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新型油井堵水用原油乳化剂的研究与应用

2020-10-30罗艳红

科学导报·学术 2020年39期

罗艳红

摘 要:利用二甲胺和环氧氯丙烷为原料相复合而制备一种油井堵水用原油乳化剂。通过室内岩心模拟实验,该原油乳化剂具有选择性堵水效果;通过在×厂124井次的现场应用,证明了此种原油乳化剂具有较好的堵水效果,并且提高了原油产量,累计增产原油36411t,获得经济效益7782万元。由于其原料成分少,大大降低了生产成本,因此具有广阔的推广应用前景。

关键词:原油乳化剂;堵水;锦州采油厂;二甲胺;环氧氯丙烷

1、引言

目前油井堵水用原油乳化剂成分比较复杂,成本也较高,实际使用中的经济效益比较差,而且乳化剂的制备方法也较复杂。因此,寻找一种成分以及制备工艺均比较简单、实用的原油乳化剂是本领域亟待解决的问题之一。为解决上述技术问题,本文的目的在于提供一种油井堵水用原油乳化剂,与现有的油井堵水用原油乳化剂相比,本文研究的原油乳化剂原料简单,在实际生产中能够达到良好的堵水效果。

2、乳化剂的合成

2.1原料

合成中使用的二甲胺、环氧氯丙烷均为工业品。

2.2乳化剂成品的制備

首先将二甲胺与部分水在反应釜中混合,然后将环氧氯丙烷分成四等份,每隔1-3小时向反应釜中添加一份环氧氯丙烷,将四份环氧氯丙烷添加完之后,自然冷却,再加入剩余的水,得到油井堵水用原油乳化剂。

3、堵水方法

将制得的堵水用原油乳化剂加水稀释,或者与脱水原油相混合,得到堵水剂。

将堵水剂挤入地层中进行堵水作业。堵水剂注入油层后与地层水或注入水相遇而形成稠油乳状液,其粘度可超过稠油粘度的20倍以上,因而产生选择性堵水作用。

在上述油井堵水方法中,在将油井堵水用原油乳化剂与脱水原油进行混合时,油井堵水用原油乳化剂的添加量占脱水原油总重量的2-5%。

4、岩心模拟实验

通过室内岩心模拟实验来验证乳化稠油的性能和堵水效果。

4.1 封堵性能实验

室内研制的乳化剂实验数据见表4-1。

实验结果表明,乳化剂效果较好,封堵率较高,达到了97%以上,并且对比高渗和低渗的岩心发现,渗透率高的岩心封堵效果更好,达到了99%以上;高渗透率岩心的突破压力比低渗透的要高,残余阻力系数也比低渗透的大。

4.2 选择性堵水实验

本组实验选用4组人造岩心验证乳化稠油的选择性堵水效果,即其遇水后会与水乳化形成高粘乳状液,遇油会溶解,所得实验结果如表4-2所示:

以上是对4块相同的岩心进行的驱替实验,从实验数据可以发现,水驱的岩心的驱替压差明显小于油驱的,主要是由于在水驱的过程中,水在岩心中流动遇到乳化稠油后发生乳化,在前缘形成了高粘度的乳状液,阻碍了水的流动,所以压力会上升;而在油驱的过程中,乳化稠油遇见原油后溶于油中,并在驱替压差下逐渐被驱出岩心,以上实验很好地说明了所研制出的乳化稠油有很好的选择性。

5、现场应用

5.1 药剂的配置

将原油乳化剂与粘度为700mPa·s、含水量为0.5wt%的脱水原油相混合,搅拌均匀,得到堵水剂,其中,油井堵水用原油乳化剂的量占脱水原油总重量的3wt%。

5.2 施工工艺

(1)向油井中注入含有乳化剂的水作为前置液;

(2)依次注入第一段含有乳化剂的原油、第二段不含乳化剂的原油、第三段含有乳化剂的原油作为主段塞溶液;

(3)注入水作为顶替液;

(4)关井3~5天,启抽正常生产。

上述所用的水可以是任何与地层能配伍的水,可为清水,或是污水,例如油田回注污水。

6、结论

(1)室内实验表明,该剂可以作为油井堵水用原油乳化剂使用。

(2)现场应用表明,对锦州采油厂油井堵水效果良好,具有成分简单、成本低、应用效果好、制备方法简单实用等特点。

(3)使用油井堵水用原油乳化剂,经济效益明显,创效7782万元。

参考文献

[1] 孙森,李拥军,等. 老化油破乳技术研究. 新疆石油科技,2009,02(第19卷):40-43.

[2] 谢水祥,蒋官澄,陈勉,等.有机硅吸水膨胀型选择性堵水剂的合成与性能评价[J].石油钻探术,2012,40(1):92-97.