层内生成二氧化碳驱油技术在绥中36-1油田的尝试

徐景亮，林　涛，竺　彪

层内生成二氧化碳驱油技术在绥中36-1油田的尝试

徐景亮，林涛，竺彪

（中海油田服务股份有限公司油田生产事业部，天津塘沽300450）

摘要：层内生成二氧化碳驱油技术具有封堵高渗透层、热解堵、驱替等多重作用，在油气田开发过程中有效运用此技术可起到控水稳油作用。该技术施工工艺简单，适合于海上油气田在狭小作业空间下进行。在渤海绥中36-1油田尝试运用了此技术。经渤海绥中36-1油田H5井组的现场作业，取得较好的增油控水效果，实施后3个月增产幅度近10%。

关键词：层内生成二氧化碳；提高采收率；生气剂；释气剂

海上油田进入注水开发中后期，随着含水的不断上升和层内非均质性的加强，大部分水井都需要调剖，并且受海上的注入水处理设备的限制以及水质等问题使常规酸化有效期短，酸化措施频率高。由于受海上油田注入压力的限制使得注入压力高的井需要酸化后才能进行调剖作业，而调剖后注入压力又有所升高，两项措施存在突出的矛盾，目前急需既能调剖又能解堵的增产措施。

层内生成二氧化碳提高采收率技术是俄罗斯在20世纪末研制的[1]，该技术既具有二氧化碳驱的优点，又能克服从地面注入二氧化碳气带来的缺点，通过改变配方可以实现不同的功能。作用于水井可以实现降压增注、调驱，作用于油井可以实现解堵增油。该技术作业时间短，施工设备简单，不受海上平台作业空间小的限制。

1　油田概况

绥中36-1油田储层发育，连通性好，油层分布稳定，但非均质严重。原油具有黏度高、密度大、胶质沥青质含量高、含硫量低、含蜡量低、凝固点低等特点，属重质稠油。油田天然能量弱，需要注够水，恢复地层压力。注水开发过程中由于地层纵向及平面上的非均质性严重，地层出现高渗层和大孔道，成为水流动的主要通道，使得注入水沿阻力小的高渗透部位突进，造成采油井见水后含水率上升较快，产油量不断下降。

2　驱油机理

注入的生气剂和释气剂在设计的地层深度条件下反应生成大量的高温高压二氧化碳气体，此时的二氧化碳气体可以是单相，也可以是混相，或是泡沫状态[1]。处于超临界的二氧化碳气体具有强烈的溶蚀性、提取性，具有很好的穿透作用，可以达到解除油藏深部污染的目的[2]。

2.1封堵高渗层

优先在高渗透层生成的二氧化碳气体与聚合物溶液形成稳定的泡沫体系，对后期注水产生很大的附加阻力，破坏了原来地下流体的状态，扩大了波及体积。

2.2放热作用

生气剂和释气剂在油层深部反应生成二氧化碳，同时释放一定的热量，起到热解堵作用。

2.3驱替作用

二氧化碳：层内生成二氧化碳技术的驱油机理与二氧化碳非混相驱和吞吐相似，其主要作用机理是使原油产生膨胀和降黏，具体作用有：（1）膨胀作用：二氧化碳易溶于原油，一般可使体积增加10%～40%；（2）降黏作用：二氧化碳溶于原油使其黏度降低，原油黏度越大，降黏幅度越大；（3）改善油水流度比、降低油水界面张力：二氧化碳溶于水后，水流度增加2～3倍，同时随着原油黏度的降低，油水流度比和油水界面张力将进一步减小[3]；（4）酸化解堵作用：二氧化碳溶于水略带酸性并与地层基质和堵塞物反应，提高地层渗透率；（5）溶解气驱作用；（6）萃取和汽化作用。

添加剂：（1）聚合物：添加到生气剂中的聚合物起到稳泡作用的同时，驱替时还具有黏弹作用；（2）表面活性剂：添加到释气剂中的表面活性剂起发泡作用和缓蚀的作用，同时也可以使岩石表面化学性质发生改变，降低油水界面张力。

3　室内研究

3.1表面活性剂性能实验

层内生成二氧化碳技术所用的表面活性剂既要有较好的发泡能力又要起到缓蚀的作用，同时还要满足地层流体的配伍性。A1是在渤海油田应用较好的表面活性剂，通过缓蚀、发泡和配伍性的实验结果（表1、表2和表3）表明该剂可以作为层内生成二氧化碳技术的表面活性剂。

表1　A1表面活性剂缓蚀实验结果

表2　A1表面活性剂发泡实验结果

表3　A1表面活性剂配伍性实验结果

3.2岩心驱油实验

实验过程：（1）用注入水驱替岩心测定岩心水相渗透率；（2）用原油驱替岩心建立束缚油；（3）再用注入水驱替模拟水驱过程，建立残余束缚油；（4）用层内生气技术驱替岩心，观察驱油效率。油样是绥中36-1油田H21井，水样为H5井注入水，驱替速度为1 mL/min，温度为65℃，分四段塞注入，先注入生气剂后注入释气剂，第一段塞为0.32 PV，其余三个段塞为0.21 PV。实验中发现，与水驱效率相比，驱油效率可增加36%左右（表4），随着生气剂和释气剂之间注入的切换，注入压力呈现有规律的波动（图1）。

表4　岩心驱油实验结果

图1　注入过程中压力变化曲线

3.3施工工艺过程及流程

层内生成二氧化碳驱油技术现场施工的主要步骤为：①清洗井底（必要时）；②依次注入生气剂、隔离水、释气剂和隔离水，共四个段塞；③注入顶替水24 m3后关井；④关井24小时后恢复注水，注水量不小于施工前注水量。施工设备简单，包括常规的酸化设备和平台泥浆泵系统，施工流程详见图2。

4　现场应用

2009年7月12日，在绥中36-1油田H5井组进行了层内生成二氧化碳驱油技术的现场先导性试验。施工2天，累计注入生气剂250 m3，释气剂250 m3，注入药剂时间仅为22小时。该井组实施该技术后对应的8口油井3个月平均产油量较施工前增加30.72 m3/d，增产幅度近10%，累计增油2 857 m3，虽然施工后注水量提高至600 m3/d，但综合含水率也有了一定的降低，取得了较好的增油控水效果（图3、图4）。

图2　施工流程图

图3　H5井组产油量曲线

图4　H5井组综合含水曲线

5　结论

（1）层内生成二氧化碳驱油技术驱替效率高，岩心驱油实验中发现，与水驱效率相比，驱油效率可增加36%左右。

（2）该技术施工设备简单，包括常规酸化设备和平台泥浆池系统，施工时间短，H5井施工注入时间仅为22小时。

（3）现场应用表明，该技术对井组的稳油控水和控制递减起到积极作用。

参考文献：

[1] Gunersky Kh Kh．就地生成二氧化碳提高原油采收率新方法[J]. 冯少太译. 国外油田工程，2002，18(7):5-7．

[2] 克林斯 M A. 二氧化碳驱油机理及工程设计[M]. 程绍进译．北京：石油工业出版社，1989．

[3] 李士伦，张正卿，冉新权. 注气提高采收率技术[M]. 成都：四川科学技术出版社，2001:30-31．

中国海油国家863课题“深水高精度地震勘探技术”通过验收

6月19日，由中海油研究总院承担的国家863重点项目“深水高精度地震勘探技术”通过国家验收。经过多年努力攻关，“深水高精度地震勘探技术”课题组逐步研发出一整套包括装备、处理、解释和配套软件系统的海上高精度地震技术体系。

高精度地震勘探技术是指以无组合单检波器、高密度空间采样和高精度电缆控制为核心的海上高精度地震拖缆采集装备以及针对高精度地震资料特点所形成的高信噪比、高分辨率、高成像精度、高保真，并且能够充分利用高精度地震资料优势的处理解释技术和相应的技术方案、技术流程。

高精度地震拖缆采集装备是目前国际上最先进的海上地震勘探装备。课题研究形成的海上地震勘探采集装备——“海亮”地震采集系统，填补了国内空白，其整体性能达到了国际先进水平。该系统已于2008年起投入工程勘察生产使用，并先后于2008年、2010年和2012年在南海和渤海实施现场试验，进行了二维、三维地震资料采集，获得良好数据并直接应用于生产。

课题研究形成的海上高精度地震处理解释技术体系，由近百项先进实用的技术集成，形成了中海油总公司具有自主知识产权的地震资料处理和综合解释软件系统，已逐步在生产中推广应用。

课题研究工作由中海油总公司组织，由研究总院承担，联合多家高校与研究院所共同完成。

该课题的研究成果对改变国内海上石油勘探关键设备依赖进口的被动现状迈出了坚实的一步，使我国真正掌握了高精度海洋物探装备的关键技术和核心知识产权。应用高精度地震技术能够更好地解决中国海上油气资源勘探问题，有望大幅提高海上油气资源勘探的成功率与海上油田开发采收率。

摘编自《中国海洋石油报》2012年7月9日

中图分类号：TE357.45

文献标识码：A

DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2012.03.077

收稿日期：2012-03-01；改回日期：2012-05-14

第一作者简介：徐景亮，男，1982年生，硕士，从事海上油田二氧化碳增产系列工艺技术研究。E-mail：sboyxu@163.com。

文章编号：1008-2336（2012）03-0077-04

Attempt in SZ36-1 Oilf i eld by In-Stiu Carbon Dioxide Generation

XU Jingliang, LIN Tao, ZHU Biao
（Production Optimization of China Oil fi eld Serνices Limited, Tanggu Tianjin 300450, China）

Absract: The technology of in-stiu carbon dioxide generation plays multiple roles, including sealing high-permeability layers, hot plugging and fl ooding etc. By using this technology effectively, the water cut can be controlled and oil production can be stabilized during the oil and gas fi eld development process. This technology is simple for operation, suitable for offshore oil and gas fi elds in the narrow working space. This technology has been used in SZ36-1 Oilf i eld in Bohai Sea. Through application in Well H5 of SZ36-1 Oilf i eld in Bohai Sea, the oil production has been increased and water cut has be controlled effectively, and oil production has been increased nearly by 10% during three months after the application of this technology.

Key words:in-stiu carbon dioxide generation; enhanced oil recovery; gas generation agent; gas release agent