沈阳油田中低渗透砂岩高凝油油藏开发技术研究

陈思璇

摘 要：沈阳油田分布发育有我国最大的高凝油油藏，其中有相当储量的中低渗透砂岩高凝油油藏。与常规原油相比，含蜡量及原油凝固点都很高，埋藏深度浅，常温下一般为固态，原油流动性极差。当利用传统开发方式开采时将会耗费大量的资源，并且生产效率也较低。特别是中低渗透砂岩储层类型复杂，储集环境差，孔渗参数低下，因此开发难度更大，必须探索特殊工艺措施开发。基于此，本文对目前高凝油较成熟的开发方式进行了技术总结和特点分析，以期为沈阳油田中低渗砂岩的高凝油藏高效开发提供借鉴。

关键词：沈阳油田;低渗透砂岩高凝油油藏;开发技术

1 中低渗透砂岩高凝油油藏特点

通常高凝油油藏是指原油凝固点高于40℃，含蜡量大于10%的轻质油藏。温度对高凝油渗流特性至关重要，当高于凝固点时，原油在整个渗流过程呈牛顿流体，粘度变化不大，一旦低于凝固点，则粘度对温度十分敏感，并随温度不断降低，原油粘度极度升高，导致流动性变差，驱油效率大大降低，特别在析蜡前后，变化更加明显。并且当蜡析出后易在岩石孔隙壁面堆积，从而使岩石润湿性有向亲油性转化的趋势，更加影响采收率。另外，此 类原油当聚集在低渗透储层条件时，还常伴随地层能量不足、孔喉尺寸极小等缺陷更加影响开发效果。

2 中低渗透砂岩高凝油油藏开发技术

2.1高凝油热采技术

既然高凝油对温度十分敏感，如何提高地层温 度改善高凝油流动陛能就十分关键。高凝油热采技术主要包括注热水及注蒸汽两种方式。

2.1.1注热水

注热水能够及时补充地层能量，并且使地层保持在一定温度下进行开发，然而此技术的关键在于如何选择合适的注水源和设计合理的注水流程。注水源的选择一般选取地层水为宜，这是因为：①地层水本身温度较高，这为加热后注入油层节省了能量消耗;②地层水的矿化度与油层水比较接近，水质较好，与储层配伍性高，能有效防止因注入水压力过高而降低配注效率或引起的油层黏土膨胀导致储层污染伤。

2.1.2注蒸汽

注蒸汽包括注蒸汽有两种方式：蒸汽吞吐和蒸汽驱。水蒸汽作为注热载体，廉价且比热大。蒸汽吞吐是指注入井和生产井为同一口井。作业时先注入一定量的热水蒸汽，关井一段时间后开井投产，依次循环进行。而蒸汽驱不再是单井操作，而是在一定的注采井 网内进行，注入井连续注入蒸汽，从而在储层内加热并驱替高凝油。两种方法相比，蒸汽吞吐属于衰竭开采，无法提供地层足够的能量，且其作用半径也有限。但其可以作为蒸汽驱的前期作用阶段，因为用蒸汽吞吐方式采出一定原油后由于地层压力的下降会使热蒸汽进一步膨胀，之后再进行蒸汽驱效果更佳，今后可以在两种方式有效结合开采高凝油方面进一步研究。

（1）注蒸汽开采高凝油的作用机理

注蒸汽开采高凝油的作用机理有多个方面，但笔者认为高凝油粘度相比稠油并不高 ，采用注蒸汽开采主要是为了维持地层温度维持在析蜡点以上防止蜡质析出而流动困难。另外，高温蒸汽的注入会使油藏岩石骨架及流体因温度改变产生不同幅度的热膨胀，从而降低孔隙体积，流体体积增大。从而产生一定的弹性能驱油作用。

（2）注蒸汽方式选择的依据原则

具体选择哪一种注蒸汽方式开采一般是根据以下原则进行：①当地层温度高于反常点 （并且油层深度大于2000m）时，采用注热水的方法，以保持在一定地层温度下开采。②当地层温度低于凝固点 （油层深度小于700m）时，用注蒸汽方法进行。③当地层温度介于反常点与凝固点之间时，采用注热水方法还是注蒸汽方法开采，要通过计算优化选择决定 。

2.2化学降凝开采高凝油

化学降凝是通过向目的层内注入一定量的化学降凝剂从而改变油层原油的凝固点，进而改善油田流动性能，实现了高凝油冷采。冷采技术一般适用于高含水油藏，因为此时原油的粘度相对较低。 相比热采方式，不再需要像热采那样投资成本大，事故率高，检泵周期短。笔者认为化学降凝作用 机理主要包括乳化润湿降凝。

2.2.1乳化润湿机理

化学剂的乳化作用将原来的油包水型的原油破 乳转为水包油型从而降低界面张力，改变原油润湿性，使原油亲水，降低岩石界面对原有的流动阻力。

2.2.2 降凝机理

化学降凝剂的降凝机理一般根据根据其在含蜡 原油中不同成蜡阶段所起作用大致可分以下几种。

（1）晶核作用理论：降凝剂在高于原油析蜡 温度下结晶析出，它起着晶核作用而成为蜡晶发育的中心，使油中形成更多的小蜡晶而不产生大的蜡团，从而改变蜡晶结构。

（2）吸附理论：吸附理论认为降凝剂在蜡晶周围吸附从而阻止析出的蜡晶进一步结合，破坏蜡 晶之间连接，进而不能形成三维网状凝胶结构以降 低了原油的凝点，改善流动性。

（3）共晶理论：降凝剂分子与石蜡分子在两者结构相同的部分可共晶，不同的部分则阻碍蜡晶进一步扩大。从而使蜡的生长速度在某些方向受限，而在另外方向进一步生成，使蜡晶长得更致密防止了网状结构的形成，从而增强原油的流动性。

（4）抗凝胶化理论：此种观点认为降凝剂的降凝效果是由于原油的凝固过程还包括了蜡晶之间的凝胶化，加入降凝剂能使蜡晶增大从而使此时单位体积内蜡晶颗粒数要小于不加剂时的情形，因而表面能也相对较小，表面能小的体系更加稳定，难以形成凝胶，进而降低凝固点。

（5）蜡溶解性改善理论：该理论认为，加降凝剂后，增加了蜡在油品中的溶解度，使析蜡量减少，同时由于蜡分散后 的表面电荷的影响使蜡晶互相排斥，不易形成网状结构从而降低凝点。

通过几种降凝机理的分析，笔者认为，共晶理论及溶解性理论相结合对于降凝剂的作用机理解释更加全面，对于降凝剂的优化试验研究的理论指导 及将来现场应用更有意义。

另外，特别针对中低渗透储层，一般本身需要进行压裂措施对储层进行改造才能得到较好的工业油流，为此，将压裂技术与化学降凝开采技术结合对于低渗透砂岩的高凝油油藏的开采十分重要。

2.3 磁降凝技术

此技术是利用原油中含有的抗磁性物质，使原油通过所加磁场时，分子中的电子受磁场作用产生微小改变，破坏了石蜡分子的结晶及其聚集，并降低了分子间的聚合力，从而起到防蜡降凝的作用，增强原油流动性。该技术目前仍处于初级阶段，有待完善。

2.4微生物開采技术

包括微生物吞吐，微生物驱等。目前已在国内有多个微生物试验研究示范区。其基本原理是利用 向油层内注人的微生物在油层内的生长、繁殖、运移引起的原油的化学性质改变进而提高原油采收率。该技术有望成为一种有效廉价的高凝油提高采收率技术之一。

2.5酸化解堵技术

酸化解堵是一种常用的有效解堵技术。针对高 凝油的高凝固点，高蜡质含油量，加之低渗透储层环境，一般选择缓酸来消除二次沉淀产物对储层的伤害，影响解堵效果。

2.6二氧化碳开采技术

二氧化碳开采高凝油在我国已进行许多实验研究，它通过与原油的混合形成混相驱，增大地层能量，使原油体积膨胀，降低界面张力从而提高高凝油开采效果，特别是结合热采技术，如蒸汽驱，蒸汽吞吐，热水柱塞等相结合实验效果更佳。

3.结束语

沈阳油田部分中低渗透砂岩的高凝油因其自身储层条件差，原油凝固点高等因素，开采难度极大。本文通过对目前开采技术的对比总结分析及新技术的探索介绍，为今后高凝油开采提供更好的技术途径。

参考文献 ：

[1]陈建坡.高凝油油藏提高采收率技术研究[J].石油知识，2016，11（ 6） ：51 -53.