曙127454区块自生泡沫复合驱油技术研究与应用

吴冬

摘要：针对曙127454兴隆台区块开发中暴露出的油层动用不均、周期产量、油汽比降低以及地层能量不足等问题，通过自生气源、表面活性剂、聚合物复配形成自生泡沫复合驱油技术，应用于超稠油蒸汽吞吐井生产中，自生气源生成大量气体与表面活性剂和聚合物形成高强度活性泡沫，对高渗层位进行有效封堵，同时自生气源生成的CO2和NH3与表面活性剂形成良好的驱油体系，延长油井生产时间，提高油井产量，现场应用18井次，累计增油1.4×104吨，油井采收率得到提高。

关键词：超稠油；自生泡沫；复合驱油；采收率；驱油体系

前言

曙127454兴隆台区块位于辽河凹陷西斜坡中段，储层类型为互层状，沉积相带为河道边部、前缘薄层砂及分流河口坝沉积，油藏埋深660-894m，含油井段一般为40-110m，平均有效厚度在31.6m，平均净总比0.41。储层孔隙度34.6%、渗透率4739.6×10-3μm2。原油密度（20℃）一般为1.000-1.0059g/cm3，原油粘度（50℃）一般为124500-217500mPas。该区块自2002年规模开发以来，开发效果不佳，区块油井1-3周期采注比为0.41，累积采注比只有0.65，由于注采关系失衡，地层没有实现降压开采，加之兴隆台油层非均质性较为严重，在客观上加剧了高渗层汽窜的发生，形成蒸汽突进。蒸汽突破后形成的渗流通道又使地层的非均质性更加突出，导致整个油层动用状况变差，影响油井的生产效果。

1 自生泡沫复合驱油技术机理

自生泡沫驱油剂是由自生气源、表面活性剂、聚合物复配组成，在油井蒸汽吞吐过程中，能够实现即时调剖、降粘驱油、补充局部能量的作用[1]，主要技术机理有三方面：

1.1调剖作用

在施工过程中，连续向地层注入自生泡沫驱油剂溶液，该溶液优先进入高渗透层，并且在地层热能作用下发生化学反应[2]，释放出CO2和NH3。溶液中的聚合物、表面活性剂、CO2能够形成大量稳定的泡沫屏障，以这种方式形成的气-液泡沫系统对后续注入的蒸汽产生附加压力，堵塞高渗透率地层，引导蒸汽进入中低渗透率地层，起到调剖作用。

1.2驱油作用

自生泡沫驱油剂生成CO2，主要部分与表面活性剂、聚合物形成泡沫屏障[3]。其余部分的CO2溶解在原油中，产生体积效应，并驱替剩余油。在特定的温度、压力条件下，生成的CO2能在注汽前形成混相带，推移驱替前进，生成的CO2和NH3与表面活性剂形成很好的驱油体系，降低油岩界面张力，剥离油膜，有效地提高了驱油效率，同表面活性剂在蒸汽吞吐条件下能够与原油发生乳化，形成水包油型乳状液，大幅降低产出液渗流阻力，延长生产周期，提高周期内产量。

1.3 补充局部能量作用

自生泡沫驱油剂是一种良好的自生气源药剂，在热蒸汽作用下，分解出的大量气体能够提高高渗及亏空区域系统压力，同时大量的气体在注蒸汽的同时分解，也能够扩大注入蒸汽的波及体积，提高注入蒸汽有效热利用率。

2 药剂优选及性能评价

根据主要技术机理，药剂配方主要为自生气源、表面活性剂、聚合物三种成分组成。

2.1 自生气源的优选

将药剂置于高温密闭反应釜中，测定不同温度下压力变化情况，以及生成气体中CO2的含量。

利用实验物质配制浓度为50%的溶液，将溶液升温至150℃恒温12小时，记录高压釜压力，并计算CO2生成量，最后选择尿素+尿素衍生物为最佳自生气源。

2.2 表面活性剂优选

配制母液为50%浓度的自生气源溶液，按浓度1%加入表面活性剂，综合界面张力、发泡量、降粘率3项指标，优选表活剂F为药剂配方中活性剂组成。

2.3 自生气源母液浓度优选

通过对比，当表面活性剂浓度相同，尿素+尿素衍生物+聚合物浓度不同时，比较驱油效率，最终测定当尿素+尿素衍生物+聚合物浓度为50%时，驱油效率达到最高。

2.4 表面活性剂浓度优选

当尿素+尿素衍生物+聚合物浓度一定，随着表面活性剂浓度增加，蒸汽驱油效率先升高后降低，当浓度为4%时，驱油效率达到最高。

最终确定配方组成为50%浓度的尿素+尿素衍生物+聚合物、表活剂F浓度为4%。

3 实施效果

截止到目前，自生泡沫复合驱油技术累计实施18井次，平均措施周期5轮，其中14井次周期结束，4井次继续生产，累计措施增油1.3万吨，周期或同期对比增油5014.8吨，取得较好的措施效果。

以杜84-37-39井为例，该井为杜84兴隆台南一口超稠油井，措施前后对比油井排水期缩短，见油时间早，生產天数延长10.7天，周期产油提高240.5吨，周期油汽比提高0.2，同时降低产水114吨，证明油层纵向动用得到一定改善，措施效果明显。

4 结论

（1）通过室内实验优选的体系具有良好的产气能力和耐温性，降粘率达到92%，驱油效率配方达到90%以上。

（2）自生泡沫复合驱油剂集即时调剖、降粘驱油、补充能量与一体，避免了单一技术的局限性，有效改善区块开发效果。

（3）该技术的成功应用在薄互层超稠油老区挖潜中具有积极作用，为同类油藏开发提供一定借鉴意义。

参考文献

[1]徐家业，张正群，吴复雷，等.稠油热采添加剂现场蒸汽吞吐试验[J].西安石油学院学报，1998，18（6）：25～271.

[2]孟红霞，陈德春，张琪.M驱油剂提高原油采收率的实验研究[J].广西大学学报（自然科学版），2006，31（3）：216～2191.

[3]尚思贤，赵芳茹，徐多悟，等.克拉玛依浅油层稠油油藏化学降粘辅助吞吐技术的应用[J].石油钻采工艺，2001，23（2）：66～681.

（作者单位：中油辽河油田分公司曙光采油厂工艺研究所）