界物质，对于流动性造成的具体影响，并分析不同种类的表面活性剂运用，对于储层渗透性造成的具体影响，探究其影响因素;②分析流动性改善情况以及油气层的具体保护方法，从而为后续的油气产能提高提供理论性的依据;③在低渗透油田勘探开发过程当中，要对外界流体以及不同储层的岩石接触参数变化，进行物理性能的分析，从而为后期储层渗流能力的改变，建立敏感性实验分析基础;④通过模型分析方式，探究不同模拟施工对于低渗透储层造成的具体影响，并探究表面活性剂应用存在的潜在危害;⑤通过外来条件的引入，评价不同损害类型，对于具体表面活性剂应用造成的影响，将损害程度控制到最低，针对不同的损害路径制定出相应的调整对策[4]。

4.2 盐度敏感性实验

借助开展层级的矿化检测作业，能够进行相关膨化物质储层伤害的分析：第一，通过水驱开发的长期注水，使得地层水矿程度不断的下降，这就可能导致储层的黏土矿质产生膨胀现象，从而影响储层的吸水能力。第二，可以利用模拟分析方式，对于地层水进行注入式检测，分析矿化度对于找矿连接的具体影响。第三，在参数分析实验的过程当中进行水测渗透，如果水测渗透率明显降低，那么就基本上可以判断为地层水矿化程度加深。例如，使用蒸馏水进行配比，矿化度限制采用10000mg/L、6400mg/L、3200mg/L、1000mg/L 作为评判指标，对于矿化程度进行检测，成分有氯化钠、氯化钙、氯化镁，按照7：0.6：0.4的浓度配比，将上述成分进行稀释，按照矿化程度由高到低的顺序，将不同的水矿化度进行排列，直至蒸馏产生相应的对照分析组织。

4.3 速度敏感值的测算

通常而言，如果在薄层储油层里没有出现节固的颗粒，在这个前提下就能够对漂浮物程度开展相关的测算工作，特别要注意的是在一些土层结合能力相对比较强、含有高岭石的土层当中，借助这种注入水，可以引发流动的迁移现象，在储层的细小喉结处，进行相应的滞留和堵塞，从而导致储层渗透能力的下降。因而在注入表面活性剂的过程當中，还要对注入水的流速进行关注，对其开展相应的敏感值测算，避免由于渗透率的急剧下降，而导致微粒移动，造成流速超量，影响整个开发的堵塞程度[5]。

4.4 水敏感值测算

在内部注入表面活性剂之后，要测算谁与储层黏结物质的接触敏感性程度，从而进行矿物质膨化系数的分析，使得储层渗透率下降的情况下，实验温度敏感性可以得到优化控制。第一，对注入的水量进行临界值宿的测算，保障粘土微粒不发生黏结，并且排除相应的敏感因素，影响对于储水层的黏结性造成负面分析。第二，选择优化评价方式，根据储层敏感性评价办法，按照6400mg/L的相应模拟标准，进行初始盐水浓度选择。第三，根据直接蒸馏水测算方式，对于不同黏结剂注入之后，平衡渗透率的相应分析进行压力测算，按照现代平流泵的注入速度，进行临界速度的相应分析。第四，绘制层级注入曲线，按照岩心水测渗透率，进行横纵坐标的相应曲线绘制。

4.5 合理设置表面活性剂投入的周期

通过上述分析之后，要对注入流程进行合理设置，先将岩心抽空，进行饱和地层水的注入，再通过微孔滤膜渗透方式，分析进行压力注入计量控制。按照表面活性剂50倍、100倍、150倍的相应测算，进行降压增注剂的注入，并进行耐冲刷性的系统分析与评估。

5 总结

目前，我国低渗透油田开采措施逐年增多，要重视降压增注技术的实施。研究低渗透油田表面活性剂的应用，有利于控制好表面活性剂注入的浓度，以及进行更加系统的耐冲刷性能分析。所以要选取正确的降压增注技术，为低渗透油田创造有利的条件。

参考文献：

[1]祝仰文，孟红丽，施雷庭，等.低渗透油藏表面活性剂降压增注效果影响因素[J].油气地质与采收率，2016，23 （1）：74-78.

[2]杨友荣，金新铭，王军.低渗透油田降[J].辽宁化工，2014 （04）：414-416.

[3]梁玉纪，海信科，李玉明.低渗透油田表面活性剂降压增注技术及应用[J].石油天然气学报，2010，32（4）：353-355.

[4]戴群，王磊，王长俊，等.表面活性剂降压增注技术在江家店特低渗透油田的应用[J].精细石油化工进展，2013， 14（3）：11-14.

[5]崔晓东，郭东红，等.表面活性剂降压增注提高采收率机理研究[J].精细与专用化学品，2017（7）：4-6.

基金项目：上海合作組织基金项目，项目编号2019E01002