苑培培 魏静 张贞贞
摘 要:由于低渗透油田在结构上的独特属性,使得其中部分作业较为艰难。有鉴于此,本文结合相关实例,探讨了表面活性剂降压增注技术及应用情况,分析应用这种技术提高低渗透油田开发质量的方法。
关键词:低渗透油田;表面活性剂;降压增注技术
1 主要降压增注技术
1.1 酸化技术
对低渗透油田进行一定的酸化来强化采油效率,对油气资源增产意义重大。酸化的主要原理为:利用酸性物质对油井岩石、裂缝内塞物腐蚀和溶解,进而不断提高油井地层的通透性。酸能够有效解决油井进井地带污染状况,并对多次增注减压的油井发挥重要作用。在采用酸化技术时,由于酸比较特殊,因此对酸液性质的要求也比较高。通常要在酸液成分中加入一定缓蚀剂,改善酸性能,避免其对位置产生不利影响。但酸化技术作用距离有限,只能作用于进井地带,而且有效期短、成功率低,溶液产生酸渣沉淀,使进井地带受到二次伤害。
1.2 表面活性剂
表面活性剂能够在溶液表面形成亲水,并且能够进行定向排列,进而明显降低油水界面张力和乳化作用,实现低渗透油藏降压增注。此种活性剂分子结构比较特殊,主要表现为两种反应,其分子结构一端为亲水基团(极性基团),例如:氨基盐、酰胺基等物质。表面活性剂分子结构另外一端为(非极性烃链),往往是具备大于八个碳原子的烃链。根据使用性质,可将活性剂分为两种,离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。两种类型活性剂均能够显著减小油田注水压力,降压增注效果明显。目前,此种技术油田相关作业中具有较好的应用效果。
2 表面活性剂降压增注机理
当表面活性剂进入岩心后,因其同时具有亲水性和亲油性,在界面上不断吸附,逐渐降低油水界面张力[1]。由于亲水亲油基团以二聚体形式存在使得其表面活性更强,稳定性更好,更适宜于复杂地层下的驱油。通过发挥表面活性剂的改变岩石润湿性、降低油水界面张力、减小亲油油层的毛细管阻力和增加毛管数等特性,洗涤增溶地层原油,实现降压增注和提高采收率的目的[2]。
3 表面活性剂性能应用及评价
就目前而言,低渗透油藏石油储量已经成为我国石油资源的重要组成部分,其地位非常重要。而在油田开采过程中,主要是通过注水开发的方式。但是,大多数低渗透油储普遍都存在孔喉细小、渗水率低、流动阻力大等现象,因而,在这样的储油层当中,通过加入一些敏感的矿物质,对于储油层进行保护,可以显著提高注水的压力,提高油田采油的速度。通过在水中注入表面活性剂的方式,可以显著提高整个采油处理的半径,取得良好的效果[3]。
相对于不同的低渗透油田,就应该选取应用不同的表面活性剂进行降压增注,因而,在进行开采过程当中,要通过实验室静态评价的方式,对于油井产出的脱气原油进行水相控制。借助张力预制测算的方式,对于表面活性剂注射状态下,油水界面的张力以及水液界面的张力进行系统性分析。目前,主要采用的表面活性剂型号有K2d1、k2d2、k2d3等,运用这些表面活性剂,油水界面的张力可以达到2.0到2.5×10-3mN/m。
4 表面活性剂敏感性测试
4.1 储层敏感性分析
在进行油田开采作业时,其主要的开采方法是借助注水开发进行。可是需要注意的是,对相当多的低渗透油储而言,它们通常都会有孔喉较小、渗水相对较弱、流动阻力大等情况出现。所以,在这样的储油层当中,必须借助增加部分相对敏感的矿物质,从而促使注水的压力能够明显的实现提升,进而帮助油田采油的速度能够实现较好的增加。
储层敏感性分析主要是通过外界流体评价的方式,分析这种油水界面张力,对于储层系统造成的敏感性危害:①探讨引入外界物质,对于流动性造成的具体影响,并分析不同种类的表面活性剂运用,对于储层渗透性造成的具体影响,探究其影响因素;②分析流动性改善情况以及油气层的具体保护方法,从而为后续的油气产能提高提供理论性的依据;③在低渗透油田勘探开发过程当中,要对外界流体以及不同储层的岩石接触参数变化,进行物理性能的分析,从而为后期储层渗流能力的改变,建立敏感性实验分析基础;④通过模型分析方式,探究不同模拟施工对于低渗透储层造成的具体影响,并探究表面活性剂应用存在的潜在危害;⑤通过外来条件的引入,评价不同损害类型,对于具体表面活性剂应用造成的影响,将损害程度控制到最低,针对不同的损害路径制定出相应的调整对策[4]。
4.2 盐度敏感性实验
借助开展层级的矿化检测作业,能够进行相关膨化物质储层伤害的分析:第一,通过水驱开发的长期注水,使得地层水矿程度不断的下降,这就可能导致储层的黏土矿质产生膨胀现象,从而影响储层的吸水能力。第二,可以利用模拟分析方式,对于地层水进行注入式检测,分析矿化度对于找矿连接的具体影响。第三,在参数分析实验的过程当中进行水测渗透,如果水测渗透率明显降低,那么就基本上可以判断为地层水矿化程度加深。例如,使用蒸馏水进行配比,矿化度限制采用10000mg/L、6400mg/L、3200mg/L、1000mg/L 作为评判指标,对于矿化程度进行检测,成分有氯化钠、氯化钙、氯化镁,按照7:0.6:0.4的浓度配比,将上述成分进行稀释,按照矿化程度由高到低的顺序,将不同的水矿化度进行排列,直至蒸馏产生相应的对照分析组织。
4.3 速度敏感值的测算
通常而言,如果在薄层储油层里没有出现节固的颗粒,在这个前提下就能够对漂浮物程度开展相关的测算工作,特别要注意的是在一些土层结合能力相对比较强、含有高岭石的土层当中,借助这种注入水,可以引发流动的迁移现象,在储层的细小喉结处,进行相应的滞留和堵塞,从而导致储层渗透能力的下降。因而在注入表面活性剂的过程當中,还要对注入水的流速进行关注,对其开展相应的敏感值测算,避免由于渗透率的急剧下降,而导致微粒移动,造成流速超量,影响整个开发的堵塞程度[5]。
4.4 水敏感值测算
在内部注入表面活性剂之后,要测算谁与储层黏结物质的接触敏感性程度,从而进行矿物质膨化系数的分析,使得储层渗透率下降的情况下,实验温度敏感性可以得到优化控制。第一,对注入的水量进行临界值宿的测算,保障粘土微粒不发生黏结,并且排除相应的敏感因素,影响对于储水层的黏结性造成负面分析。第二,选择优化评价方式,根据储层敏感性评价办法,按照6400mg/L的相应模拟标准,进行初始盐水浓度选择。第三,根据直接蒸馏水测算方式,对于不同黏结剂注入之后,平衡渗透率的相应分析进行压力测算,按照现代平流泵的注入速度,进行临界速度的相应分析。第四,绘制层级注入曲线,按照岩心水测渗透率,进行横纵坐标的相应曲线绘制。
4.5 合理设置表面活性剂投入的周期
通过上述分析之后,要对注入流程进行合理设置,先将岩心抽空,进行饱和地层水的注入,再通过微孔滤膜渗透方式,分析进行压力注入计量控制。按照表面活性剂50倍、100倍、150倍的相应测算,进行降压增注剂的注入,并进行耐冲刷性的系统分析与评估。
5 总结
目前,我国低渗透油田开采措施逐年增多,要重视降压增注技术的实施。研究低渗透油田表面活性剂的应用,有利于控制好表面活性剂注入的浓度,以及进行更加系统的耐冲刷性能分析。所以要选取正确的降压增注技术,为低渗透油田创造有利的条件。
参考文献:
[1]祝仰文,孟红丽,施雷庭,等.低渗透油藏表面活性剂降压增注效果影响因素[J].油气地质与采收率,2016,23 (1):74-78.
[2]杨友荣,金新铭,王军.低渗透油田降[J].辽宁化工,2014 (04):414-416.
[3]梁玉纪,海信科,李玉明.低渗透油田表面活性剂降压增注技术及应用[J].石油天然气学报,2010,32(4):353-355.
[4]戴群,王磊,王长俊,等.表面活性剂降压增注技术在江家店特低渗透油田的应用[J].精细石油化工进展,2013, 14(3):11-14.
[5]崔晓东,郭东红,等.表面活性剂降压增注提高采收率机理研究[J].精细与专用化学品,2017(7):4-6.
基金项目:上海合作組织基金项目,项目编号2019E01002