封闭断块油藏二氧化碳吞吐技术改进与应用.

1、封闭断块油藏二氧化碳吞吐技术改进与应用 摘 要 为提高封闭断块油藏的采收率 , 桩西油田从 2004 年开展二氧化碳吞吐复 合酸化技术 , 但随着吞吐轮次的增加 ,吞吐效果逐年变差 ,选井条件越发苛刻。为 提高桩西油田封闭小断块油藏的整体开发水平 , 从二氧化碳吞吐机理出发 , 通过 室内合成无碱表面活性剂体系 ,提出了活性水 +二氧化碳+酸化三元复合吞吐解堵 技术, 深入剖析了其提高采收率机理 ,并确定了桩西三元复合吞吐解堵技术的矿 场筛选标准 , 该技术在桩西推广应用 5 井次,取得了良好的增油效果。 关键词 断块油藏 桩西油田 三元复合吞吐 中图分类号 TE? 文献标识码 A? 文章编号

2、 1009-5489(2010)06-0155-03桩西油区目前共有断块单元31个,动用地质储量达3963Xl04t,可采储量 1080.55 X 104t,平均采收率27.3%,比油田同类油藏平均水平低 3%桩西断块油 藏小于1.0km2的单元有11个（详见表1）,地质储量775X 104t,油水井数比为 3.3 : 1,其中有5个断块没有注水井，注采关系完善难度大，井网完善程度低。表 1 桩西封闭小断块油藏统计表 油藏分类序号区块含油面积地质储量油井总数油井开井水井总数水井开井中渗1 老 17 断块0.611665332 老 15 断块0.641443 老 13 断块0.3232133复杂

3、4 老 451 块 0.4122335 桩古 37 块 0.879516 桩 X220.875657 桩 34 块 0.420365328 桩 59-10.12221209 桩 2420.441552110渤 9910.84143 11桩 6-X10.28124311合计 77547361410开展封闭断块油藏低效井提高采收率技术研究 ,完善动态注采关系 ,补充能量 ,提 高油井利用率 , 改善油藏开发效果 , 是桩西封闭断块油藏增储上产及持续稳定发 展的重要保证和主要途径。、技术思路及方案, 还可与表面, 最后通过酸化, 焖井 15 天, 酸针对桩西封闭断块油藏二氧化碳吞吐效果逐年变差的现象

4、 , 提出了活性水 +二氧 化碳 +酸化三元复合吞吐解堵技术 , 通过表面活性剂降低油水界面张力 （即使不达 到超低界面张力 ） 提高洗油效率。而二氧化碳除发挥其本身作用外 活性剂形成二氧化碳泡沫 , 产生贾敏效应 , 扩大吞吐剂的波及系数 解除近井带温度骤然降低引起的污染。技术方案 :首先将表面活性剂注入地层 , 接着注入二氧化碳吞吐剂 化解除近井带污染 , 将油驱出。二、吞吐剂增油机理研究1. 活性水的研制及其性能评价 活性水属稀表面活性剂体系 , 由于表面活性剂具有良好的耐温、抗盐、乳化、助 排等性能 ,在二氧化碳作用下 ,可改善油井吞吐效果 , 延长生产周期。一般的表面活性剂体系均为碱

5、性 , 碱性表面活性剂体系可与二氧化碳发生反应 , 为此本文研制了与二氧化碳具有良好协同作用的无碱表面活性剂体系 , 作为三元 复合吞吐的活性水体系，其配方为:0.21%9BS-5-0+0.09%十四烷基甜菜碱 （TETR）。实验测定了其界面张力、乳化性能,见表2。表 2 无碱表面活性剂体系的性能 界面张力起泡体积泡沫半衰期乳化最小转速 起始界面张力为5X10-2mN/m,60min后界面张力达到平衡,平衡界面张力为7X 10-3mN/m 525mL600s300转 /min可以看出 ,上述无碱表面活性剂体系达到了界面张力低 （达到了超低 ） 、乳化最小 转速低、泡沫半衰期长、起泡体积大的要求

6、。2. 二氧化碳增油机理研究CO?2吞吐提高采收率的重要机理之一是改善原油性质，从而改善原油在地下的 流动性。为确定CO?2对桩西地区原油性质的改善效果，在室内利用CO?2原油 物性分析仪器进行了试验研究。试验油样为桩 39-9 井原油,原油基本性质见表 3。表3 桩39-9 井原油基本性质表 井号密度g/m3凝点C蜡含硫5青交质初馏点100C馏分200C馏分300C 馏分 桩 39-90.84243524.240.1331.9511.48900.77.228.1 (1) 降低原油粘度桩 39-9 地层油样品的粘度变化关系见图 1。从粘度测试结果可以看出 , 溶解了 天然气的地层油的粘度远远低

7、于同温度下地面脱气油的粘度(50 C时，脱气油粘度为11.18mPa.s)。当高于地层油饱和压力(13.1MPa)时，地层油的粘度随压力 的升高而升高。在地层压力、温度下(19.84MPa、121C),溶解了天然气的地层 油粘度为 1.27mPa.s。图1 地层油粘度与压力关系(2) 对地层油的膨胀特性 地层油在不同的饱和压力下溶解不同量的 CO?2相应地使地层油体积发生不同 幅度的膨胀。不同饱和压力下 , 地层油的体积膨胀幅度可以从体积系数随饱和压 力的变化得出。溶胀实验测得地层油及饱和 CO?2地层油体积系数随饱和压力的 变化结果见图 2。图2 体积系数与饱和压力关系 从图2可以看出，溶解

8、C0?2的地层油体积系数随饱和压力的增加而增加，即原油 中C0?2溶解量越大,体积膨胀幅度越大。在地层条件下,桩39-9原始地层油的 体积系数为1.2415,在目前地层条件下饱和C0?2后,其体积系数为1.4405。与 地层油相比 , 体积膨胀了 16%。(3) 酸化解堵作用 二氧化碳溶于水后呈酸性并与岩石中的基质发生反应 ,会溶蚀一部分杂质 ,特别 是其中的碳酸盐 ,使地层渗透率得以改善 ,同时在连续的注入压差下 ,二氧化碳对 空隙中的堵塞物有一定的冲刷作用 ,可疏通孔道,解除二次污染。(4) 溶解气驱 油层中的二氧化碳溶解气 , 在井下随着温度的升高 , 部分二氧化碳游离汽化以压 能的形式

9、储存部分能量 , 当油层压力降低时 ,大量的二氧化碳则从原油中游离 ,从 而将原油驱入井筒 , 起到溶解气驱的作用。3. 酸液优选及其效果评价C0?2吞吐补充地层能量提高采收率虽然较显著，但在实施过程中，其反面的影响 因素也较多，如吞吐后随压力降低和C0?2气体的不断析出，产生了碳酸盐沉淀堵 塞近井地带,导致产液低；原油中的胶质、沥青质在注入 C0?2时，由于温度骤然 降低, 原油中的胶质、沥青质会结晶析出堵塞油层近井地带等。针对以上影响因 素, 实验优化酸液配方和浓度 , 通过酸化解除近井带污染 , 改善吞吐效果。实验过程 :将桩 39-9 岩样粉碎 , 过 100目筛, 称取 5g 加到

10、100mI 体积的不同酸液 中,90 C恒温水浴,2小时后取出岩样，水洗、烘干、称量，计算溶解率。表 4 桩 52块岩心溶解性实验结果岩心酸液类型溶解率 (%)桩 39-9 10%HCl5.1 12%HCl+1%HF11.2 12%HCl+2%HF23.8 12%HCl+3%HF24.9 8%HCl+5%HAC+1.5%HF20.6 20%FHG13.1 20%FHG+1%HF19.5 20%FHG+2%HF22.3由表4可见,相比较而言，12%HCI+3%H的酸液配方对桩39-9岩心具有较好的溶 解率。三、现场施工概况1. 选井条件 通过先期的室内试验研究 , 结合现场经验 , 最终确定了桩

11、西油田三元复合吞吐解 堵技术的矿场筛选标准。见表 5。表 5 三元复合吞吐矿场筛选标准 筛选条件指标名称适应指标 油层条件 原油粘度mPa.sw 1000渗透率 X 10?-3?卩 m2c 300胶质、沥青质% 24凝固点CW 35 C5C20% 71生产动态 初期产液量t/d > 10初期产液含水% 30初期低含水采油期d>90 选井时产液量t/d < 10选井时产油量t/d < 3储层条件 封闭性好 储层厚度m> 4渗透性非均质性小、渗透率差异小 其它条件沙河街油藏、构造部位相对较高 井况条件1. 储层附近固井质量好 ,层间无窜通。2. 井况条件好 , 无套变

12、等异常情况。在依据表 5 的标准选择三元复合吞吐井后 , 要进行精心设计与施工 ,保证能够顺 利地把吞吐剂注入油藏。同时必须有良好的 CO?2注入工艺作为技术保证，包括 C0?2勺运输、CO?2的加压注入、CO?2注入管线处理（包括井筒和设备的清洗与 防腐） 及良好的井况。2. 施工注入流程 设计注入三个段塞 ,第一段塞注入活性水 (20m3), 以提高驱油效果和扩大二氧化 碳波及面积 ;第二段塞注入液态二氧化碳 (80t), 焖井 15天,以期补充地层能量 , 提高驱油效率 ;第三段塞注入酸液 (20m3), 以解除近井带污染 ,提高地层渗透率。3. 施工效果分析(1) 从 2009年1 月

13、到 2009年 7月,二氧化碳三元复合吞吐解堵采油技术在桩西 油田实施了桩 66-15 、桩 34-15、桩 6-X1 等 5井次,有效井 4口,措施有效率 80%,措施后累计增油 2401吨,按 2000元每吨计算 ,共获得经济效益 429万元。 施工效果详细情况见表 4。表 4 三元复合吞吐解堵施工效果表 井号措施前措施后日液/t日油/t含水/%日液/t日油/t含水/%日增油/t累增油/tL5 高含水计关 13.51.985.91.956 397-X55.00.687.614.510.2309.61150 66-15 供液不足关井 723650361081 6-X12.91.064.424

14、.50.996.5 34-150.30.312.418.86.6656.3114 (2) 桩 6-X1 井吞吐后无效 ,分析原因是该井非均质性严重 , 二氧化碳吞吐剂沿高 渗透层优先进入高含水地带 , 未能对含油部位形成有效驱替 , 导致措施后高含水 , 建议在以后的二氧化碳吞吐作业时通过堵水调剖剂改善油层非均质性 , 使吞吐剂 对低渗透带形成有效驱替。四、结论1.针对桩西油田中低渗断块油藏地质条件复杂 ,注采关系不完善等情况 , 改进了 二氧化碳吞吐技术 ,提出活性水 +二氧化碳 +酸化三元复合吞吐解堵技术 , 并通过 室内实验评价了吞吐剂配方性能及其提高采收率机理。2.结合现场实践 ,从油层条件、生产动态、储层条件和井况条件四个方面最终确 定了桩西三元复合吞吐解堵工艺的矿场筛选标准。3.通过在桩西油田 5口井进行试验 ,措施有效率 80%,累增油 2401吨,