稠油油藏多功能自适应调驱技术研究与应用

长周期吞吐后汽驱开发普遍存在对应油井受效差异大,汽窜现象严重等问题,开展汽驱井多功能自适应调驱技术研究与应用,能改善稠油油藏汽驱状况,提高非均质储层原油采收率。

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生产一线

稠油油藏多功能自适应调驱技术研究与应用

文⊙张继英肖然王高贵(中石化胜利油田分公司孤东采油厂)

摘要:长周期吞吐后汽驱开发普遍存在对应油井受效差异大,汽窜现象严重等问题,开展汽驱井多功能自适应调驱技术研究与应用,能改善稠油油藏汽驱状况,(二)复合调剖剂配方优选与性能评价

常规的水溶性酚醛树脂溶液在固化过程中由于聚合缩水,造成严重的体积收应结果的影响。在常压条件下,选择3组温度及浓度进行了温度及浓度实验,对实验结果即体系性能影响因素进行了分析。

考虑温度及浓度对2种试剂最终生成提高非均质储层原油采收率。

关键词:汽窜;封堵;驱油汽窜;封堵、驱油

一、引言

孤东稠油为馆陶组稠油油藏,油层埋藏深度在1050~1450m,油层厚度在3~15m,渗透率在0.05~2.0μm2,地面粘度在2000~15000mPa.s,地质储量2670×104t。目前孤东油田九区西块、红柳油田垦东521块、垦东53块、垦92块及外围零散井,共动用地质储量1515×104t。经过多年的稠油开采工艺的探索和实践,基本形成了适合孤东稠油小断块开发的配套工艺,已形成了年产15×104t稠油生产能力,但由于油层泥质含量高,胶结疏松,出砂及汽窜严重,注汽难度大,工艺配套不完善,制约了孤东稠油开采水平的提高。目前,现场应用的调堵技术只侧重于封堵高渗透、大孔道,而忽略了其调驱剂在储层里的驱油作用,致使调剖、驱油效果不理想。因此有必要研究、开发适合于稠油油藏自适应多功能调驱剂,该技术既有效地封堵大孔道体系,提高注入汽波及体积,同时兼具较好的驱油效率,来改善稠油油藏汽驱状况,提高非均质储层原油采收率。

二、新型高温调剖剂制备与性能评价目前,高温化学调剖是解决这一矛盾的有效方法之一,利用高温化学调剖剂的耐温性能封堵汽窜,可以调整蒸汽在纵向上和平面上吸汽不均的问题,达到改善吸汽剖面,增强注汽质量和蒸汽热效率,提高稠油动用程度及采收率的目的。

(一)高温调剖剂优选

目前,对于稠油蒸汽吞吐或蒸汽驱油藏的调剖封堵,大多选择树脂类调剖剂,因为无机物调剖剂耐热性能好,但没有弹性,容易将地层堵死;而冻胶类堵剂具有良好的粘弹性,可以达到深部调剖,但耐热性不好,不能用于蒸汽驱或吞吐油藏。树脂型堵剂是由低分子物质通过缩聚反应产生的具有体型结构、不溶不熔的高分子物质。树脂按受热后性质的变化可分为热固性树脂和热塑性树脂两种。非选择性堵剂常采用热固性树脂,如酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、糖醇树脂、三聚氰胺-甲醛树脂等。但在上述树脂中,脲醛树脂与环氧树脂耐温性能不能满足蒸汽驱油藏需要,而糠醇树脂成本较高。综合耐温性能与成本因素,本项目选择水溶性酚醛树脂作调剖主剂。

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缩,同时固化强度还不能完全满足长期蒸汽冲刷,从而大大影响堵剂在孔隙介质的封堵性能。基于此,优选了另一种成胶剂和一种交联剂,与水基酚醛树脂溶液复配,室内实验结果表明固化过程中无明显脱水与体积收缩现象,固化强度高,封堵效果良好。随地层温度的不同,堵剂的固化时间也不同。

(三)GD树脂对成胶时间的影响GD树脂作为高温调剖剂的主体,对成胶固化时间有一定影响,对凝胶强度的影响较大,其中树脂本身的性能(主要包括树脂聚合度和体型程度)对成胶有较大影响。通过合成筛选已确定了合适GD树脂液指标。成胶反应是在模拟地层温度(60℃)下进行的。当GD树脂浓度低于10%时,不能固化成胶,浓度为12%时,成胶强度稍差。

(四)交联剂浓度对成胶时间的影响

交联剂浓度对成胶时间的影响实验结果见表2。根据成胶时间的实际需要,可选择合适的交联剂浓度。随交联剂浓度增大,成胶时间缩短,继续增大对成胶时间影响不大。

(五)岩芯封堵能力

岩芯封堵能力测试在模拟装置上进行。岩芯有填砂钢管和人造岩芯两种。填砂钢管长约10cm,直径4cm人造岩芯用石英砂加环氧树脂胶结而成,长6cm,直径2.5cm,先将岩芯抽空,饱和水,测水相渗透率(K1),挤入1PV堵剂,注顶替液,在65℃放置24小时,再测(堵后)水相渗透率(K2),由K1和K2计算堵塞率,可以看到对岩芯有很高的封堵能力,对于较高渗透率岩芯的堵塞率为100%。对于较低渗透率岩芯的堵塞率在99%以上。

三、自生气-泡沫复合调驱体系优选与性能评价

体系筛选的标准为:生成气量的多少,即原料利用率;反应速度的可控制程度;腐蚀因素的考虑;原油膨胀程度等。通过对无机化学及有机化学能够产生CO2的化学反应式的对比和筛选,形成了4种较为完善的体系:活性酸+碳酸盐;强酸弱碱盐+碳酸盐;有机酸酐(有机酸)+碳酸盐;无机盐分解。其中,前3种为双液法,第4种为单液法。考虑双液法注入工艺的复杂以及腐蚀因素等,所以选择单液法进行实验,并筛选2种无机盐(A、B)进行实验比较,考察温度、浓度及反应速度对反

气量的影响结果,仅对试剂B进行反应速度评价及控制。试验结果表明,在同等浓度条件下,温度越高,最终生成气体体积越大;在同等温度条件下,在一定的浓度范围内,浓度越大,最终生成气体体积越大。另外,随着温度或浓度的升高,试剂B反应时间越来越快,但随着反应的进行及试剂浓度的降低,反应速度渐渐趋于平缓,直至最终反应速度大致相同。因此,存在一个临界浓度控制着反应速度。

四、现场试验

通过多功能调驱体系在蒸汽驱或蒸汽吞吐过程中的应用,调整吸汽剖面,提高蒸汽波及体积,同时改善流体与岩石的物性,提高洗油效率,最终达到提高稠油井产量。

该课题完成室内研究实验评价后,于2007年11月开始进行现场应用试验,我们选择了K92块的K92X9气驱井组实施了现场实验,该井自2005年11月18日开始,连续2个注汽周期与邻井发生汽窜,本周期把该井作为气驱井来注汽,为扩大蒸汽波及体积,改善吸汽剖面,封堵窜流孔道,确定了对该井采用自适应多功能调驱剂进行热采调剖。该井于2007.11.3日施工,共挤入自适应多功能调驱剂20吨,该井启炉注汽压力6.0MPa,注汽过程中注汽压力由6.0MPa上升至8.5MPa,气温由260℃上升至295℃,措施后压力上升2.5MPa,气温上升35℃,对应油井5口,见效4口,措施有效率80%,累积增油420.8t,从实施情况分析,注入自适应多功能调驱体系后有效的封堵了窜流通道,起到了深部封堵调剖的目的。

五、结论

(一)现场试验结果表明,该体系能有效的封堵窜流通道,起到了深部封堵调剖的目的,效果显著,有较好的发展应用前景。

(二)该技术施工简单,配制方便,安全可靠,有利于现场施工。

参考文献:

[1]周英杰,陈瑞.边底水稠油油藏蒸汽吞吐的开采特点及水驱作用分析.石油勘探与开发,l991,18(5)

[2]周英杰.边底水稠油油藏蒸汽吞吐转驱的

研究.石油勘探与开发,1993,20(6)

[3]

陈钦雷.油田开发设计与分析基础.北京:

石油工业出版社,1982.

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