SW-I 生物解堵增注技术研究及应用

陈奇涛 刘 富 司 宝 曾凤琳

1.长江大学石油工程学院，湖北 荆州 434023；

2.中国石油吐哈油田公司吐鲁番采油厂，新疆 吐鲁番 838200；

3.中国石油新疆油田公司石西油田作业区，新疆 克拉玛依 834000

0 前言

鲁克沁稠油油田的原油属普通B类稠油， 即地层温度下脱气原油黏度在100～1 000 mPa·s时，原油具有高密度、高黏度、高非烃含量、高凝固点、中等含蜡量的“四高一中”特点，其胶质、沥青质含量高。 原油密度为0.921 1～0.973 2 g/cm3，50 ℃地面脱气原油黏度为5 589～21 300 mPa·s，非烃含量20.7%～36.3%，凝固点25～28 ℃，含蜡量低于6%。

鲁克沁稠油油田的原油对温度敏感，见图1：曲线的拐点在60 ℃，当温度高于60 ℃时，黏度下降较快。 温度低于45 ℃时，原油失去流动性，以类固体形式存在［1-2］。稠油开采过程中的冷伤害造成原油黏度快速增高，使注水井严重欠注。

1 原油冷伤害

从2008年8月～2009年6月对鲁2块的3个井组的注水分析来看，30口油井中，26口出现了欠注的情况， 研究表明冷伤害是造成注水井欠注的原因，主要表现为地层孔隙度和渗透能力的降低。

图1 鲁克沁稠油黏温曲线

a）油藏各点的温度低于析蜡点后，石蜡颗粒开始从原油中析出，且有些颗粒发生絮凝，逐渐变大，堵塞孔喉。 因此，流动阻力加大，注入压力升高。

b）温度的降低致使原油析蜡，吸附或滞留在岩石孔隙表面及喉道处，同时黏度增高，增加原油流动阻力，降低原油流动性能。

针对鲁克沁原油的特性，模拟78 ℃地层温度条件下原油在岩芯中流动， 进行了冷伤害岩芯流动评价试验。试验结果表明，一旦冷伤害形成，即使地层温度得到恢复，仍不能完全解除冷伤害，冷伤害是不可逆的。 对于稠油油藏，注水过程中的冷伤害也是造成油井产能下降或注水井注入压力高的主要原因之一。 冷伤害岩芯评价结果见表1。

表1 冷伤害岩芯评价结果

2 生物解堵剂配方

经过不同比例的SW-Ⅰ生物解堵剂和不同比例的FS悬浮分散剂对岩芯进行试验，最终通过正交试验确定鲁克沁稠油油田生物解堵增注剂SW-Ⅰ配方：5%SW-Ⅰ生物解堵剂+5%FS悬浮分散剂。

3 生物解堵剂性能

3.1 对油泥伤害的解堵试验

实验室对鲁克沁原油静态洗油及油泥分散试验结果见表2～3，图2～6。 从试验结果看出，SW-Ⅰ能很好地分解稠油污泥中胶质沥青质，并将污泥分散开。

3.2 生物解堵剂作用机理

从整个室内岩芯实验结果得出生物解堵作用机理：

a）通过渗吸作用使试剂进入微观孔道， 剥落油膜，清洁油砂。

b）削弱油水界面张力，打破沥青质胶质的网络状结构，使长链分子变小，起到降黏作用。

表2 鲁克沁原油静态洗油及油泥分散试验

表3 鲁克沁油田不同分散解堵剂岩芯流动试验结果（人工岩芯）

c） 降低原油重质成分及黏度，改善黏度比，让油滴在地层中聚集，连成片成为稀释油墙。

d）提高原油流动能力、开采压力梯度、油压。

e）吸附在岩芯表层，改变了岩石润湿性，稳定地层，增大孔喉，提高渗透率。

图2 5%混苯和10%混苯静态洗油实验结果

图3 BL 系列驱油剂静态洗油实验

图4 SW-Ⅰ静态驱油实验结果

图5 未清洗的油泥

f） 强氧化剂与聚合物堵塞物发生反应，将其降解为水化小分子和胶态分散微凝胶，然后溶解于注入液体中并被带走［3-5］。

4 现场应用

4.1 施工工艺

a）洗井，清除井筒污物，为后续处理液注入创造条件。

b） 注入SW-Ⅰ生物解堵剂， 解除近井地带油泥污染，同时降低稠油黏度。

c）防膨液顶替，将井筒的SW-Ⅰ解堵剂顶入地层。

d）关井反应1 h，使生物解堵剂充分作用。

e） 气举排液，将处理液排出地层，要求返排液量大于90%。

f）连接注水管线，正常注水。

图6 用SW-Ⅰ清洗后的油泥

4.2 应用情况

完成了4口井的SW-Ⅰ生物解堵增注工程设计及现场施工，首次将生物增注技术应用于鲁克沁稠油油田，取得了较好的降压增注效果；施工成功率100%，有效率75%，有效井平均视吸水指数增加2倍以上， 同等有效期大于6个月（表4为鲁21-5井措施前后效果）。 分析认为储层物性发育较差是导致无效或低效井措施效果差的主要原因。

目前SW-Ⅰ生物解堵增注费用与普通酸化增注费用相当，约15万元，在措施效果上，降压增注明显好于普通酸化增注，特别对于稠油油田，SW-Ⅰ生物解堵增注技术可有效解除稠油井生产过程中稠油的冷伤害堵塞问题，这是普通酸处理工艺达不到的。 预计该技术有效期是普通酸化增注的1.5倍以上。通过该技术的应用将对提高鲁克沁采油厂所辖油区的增注效果及油田的稳产增产起到积极作用，具有一定的经济和社会效益。

表4 SW-Ⅰ生物解堵增注技术效果统计

5 结论

a）室内和现场试验结果表明，SW-Ⅰ生物解堵增注技术对鲁克沁油田采油厂所辖油区注水井降压增注有良好的适应性，可以有效解除稠油井生产过程中的冷伤害堵塞问题，解堵率在95%以上，使用安全环保。

b）形成了一套适应于鲁克沁油田采油厂所辖油区的SW-Ⅰ生物解堵增注施工工艺，为现场施工创造了条件。

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