□ 本刊记者 仇国强 通讯员 孙清华
表活剂破解复杂断块三采困局
□ 本刊记者 仇国强 通讯员 孙清华
明15块11个井组,先后注入表面活性剂353吨,提高采收率8.84个百分点,累计增油2.6万吨。
□ 中原油田采油二厂强化水井井况治理,增加有效注水,进一步夯实油藏稳产基础,促进油藏良性开发。图为该厂作业大队员工在文213-1水井进行施工。 赵奕松 摄
8月18日,中原油田明15-4井现场施工一片繁忙。该厂工艺研究所副所长户贵华带着调剖室科研人员查看该井表面活性剂注入量、注入压力等工艺参数。
中原油田是一个多油层的复杂断块油田,断层多、落差大,封隔性强,天然能量不足,靠天然能量开发采收率低于20%。经过30多年的高速开采,该油田进入高含水开发期,注水开发难度越来越大,进一步提高采收率要加快三采步伐。但因地层条件特殊,该油田东濮老区大面积推广应用三采技术的道路并不平坦。
二次采油的主力军是水,经过多年开发,仅凭注水显然难以担此重任。在油气开发后期,将开发多年的油藏从二次采油“喝清水”调整为利用化学驱油剂“喝营养液”驱油,是石油开采行业应用广泛的三采技术之一。
大庆油田、胜利油田和中原油田同属于渤海湾盆地老油田。大庆油田三采化学驱技术世界领先,通过三次采油,其主力油藏原油采收率提高20%以上。与中原油田比邻的胜利油田创新提出二元复合驱理论体系,应用三采化学驱技术年增油保持在160万吨以上。
2000年,中原油田科研人员开展了为期10年的聚合物驱油剂研制攻关。他们在卫城油田进行先导试验,累计增油2043吨,提高采收率1.6个百分点。
“化学驱虽然取得一定成效,但有局限性。受地层温度、矿化度等影响,这种使用聚合物驱油剂的三采技术屡屡搁浅。”中原油田采油工程研究院中高渗技术研究所所长杨昌华说。
聚合物能承受的最高温度为90摄氏度,矿化度为10万~12万毫克/升,而中原油田90%以上的储量处于90摄氏度以上的地层,矿化度最高达到25万毫克/升,常规化学驱油剂进入这样的地层,化学性质会发生变化,就像“钢筋”变成“面条”,无法发力。
为了消除三采技术瓶颈,科研人员想了很多办法,进行上千次试验,积极探索不同类型油藏提高采收率的可靠途径。
“这种‘开小灶’方式,只能满足少量油藏,不能推广。”该油田勘探开发科学研究院技术首席专家、提高采收率研究所所长杜利说。
中原油田的技术人员把对耐温抗盐驱油剂的需求比作等米下锅。没有金刚钻,揽不了瓷器活。面对地层高温、高盐的现状,大家只能眼巴巴看着油田含水不断上升、自然递减日趋增大。找到一种能抗高温、高盐的驱油剂,打破油田三采僵局,是该油田科技工作者的心愿。
作为中国石化首批重点实验室,上海石油化工研究院三采表面活性剂实验室研制开发出的一系列高效、稳定、耐温抗盐的新型驱油用表面活性剂,为中原油田消除三采技术瓶颈带来希望。中原油田和上海石油化工研究院多次论证,确定了表面活性剂攻关方向和主要任务。
2009年1月,中原油田加快三采步伐、提高采收率的重点攻关——表面活性剂驱项目启动。
上海石油化工研究院根据中原油田提供的资料,完成了活性剂的室内合成,提供了具有溶解性、热稳定性、吸附性的6个活性剂样品。
中原油田组织人员对6个活性剂样品进行综合性能评价,尤其是驱油性能评价。在两个多月的评价单独表面活性剂提高采收率动态试验中,做了上千次试验,采集了上万个数据。遇到问题,他们及时与上海石油化工研究院沟通。
“虽然表面活性剂取得了一定成效,要真正应用于生产,还有很多困难。现场和实验室不一样,产品还得真正适应中原水土。”杨昌华说。
2011年10月11日,他们选定明15块明486井进行表面活性剂驱现场试验。经过三年多的时间,明486井对应的明408井油井已累计增油6000余吨。
“与常规驱油剂相比,这种表面活性剂最突出的变化是在耐高温抗盐指标上有很大提高。常规驱油剂最高只能承受90摄氏度高温,新研制的表面活性剂耐高温达110摄氏度,适用于中原油田16.2%的储量。表面活性剂将在中原油田绝大部分油藏中大显身手,并有望提高采收率10个百分点。”杨昌华说。
明15块从2011年10月11日开始注入表面活性剂,共实施11个井组,先后注入表面活性剂353吨,提高采收率8.84个百分点,累计增油2.6万吨。
表面活性剂试验效果,让中原油田科研人员看到了希望。
中原油田表面活性剂驱油,前期以明15块11井组试验为主,涉及储量167万吨,规模小,只能说是“前期先导”。2012年之后,随着试验规模的扩大,才逐步达到真正的表活剂驱的层次。
在室内研究和现场试验过程中发现,单独采用活性剂驱油不能收到最优效果,只有把活性剂驱油和流度控制技术结合起来,才可充分发挥它们各自的作用。经过石油工程技术研究院提高采收率研究人员攻关,目前已研发适应不同类型油藏条件的6种驱油表活剂和6种流度控制体系,填补了国内空白,覆盖地质储量2900万吨。改进后的表面活性剂复合驱技术更适应中原油田地层特点。相关研究成果已经成功推广到表活剂驱试验区块,取得了明显的试验效果。
濮城西区沙二上2+3油藏涉及储量860多万吨,经过30多年的开发,采出程度已接近水驱标定采收率,继续采用水驱提高采收率已相当困难,而且区块高温高盐的油藏特点又限制了聚合物等三次采油技术的应用,尤其是严重非均质油藏窜流更为严重。针对这一难点,科研人员对适合明15块表面活性剂进行配方改良,以适合该油藏。
科研人员经过一年多的科研攻关,创造性地将乳状液调驱与表面活性剂驱油有机结合起来,研究出一种新型乳化驱油剂。配合前期充分调剖,有效解决了单注表面活性剂的窜流问题。在濮城西区沙二上2+3油藏现场试验,试验区的6口采出井中的濮2-285井、濮3-170井、濮C2-52井收到明显的增油降水效果,与在实验室内模拟该区块乳液表活剂驱试验见效的数值结果完全吻合。