蒸汽驱+高温气体复合驱油技术研究及应用

薛成钢

【摘 要】辽河油田齐40块蒸汽驱于2003年7月转入7个扩大试验井组，在蒸汽驱开发过程中个别汽驱井组出现油汽比和采注比较低、汽窜等问题。为了进一步提高汽驱井组的油汽比，防止汽窜加剧的现象，在对齐40区块油井进行室内模拟试验并研制取得成功的基础上，引进实施蒸汽驱+高温气体驱油技术，实施后汽驱井组见到了很好的生产效果。为全块整体转蒸汽驱开发后进一步提高汽驱井组油汽比奠定了基础，同时也为其他蒸汽驱区块开发提供了借鉴。

【关键词】蒸汽驱+高温气体驱油技术;研究及应用

一、前言

高温气体驱油技术主要是利用注入到地层内的化学驱油体系，在地层条件下发生反应生成的CO2气体、及其反应生成物、表面活性剂的协同效应，达到提高蒸汽波及体积和提高驱油效率的作用，提高油井产量。高温气体驱油剂生成的CO2和NH3与表面活性剂形成很好的驱油体系。对齐40块进行了模拟试验，通过大量试验得知：CO2-碱-表面活性剂体系对齐40块蒸汽驱井组的驱油率达到13%以上。应用该技术能够极大地提高齐40块蒸汽驱井组的原油采收率。

二、区块开采现状

注汽井由于采取笼统注汽，由于蒸汽的超覆作用，油层纵向动用程度仅为63%，且蒸汽进入高渗透层导致高渗透层出现高含水和汽窜现象，严重影响了油井的正常生产。通过对齐40-9-029注汽井的吸汽剖面分析该井油层有11.3m不吸汽，该井组对应的3口生产井汽驱效果较差，2口生产井高含水且井口温度达到了110℃以上。为了进一步改善汽驱井组开发效果，改善注汽井的吸汽剖面和驱替效果，引进研制和应用蒸汽驱+高温气体驱油技术。

三、室内实验

3.1.室内实验研究及效果评价

对制备好的岩心进行200℃蒸汽驱至残余油状态（产出液含水达98%以上）;然后注入0.3PV的需要评价的高温气体驱油剂，恒温静置24h;再进行200℃蒸汽驱至产出液含水达到98%以上;计算两个过程的驱油效率，然后对二者进行比较，最后评价出提高驱油效率幅度大的高温气体驱油剂。

高温气体驱油剂提高蒸汽驱油效率试验包括：

1）高温气体驱油剂中的表面活性剂不同对蒸汽驱油效率的影响;

2）高温气体驱油剂尿素+硝石+聚合物用量的不同对蒸汽驱油效率的影响;

3）高温气体驱油剂中AEO+AOS的复配物浓度不同对蒸汽驱油效率的影响。

3.2药剂量计算

（1）1t高温气体驱油剂在地层完全分解所产生的压力。

在标准状态下，1t高温气体驱油剂能分解出1510.43m3气体。

压力计算公式如下：

式中：P1为标准状态下压力;0.1 MPa;

V1为标准状态下体积，m3;

T1为常温，K;

P2为1t高温气体驱油剂在地层条件下产生的压力，MPa;

V2为蒸汽波及体积，45399.69m3;

T2为油层温度，423K;

R为普适气体恒量，0.0082MPa·l/mol·k

由上式计算出1t高温气体驱油剂在地层内产生的压力：P2=0.0047MPa。

（2）1t高温气体驱油剂在地层内完全分解产生的体积。计算公式如下：

式中：P1—标准状态下压力，0.1 MPa;

V1—标准状态下体积，1510.43m3;

T1—常温，298k（25+273）;

P3—地层压力，2.5MPa;

V3—1吨高温气体驱油剂在地层内完全分解产生体积，m3;

T3—油层温度，423k（150+273）;

R—普适气体恒量，0.082atm·l/mol·k。

由上式计算出1t高温气体驱油剂在地层内完全分解产生的体积为V3=85.76 m3。

（3）高温气体驱油剂用量计算。

根据齐40-9-029井的处理半径、吸汽层厚度、地层孔隙度等情况，用下式计算出高温气体驱油剂在地层中产生气体的体积。

式中：β为含油饱和度，0.47;

h为吸汽层厚度，23.8m;

φ为地层孔隙度，0.3;

R为油井处理半径，50m

根据上述公式计算出高温气体驱油剂在地层内产生气体的体积为29705.97m3。

從而计算出药剂量=346t。

（4）346t高温气体驱油剂在地层中产生的压力是1.63MPa。

3.3现场施工工艺

⑴施工车辆包括400型水泥车2台，30m3罐车6台。

⑵现场施工方法。

施工前停止注汽，施工管线正连接，试压20MPa不刺不漏合格后，再开始施工。一次性注入346t高温气体驱油剂，接着正替清水5 m3。然后蒸汽驱。

四、现场实施及经济效益分析

4.1现场实施情况

齐40-9-029汽驱井组实施蒸汽驱+高温气体驱油技术后，井组产液量和产油量有了很大的上升，特别是井组增油效果显著，截至措施有效期内井组累计增油8016t，措施效果十分明显。

4.2 经济效益分析

高温气体驱油剂每吨按3340元计算，每吨原油价格按3000元计算，投入115.6×104元，增油8016t，产值为2404.8×104元，创效益2289.2×104元。

投入产出比为115.6∶2404.8=1∶20.8。

五、结论与建议

5.1 结论：

通过对齐40-9-029汽驱井组实施蒸汽驱+高温气体驱油技术，井组的产油量得到了很大的提高，证明了蒸汽驱+高温气体驱油技术在齐40蒸汽驱注汽井的应用是可行的，能够大幅度的提高汽驱井组的油汽比，最终提高汽驱井组的采收率。

5.2 建议：

目前施工工艺为一次性注入后注汽井连续注汽，建议下步改为段塞式注入，其效果会进一步提高。

参考文献：

[1]杨普华，等.化学驱提高石油采收率[M].北京：石油工业出版社，1988（5），25-86页.

[2]RobertS.Schechter著 .油井增产技术[M]. 北京：石油工业出版社，2003（7），45-80页.

[3]韩冬，沈平平. 表面活性剂驱油原理及应用[M].北京：石油工业出版社，2001.8 21—37页.

（作者单位：辽河油田公司开发事业部）