化学强化冷采在深层低渗稠油中的研究与应用

刘岩（胜利油田石油工程技术研究院，山东 东营 257000）

化学强化冷采在深层低渗稠油中的研究与应用

刘岩（胜利油田石油工程技术研究院，山东 东营 257000）

王146区块属深层低渗稠油区块，该区块油藏埋藏深（＞1700m）且储层渗透率低（平均120×10-3um3），原油在地层下（87℃）粘度约300mPa·s。开发中存在的问题主要有：地层原油粘度高，储层渗透率低，常规冷采产能低；储层埋藏深，注汽压力高，注汽质量差，热采开发效果不理想。针对王146区块开发存在的问题，研究攻关了化学强化冷采工艺来实现该区块的有效动用。新研制的化学剂兼具油溶性降粘剂及表面活性剂的特点，具备经济高效的优点，能够实现低剂量高幅度降低王146区块原油粘度，同时新型化学剂能够有效降低王146原油在砂岩上的粘附功，大幅度提高洗油效率。通过配合使用气体增能技术，增加近井地带渗流压差，实现王146块低渗油藏的较高液量开发，此外气体与化学剂协同产生泡沫调剖作用可以有效扩大化学强化冷采的动用范围。研究配套的化学强化冷采工艺可以实现王146区块经济高效的开发动用，同时为开发矛盾相类似的低产稠油油藏提供一种新的工艺选择。

复合型强化降粘剂;化学强化冷采;深层低渗稠油

胜利油田近年来相继勘探试油了罗904区块、王146区块、永852区块，上述区块都属于深层低渗稠油区块，开发矛盾比较突出。以王146区块为例，该区块油藏埋藏深（＞1700m）且储层渗透率低（平均120×10-3um3），原油在地层下（87℃）粘度约300mPa·s。开发中存在的问题主要有：地层原油粘度高，储层渗透率低，常规冷采产能低；储层埋藏深，注汽压力高，注汽质量差，热采开发效果不理想。针对深层稠油区块开发存在的问题，研究攻关了化学强化冷采工艺来实现目标区块的有效动用。

1 复合型强化降粘剂降粘体系的合成评价

1.1 降粘主导机理研究

稠油中的胶质、沥青质以类似胶体结构分布在烷烃、芳香烃组成的分散相中，是影响稠油粘度的关键因素。复合型强化降粘剂体系含有多种降粘成分，首先油基分散剂分散胶质沥青间的络合结构，其次芳香族溶剂扩大分散相降低胶质沥青之间作用力，高效降粘剂形成微米级原油乳状液。

室内试验显示驱油剂形成的原油乳状液形态（粒径分布）对驱油效率产生了显著地影响，复合型强化降粘剂体系由于自身降粘特点可以形成微米级的原油乳状液，因此在提高驱油效率方面有着优异表现。

1.2 复合型强化降粘剂体系的合成

⑴高效油溶性降粘剂的筛选

油溶性降粘剂通过增加连续相、降低胶质沥青质间作用力，达到降低原油粘度的目的。油溶性降粘剂YR-2在降粘实验中的表现优良，筛选为复合型强化降粘剂体系的原料之一。

⑵胶质沥青质解聚分散体系筛选

改性剂通过破坏胶质沥青质间的络合结构降低原油粘度，和油溶性降粘剂协同作用可以大幅度降低使用量，实现高效降粘的目的。室内优选了改性剂SZ-12作为复合型强化降粘剂配方的主要构成体系。

⑶聚合物表面活性剂的筛选

聚合物类表面活性剂使用量与传统表面活性剂相比有着巨大优势，形成的原油乳状液粒径更小，考虑溶解度原因选择低聚表面活性剂SP2750作为复合型强化降粘剂的主要成分之一。

⑷复合型强化降粘剂体系配方确定

通过加入异构醇并调整体系组分比例，形成了稳定的复合型强化降粘剂降粘体系，体系均匀稳定，乳液粒径＜50微米。

1.3 复合型强化降粘剂体系性能评价

0.2 %复合型强化降粘剂体系在50℃条件下对王146区块原油降粘率达到98.9%，在地层温度条件下降粘率也高达93.3%。

随着复合型强化降粘剂降粘体系使用浓度的增加，王146区块原油乳状液分散状态趋向于均匀，当药剂用量达到2000ppm时，原油乳状液粒径分布被控制在3-7微米水平上。

进行了2000ppm、5000ppm水驱后转复合型强化降粘剂驱驱油实验，分别提高了水驱后驱替效率7.19%和7.31%。

2 化学强化冷采工艺优化研究

利用单管模型考察了CO2+复合型强化降粘剂体系、N2+复合型强化降粘剂体系复合驱油效果，伴随着驱替压力的显著升高，驱油效果明显优于单纯使用复合型强化降粘剂降粘体系。氮气+复合型强化降粘剂体系提高驱油效率21.3%，二氧化碳+复合型强化降粘剂体系提高驱油效率17.5%，考虑现场工艺实施特点选择二氧化碳作为现场实施气体。

利用双平行管模型模拟了非均值系数3的储层条件，采用二氧化碳+复合型强化降粘剂驱后，将低渗岩心管驱替效率提高了10%、高渗岩心管驱替效率提高了20%，该项工艺能够改善储层动用的均匀程度。

蒸汽吞吐初期油藏压力场和粘度场都要优于化学强化冷采工艺，但生产一个月后，冷采工艺依然能够保持近井地带较低的原油粘度，维持正常生产。从投入产出比数据看，化学强化冷采优势明显。

3 现场实施情况

王146-支平1井2011年12月复合型强化降粘剂+CO2化学强化冷采投产，分5个段塞交替注入2.5%复合型强化降粘剂体系800m2、CO2300t，初期峰值日油13t/d，目前日液30t/d、日油9.7t/d，含水67.7%，累计生产141.4天、产液2800.4t、产油819.9t。

4 结论及认识

研制了新型降粘体系“复合型强化降粘剂降粘体系”，该体系通过解聚剂破坏胶质沥青络合结构、溶剂稀释分散相、聚合物表面活性剂形成超细乳状液过程来实现稠油的高效降粘。体系用量2000ppm时可实现王146区块稠油（50℃15400mPa·s）降粘率98%以上，原油乳状液粒径分布在3-7微米。

配套完善了化学强化冷采工艺技术，二氧化碳协同复合型强化降粘剂驱替可以大幅度提高管式模型驱油效率。数值模拟结果显示，化学强化冷采工艺在深层低渗稠油区块实施与热采吞吐项目具有更高的经济效益。

化学强化冷采工艺在王146区块组织实施，从王154-P2井（化学强化冷采）、王154-P3井（热采吞吐）开发效果对比看，化学强化冷采在深层稠油区块实施效果更为理想，典型井例王146-ZP1井累计生产150余天，产油近1000t。