海上稠油化学剂对蒸汽驱油效果实验研究

林辉 孙君 周文超 付云川 任树亮

摘要：海上稠油油藏具有埋藏深、原油黏度高、油藏压力高、油藏非均质性严重等特点，稠油注蒸汽开采常添加化学剂以提高开采效果。通过物理模拟实验，分别对稠油注蒸汽开采常用化学剂—降黏剂、起泡剂、产气剂的驱油效果进行对比。其中，产气剂单独使用的驱油效果较好，同时可以起到提高驱替能量的作用;如果降黏剂、产气剂和发泡剂3种化学增效药剂按照一定比例复合，产生的复合作用更能提高采收率。

关键词：稠油;降黏剂;蒸汽驱;化学剂;驱油效率

海上稠油油藏具有埋藏深、原油黏度高、油藏压力高、油藏非均质性严重等特点，在注蒸汽开采初期，注入压力偏高、油藏吸蒸汽不均等现象显著，会导致注蒸汽干度下降和蒸汽窜流，直接影响注蒸汽开采效果[1-2]。因此，在注蒸汽开采初期，需采用化学降黏、化学调剖等热采化学增效措施提高注蒸汽开采效果。通过添加降黏剂降低原油黏度、消除近井地带的有机堵塞，达到降低注入压力的目的，添加泡沫调整吸蒸汽剖面，有效提高蒸汽的注入能力。

1 油藏特征

渤海L油田储层物性孔隙度为30.40%～32.80%，平均孔隙度为32.00%;渗透率为1000～2000 mD，平均渗透率为1 500 mD，储层为弱压实弱胶结的高孔中高渗类储层;地层温度为38.70～43.40℃，地层温度梯度为3.12℃/100 m;地层压力系数为1.0118～1.0147，压力梯度为0.95 MPa/100 m，属于正常压力系统。原油性质属高黏、中含硫、低凝、低蜡的重质特稠油。

2 实验设计

2.1 实验装置及流程

实验装置由高温烘箱、压差传感器、数据采集控制系统、产出液计量系统、流体注入系統等组成，具体流程如图1所示。

2.2 实验步骤

（1）采用2.5 cm×15.0 cm填砂管，用准备好的砂样装填模型。（2）抽真空：将填砂模型一端阀门关闭，另一端接抽真空系统，打开真空泵，直到真空表读数为﹣0.10 MPa ，同时，饱和地层水，测出模型孔隙体积。（3）在实验温度下，将准备的油样以恒定的速度（0.1 mL/min）注入岩心，建立束缚水，直到压差稳定、产出液不含水为止，记录此时的压差及从岩心中驱替出的累积水量。（4）先蒸汽驱到含水95.00%以上，再注入药剂恒温放置12 h，接着进行蒸汽驱，分阶段记录驱替过程的压力和采出油量，计算注药剂前后的驱油效率[3]。

3 研究思路

以蒸汽驱油实验为基础，通过添加不同的化学剂（降黏剂、起泡剂、产气剂），分析不同化学剂的驱油规律及压力变化，得出化学剂对稠油蒸汽驱开采效果的影响[4]。

4 实验结果及认识

首先，通过降黏剂、产气剂和发泡剂单独驱油实验，考察独立药剂分别贡献的大小。单独注入增效药剂驱油效率增幅从大到小为产气剂17.60%、发泡剂8.19%、降黏剂5.32%（见表1）。产气剂随着温度升高释放气体，气体伴随蒸汽注入，可以扩大蒸汽波及范围，同时降低蒸汽分压，提高蒸汽干度，因此，具有更好的驱油效果。降黏剂、发泡剂的驱油效果不明显，仅靠降低原油黏度和提高油水界面活性对稠油蒸汽驱作用有限。

其次，开展3种稠油蒸汽驱常用化学剂组合驱油实验，结果发现，化学剂组合后驱油效率增幅达到30.78%，远超3种化学剂单独使用的效果（见图2），说明3种不同作用的化学剂复合后可以大幅度提高稠油蒸汽驱采收率。因此，对于稠油蒸汽驱开采效果，降黏、调堵、扩大波及范围是提高采收率的3个关键点。

最后，由注降黏剂前后的压力曲线可知，降黏剂明显降低了驱替压力，起到了较好的降黏效果;由不同化学剂参与的蒸汽驱油压力变化可知，注产气剂前后压力变化较大，调堵效果明显（见图3～6）。

5 结语

降黏剂、产气剂和发泡剂3种化学增效药剂按照一定比例复合后的效果优于各药剂单独使用的效果。其中，降黏剂起到降低原油黏度、提高驱油效率的作用;发泡剂和产气剂产生泡沫，起到调整注蒸汽剖面、扩大波及范围的作用。因此，按照一定比例将3种增效药剂复合产生的复合作用能更好地提高采收率。

[参考文献]

[1]吴本芳，郭金波.稠油油溶性降粘剂研究进展概况[J].油气储运，2003（2）：16

[2]孟科全，唐晓东，邹雯炊，等.稠油降粘技术研究进展[J].天然气与石油，2009（3）：30-34.

[3]尉小明，刘喜林，郭占文，等.辽河油田超稠油掺活性水降粘先导性试验[J].石油学报，2006（4）：119-121.

[4]易绍金，邓勇.表面活性剂菌在稠油乳化降粘中的实验研究[J].石油与天然气化工，2008（1）：59-61.