胜利油田化学驱油技术-第四届全国油气田开发技术大会

1、中国石化胜利油田分公司2011年11月提提 纲纲 一、胜利油田化学驱现状一、胜利油田化学驱现状二、化学驱提高采收率技术二、化学驱提高采收率技术三、技术发展方向三、技术发展方向胜利油田化学驱资源分类表胜利油田化学驱资源分类表类别类别 筛选标准筛选标准资源量资源量空气渗透率空气渗透率1010-3-3mm2 2原始地层温度原始地层温度 地层水矿化度地层水矿化度 mg/Lmg/L钙镁含量钙镁含量 mg/Lmg/L地质储量地质储量10108 8t t类类 500500707010000 10000 2002003.063.06类类 50050070-80 70-80 10000-30000 10000-

2、30000 200-400200-4002.692.69类类 10010080-9580-9530000-100000 30000-100000 4004005.105.10类类 高渗条带发育高渗条带发育1.141.14类类温度温度: 90: 90120120；渗透率；渗透率:50:50100100* *1010-3-3mm2 22.352.35海上海上 海上油田海上油田1.721.72合合 计计16.05 16.05 l化学驱资源化学驱资源一、化学驱现状一、化学驱现状化学驱资源十分丰富，但地层温度、地层水矿化度高化学驱资源十分丰富，但地层温度、地层水矿化度高一、化学驱现状一、化学驱现状胜利油

3、田化学驱现状表（胜利油田化学驱现状表（20112011年年1010月）月）l实施现状实施现状六十年代室内研究，六十年代室内研究，19921992年开展先导试验，年开展先导试验，19941994年扩大试验，年扩大试验，19971997年推广应用年推广应用一、化学驱现状一、化学驱现状年年增增油油万万吨吨累累增增油油万万吨吨20052005年年5 5月月2121日日达到达到10001000万吨万吨20112011年年4 4月月2626日日突破突破20002000万吨万吨胜利油田化学驱增油图胜利油田化学驱增油图40740720762076l累积增油突破累积增油突破2000万吨万吨一、化学驱现状一、化学

4、驱现状n驱油阵地由驱油阵地由I I、IIII类油藏向类油藏向IIII、IVIV类及聚驱后油藏转变类及聚驱后油藏转变地质储量地质储量 万吨万吨不同时期投入单元油藏类型不同时期投入单元油藏类型20%75.7%l成功实现了成功实现了“两个转变两个转变”80%n驱油技术由聚合物驱技术向复合驱技术转变驱油技术由聚合物驱技术向复合驱技术转变20052005年以前年以前主导技术：主导技术：I I类油藏聚合物驱技术类油藏聚合物驱技术20052005年以后年以后主导技术：主导技术：IIII类油藏聚合物驱技术、二元复合驱技术类油藏聚合物驱技术、二元复合驱技术一、化学驱现状一、化学驱现状l效果明显效果明显胜利油区产

5、量构成图胜利油区产量构成图产产油油量量万万吨吨化学驱产油化学驱产油其它方式产油其它方式产油 阶段累积产油阶段累积产油21822182万吨万吨，占胜利油田阶段产油量的，占胜利油田阶段产油量的13.3%13.3%，成为老油，成为老油田增储稳产的主要手段之一田增储稳产的主要手段之一一、化学驱现状一、化学驱现状5 5个个结束单元结束单元2424个个后续水驱后续水驱1515个个正注单元正注单元经济极限吨聚增油经济极限吨聚增油不同单元实际吨聚增油不同单元实际吨聚增油经济极限吨聚增油经济极限吨聚增油t/tt/t吨聚增油吨聚增油t/tt/tl经济效益显著经济效益显著提提 纲纲 一、胜利油田化学驱现状一、胜利油

6、田化学驱现状二、化学驱提高采收率技术二、化学驱提高采收率技术三、技术发展方向三、技术发展方向二、化学驱提高采收率技术二、化学驱提高采收率技术l聚合物驱技术聚合物驱技术l复合驱技术复合驱技术l泡沫驱技术泡沫驱技术（一）聚合物驱技术（一）聚合物驱技术l聚合物驱合理粘度比为聚合物驱合理粘度比为0.15-0.50.15-0.5，指导聚合物产品选型，指导聚合物产品选型不同原油粘度条件下粘度比与提高采收率关系不同原油粘度条件下粘度比与提高采收率关系（试验温度（试验温度8080，矿化度，矿化度21000mg/L21000mg/L）提高采收率提高采收率 % %粘度比粘度比p p/ /o o原油粘度0.15-0

7、.50.15-0.51、确定了聚合物驱的合理粘度比、确定了聚合物驱的合理粘度比l类油藏：类油藏：特高分子量（特高分子量（15001500万）聚丙烯酰胺万）聚丙烯酰胺l类油藏：类油藏：超高分子量（超高分子量（20002000万）聚丙烯酰胺万）聚丙烯酰胺不同分子量聚合物在不同分子量聚合物在类油藏条件下粘浓关系类油藏条件下粘浓关系（试验温度（试验温度7070，矿化度，矿化度5727mg/L5727mg/L）粘粘度度mPa.smPa.s不同分子量聚合物在不同分子量聚合物在类油藏条件下粘浓关系类油藏条件下粘浓关系（试验温度（试验温度8080，矿化度，矿化度21000mg/L21000mg/L）（一）聚合

8、物驱技术（一）聚合物驱技术2、筛选了合适的聚合物、筛选了合适的聚合物粘粘度度mPa.smPa.s19921992年在年在类油藏孤岛油田中一区类油藏孤岛油田中一区Ng3Ng3开展了聚合物驱先导试验开展了聚合物驱先导试验地质储量：地质储量：16516510104 4t t注入井：注入井：4 4口口 生产井：生产井：1010口口地层温度：地层温度：7070地层水矿化度：地层水矿化度：52935293mg/Lmg/L钙镁离子含量：钙镁离子含量：8484mg/Lmg/L孤岛油田中一区孤岛油田中一区Ng3Ng3构造井位图构造井位图配方：配方：0.05PV0.05PV2000mg/L+0.20PV2000m

9、g/L+0.20PV1500mg/L1500mg/L3、先导试验取得了突破、先导试验取得了突破（一）聚合物驱技术（一）聚合物驱技术 试验已结束，试验已结束，提高采收率提高采收率12.012.0(OOIP)(OOIP)，吨聚增油，吨聚增油143143t/tt/t，采收率，采收率达达5858% %，内部收益率，内部收益率34.334.3% %，财务净现金，财务净现金16781678万元万元孤岛油田中一区孤岛油田中一区Ng3Ng3先导区生产曲线先导区生产曲线90.390.371.071.0122122351351日油日油t/dt/d综合含水综合含水 % %（一）聚合物驱技术（一）聚合物驱技术1998

10、1998年在年在类油藏开展了高温高盐聚合物驱先导试验类油藏开展了高温高盐聚合物驱先导试验地质储量：地质储量：1089108910104 4t t注入井：注入井：3232口，生产井：口，生产井：5858口口地层温度：地层温度：8080地层水矿化度：地层水矿化度：21000mg/L21000mg/L钙镁离子含量：钙镁离子含量：311mg/L311mg/L胜坨油田一区沙二胜坨油田一区沙二1-31-3构造井位图构造井位图202020201-3-121-3-121-3N131-3N131-3N1411-3N1411-4-1721-4-1721-4-1741-4-1742 24 42 21 13 32+3

11、2+31980198020002000204020402060206020802080210021001 12 22 25 53 34 43 37 71 11 11 13 33 31 13 34 42 26 6胜一区沙二胜一区沙二1-31-3东西向剖面东西向剖面图例油井 水井2060206020402040202020202000200019801980196019601940194019201920192019200 100 200 300 400配方：配方：0.05PV0.05PV1800mg/L+0.20PV1800mg/L+0.20PV1400mg/L1400mg/L（一）聚合物驱技术

12、（一）聚合物驱技术 已提高采收率已提高采收率7.27.2(OOIP)(OOIP)，吨聚已增油，吨聚已增油102t/t102t/t，预计最终可达，预计最终可达109t/t109t/t，内部收益率内部收益率125.4%125.4%，财务净现金，财务净现金2588125881万元。万元。95.995.980.580.5177177558558胜一区沙二胜一区沙二1-31-3先导区中心井生产曲线先导区中心井生产曲线综综合合含含水水 % %日日油油 t/dt/d（一）聚合物驱技术（一）聚合物驱技术（一）聚合物驱技术（一）聚合物驱技术n聚合物项目聚合物项目2929个，地质储量个，地质储量3.143.14亿

13、吨亿吨n含水下降含水下降7 714.214.2，产量增加，产量增加1.81.83.13.1倍倍n年增油年增油80.680.610104 4t t，累积增油，累积增油1636163610104 4t tn提高采收率提高采收率6 61212（OOIPOOIP），平均），平均7.17.14、进行了大规模的推广应用、进行了大规模的推广应用（二）复合驱技术（二）复合驱技术原油酸值原油酸值1.2mgKOH/g1.2mgKOH/g油，适合有碱三元复合驱体系油，适合有碱三元复合驱体系19921992年开展了小井距三元复合驱矿场试验年开展了小井距三元复合驱矿场试验1、三元复合驱、三元复合驱地质储量：地质储量：7

14、.87.810104 4t t注入井：注入井：4 4口，生产井：口，生产井：9 9口口地层温度：地层温度：6969地层水矿化度：地层水矿化度：58235823mg/Lmg/L钙镁离子：钙镁离子：9292mg/Lmg/L井距：井距：5050m m孤东油田七区西孤东油田七区西Ng5Ng52+32+3构造井位图构造井位图126412641268126812721272图例油井 水井 观测井0 50 100 150 20050m50m（二）复合驱技术（二）复合驱技术1、三元复合驱、三元复合驱提高采收率提高采收率16.816.8（OOIPOOIP），折算吨聚增油），折算吨聚增油110110t/tt/t5

15、4.454.471.271.276.276.2孤东油田七区西小井距三元复合驱中心井生产曲线孤东油田七区西小井距三元复合驱中心井生产曲线配方：配方： 1.51.5A+0.4A+0.4S+0.1S+0.1P P含含水水% %采采出出程程度度% %空白水驱空白水驱三元复合驱三元复合驱水驱水驱（二）复合驱技术（二）复合驱技术1、三元复合驱、三元复合驱19971997年年开展孤岛西区三元复合驱扩大试验开展孤岛西区三元复合驱扩大试验，地质储量，地质储量19719710104 4t t，注入，注入井井6 6口，生产井口，生产井1313口；已提高采收率口；已提高采收率14.914.9（OOIPOOIP）。）。

16、配方：配方：1.21.2A+0.3A+0.3S+0.15S+0.15P P孤岛西区三元复合驱中心井生产曲线孤岛西区三元复合驱中心井生产曲线孤岛西区三元复合驱构造井位图孤岛西区三元复合驱构造井位图日油t/d94.894.882.982.9121236.736.7212m212m综合含水 %（二）复合驱技术（二）复合驱技术1、三元复合驱、三元复合驱碱带来的问题碱带来的问题 l 注入系统结垢严重注入系统结垢严重O/W type crude O/W type crude O/W/O type crudeO/W/O type crudel 采出液乳化采出液乳化注入管线注入管线聚合物驱聚合物驱碱碱/ /表

17、面活性剂表面活性剂/ /聚聚合物三元复合驱合物三元复合驱化学驱技术化学驱技术提高采收率幅提高采收率幅度相对较低度相对较低提高采收率提高采收率7-10%7-10%提高采收率提高采收率16-22%16-22%碱结垢，采出液处碱结垢，采出液处理难，制约了推广理难，制约了推广 针对聚合物提高采收率相对较低，三元复合驱结垢及采出液处理难针对聚合物提高采收率相对较低，三元复合驱结垢及采出液处理难的问题，提出了无碱二元复合驱油方法的问题，提出了无碱二元复合驱油方法2、二元复合驱、二元复合驱（二）复合驱技术（二）复合驱技术l驱油剂加合增效理论驱油剂加合增效理论 无碱的条件下驱油体系如无碱的条件下驱油体系如何大

18、幅度扩大波及体积和提高何大幅度扩大波及体积和提高洗油效率？洗油效率？ a. a.活性剂界面富集与原油、活性剂界面富集与原油、活性剂结构的关系活性剂结构的关系 b. b.驱油剂加合增效作用驱油剂加合增效作用 c. c.驱油剂色谱分离驱油剂色谱分离 水水原原油油岩石岩石（二）复合驱技术（二）复合驱技术磺酸盐亲水头基磺酸盐亲水头基界面效率高界面效率高 表面活性剂亲水头基结构对界面效率的影响表面活性剂亲水头基结构对界面效率的影响表面活性剂界面分子数目表面活性剂界面分子数目相对界面张力值相对界面张力值亲油基亲油基CC数与油相相近数与油相相近界面富集界面富集不同尾链不同尾链CC数的表面活性剂在油水界面上吸

19、附个数数的表面活性剂在油水界面上吸附个数1081081051057272C C1616H H33 33 90901051057575C C1212H H252575759090105105C C8 8H H1717十六烷C C1616H H3434十二烷C C1212H H2626正辛烷C C8 8H H1818 油活性剂l驱油剂加合增效理论驱油剂加合增效理论（二）复合驱技术（二）复合驱技术油剂相似富集油剂相似富集疏水链结构与原油相似的磺酸盐具有更高的界面效率疏水链结构与原油相似的磺酸盐具有更高的界面效率阴非复配阴非复配改善界面性能改善界面性能 阴离子与阴非离子复配表面活性剂的油水界阴离子与阴

20、非离子复配表面活性剂的油水界面分子模拟图面分子模拟图纵向剖面图横向剖面图油油水水油油水水磺酸盐型表面活性剂非离子型表面活性剂界面张力曲线界面张力曲线界界面面张张力力l驱油剂加合增效理论驱油剂加合增效理论（二）复合驱技术（二）复合驱技术阴非加合增效阴非加合增效阴、非表面活性剂复配，界面楔形排布可实现界面张阴、非表面活性剂复配，界面楔形排布可实现界面张 力超低力超低n体系中聚合物体系中聚合物降低表面活性剂的吸附损降低表面活性剂的吸附损耗，耗，抑制色谱分离程度抑制色谱分离程度n吸附参数相近的表面活性剂，可控制色吸附参数相近的表面活性剂，可控制色谱分离谱分离S1S2 S2 S1S2 S1S1+S2S1

21、+S2+Pbc1ac 在在HPAMHPAM存在下，磺酸盐在油砂上的吸附降低程度约为存在下，磺酸盐在油砂上的吸附降低程度约为20%20%020004000600080001000001234567吸附量 mg/gCPS mg/L HPAM+PS 单一PSl驱油剂加合增效理论驱油剂加合增效理论（二）复合驱技术（二）复合驱技术 聚表抑制分离聚表抑制分离调控复配表面活性剂的色谱分离参数调控复配表面活性剂的色谱分离参数( (小于小于5 5时时) )，可控，可控 制色谱分离；加入聚合物可抑制色谱分离程度制色谱分离；加入聚合物可抑制色谱分离程度配方：配方：（0 0.3%S1+0.1%S2)+0.15%P.3

22、%S1+0.1%S2)+0.15%P与目的层原油界面张力达到超低与目的层原油界面张力达到超低二元复合驱配方与孤东七区西原油界面张力曲线二元复合驱配方与孤东七区西原油界面张力曲线界界面面张张力力mN/mmN/m2.92.91010-3-3非非离离子子活活性性剂剂浓浓度度% %阴离子活性剂浓度阴离子活性剂浓度 % %0.100.150.200.250.300.350.400.450.050.100.150. 0020. 0020. 0030. 0040. 0040. 0040. 0050. 0050. 0060. 0070. 0070. 0070. 0080. 0090. 0090. 0090.

23、010界面张力等值图界面张力等值图界面张力超低界面张力超低在驱油剂加合增效理论指导下，研发了二元复合驱体系在驱油剂加合增效理论指导下，研发了二元复合驱体系2、二元复合驱、二元复合驱（二）复合驱技术（二）复合驱技术“应用于三次采油的高效复配驱应用于三次采油的高效复配驱油剂及其制备方法油剂及其制备方法”获获20102010年中年中国专利优秀奖及金奖提名国专利优秀奖及金奖提名试验前综合含水：试验前综合含水：98.3%98.3%试验前采出程度：试验前采出程度：36.3%36.3%孤东七区西二元复合驱先导试验区井位图孤东七区西二元复合驱先导试验区井位图矿场试验生产曲线矿场试验生产曲线117117 采收率

24、提高：采收率提高：18.0%18.0% 最终采收率：最终采收率：54.3%54.3% 矿场不结垢矿场不结垢 产出液易处理产出液易处理含含水水 % %t/d日油1260126012701270127012701280128012801280图例油井 水井l 20032003年年9 9月开展了表面活性剂月开展了表面活性剂/ /聚合物二元复合驱先导试验聚合物二元复合驱先导试验2、二元复合驱、二元复合驱（二）复合驱技术（二）复合驱技术注入（注入（PVPV）2、二元复合驱、二元复合驱（二）复合驱技术（二）复合驱技术注入液量（PV）无无因因次次产产油油 聚合物驱和二元复合驱项目增油量对比聚合物驱和二元复合

25、驱项目增油量对比4.94.92.12.1l增油量：二元复合驱是聚合物驱的增油量：二元复合驱是聚合物驱的2.32.3倍倍l含水下降漏斗面积：二元复合驱是聚合物驱的含水下降漏斗面积：二元复合驱是聚合物驱的1.821.82倍倍注入液量（PV）含含水水下下降降幅幅度度 % %聚合物驱和二元复合驱项目含水下降幅度对比聚合物驱和二元复合驱项目含水下降幅度对比13.813.88.98.9 2007 2007年年1111月进行推广，已应用月进行推广，已应用1212个项目，地质储量个项目，地质储量1033010330万吨，已累积增万吨，已累积增油油407407万吨万吨，增加可采储量增加可采储量10521052万

26、吨，万吨，提高采收率提高采收率10.2%10.2%胜利油区二元复合驱推广应用胜利油区二元复合驱推广应用2、二元复合驱、二元复合驱（二）复合驱技术（二）复合驱技术胜利油区化学驱增油量变化图胜利油区化学驱增油量变化图年年增增油油万万吨吨50%50%获2009年国家科技进步二等奖（二）复合驱技术（二）复合驱技术 2010 2010年年增油占化学驱年增油的年年增油占化学驱年增油的50%50%，成为胜利油田成为胜利油田“十一五十一五” ” 重要的重要的产量增长点产量增长点2、二元复合驱、二元复合驱低低张张力力泡泡沫沫驱驱特特点点阻力系数远阻力系数远大于聚合物大于聚合物渗透率（渗透率（1010-3-3um

27、um2 2）阻力系数阻力系数低张力低张力驱替边缘及驱替边缘及盲端残余油盲端残余油阻力系数阻力系数注入孔隙体积（注入孔隙体积（PVPV）选择性封选择性封堵大孔道堵大孔道 低张力泡沫体系具有低张力泡沫体系具有封堵能力强封堵能力强，“堵大不堵小，堵水不堵油堵大不堵小，堵水不堵油”的特点，的特点，有效有效扩大波及体积扩大波及体积，同时可以，同时可以降低油水界面张力降低油水界面张力，提高洗油效率提高洗油效率（三）泡沫驱技术（三）泡沫驱技术（三）泡沫驱技术（三）泡沫驱技术28.4%28.4%54.4%54.4%水驱后泡沫驱含水和采出程度曲线水驱后泡沫驱含水和采出程度曲线26.9%26.9%47.3%47.

28、3%64.0%64.0%聚合物驱后泡沫驱含水和采出程度曲线聚合物驱后泡沫驱含水和采出程度曲线试验条件：试验条件：双管非均质模型：长双管非均质模型：长100cm100cm、内径、内径2.5cm2.5cm、渗透率级差、渗透率级差3 3：1 1模拟地层水：矿化度模拟地层水：矿化度6864mg/L6864mg/L、CaCa2+2+Mg+Mg2+2+含量含量143mg/ L143mg/ L试验温度：试验温度：7070；回压：；回压：6MPa6MPa；原油粘度：；原油粘度：54mPas54mPas1、泡沫驱能够大幅度提高采收率、泡沫驱能够大幅度提高采收率ER=26%ER=26%ER=16%ER=16%埕埕

29、27-10127-101埕埕26-1026-10埕埕26-26-更更1010 埕埕25-10125-101埕埕24-1124-11埕埕23-10123-1013 331313 332323 34 41410 1490 1312125012501145125011001120114011601180（三）泡沫驱技术（三）泡沫驱技术2、埕东西区泡沫复合驱先导试验、埕东西区泡沫复合驱先导试验l20042004年年9 9月开展了泡沫复合驱先导试验月开展了泡沫复合驱先导试验埕东西区泡沫复合驱构造井位图埕东西区泡沫复合驱构造井位图埕东西区泡沫复合驱先导试验区东西向剖面埕东西区泡沫复合驱先导试验区东西向剖面

30、l地质储量：地质储量：11911910104 4t tl注入井：注入井：4 4口，生产井：口，生产井：1515口口l地层温度：地层温度：6565l地层水矿化度地层水矿化度: 6227mg/L: 6227mg/Ll注聚前注水倍数：注聚前注水倍数：3.0 PV3.0 PVl注水速度：注水速度：0.3PV/a0.3PV/al含水：含水：97.1%97.1%l采出程度：采出程度：40%40%（三）泡沫驱技术（三）泡沫驱技术2、埕东西区泡沫复合驱先导试验、埕东西区泡沫复合驱先导试验泡沫复合驱与聚合物驱项目阻力系数对比表泡沫复合驱与聚合物驱项目阻力系数对比表先导试验注入压力变化图先导试验注入压力变化图注入

31、前注入前 泡沫驱后泡沫驱后区块区块阻力系数阻力系数孤岛中一区孤岛中一区N3N3聚合物驱聚合物驱1.4 1.4 孤岛中一区孤岛中一区N4N4聚合物驱聚合物驱1.6 1.6 孤岛中一区孤岛中一区N5-6N5-6聚合物驱聚合物驱1.7 1.7 孤岛中二中聚合物驱孤岛中二中聚合物驱1.6 1.6 埕东西区泡沫复合驱先导试验埕东西区泡沫复合驱先导试验4.24.2l泡沫体系阻力系数明显高于聚合物驱泡沫体系阻力系数明显高于聚合物驱l试验前后吸水剖面得到改善试验前后吸水剖面得到改善（三）泡沫驱技术（三）泡沫驱技术2、埕东西区泡沫复合驱先导试验、埕东西区泡沫复合驱先导试验l已累积增油已累积增油1.91.9101

32、04 4t t，已提高采收率，已提高采收率4.54.5% %（OOIPOOIP）中心井区生产曲线中心井区生产曲线提提 纲纲 一、胜利油田化学驱现状一、胜利油田化学驱现状二、化学驱提高采收率技术二、化学驱提高采收率技术三、技术发展方向三、技术发展方向三、技术发展方向三、技术发展方向2 2、高温高盐、高温高盐IIIIII类油类油藏提高采收率技术藏提高采收率技术I I、聚驱后油藏提高、聚驱后油藏提高采收率技术采收率技术化学驱资源分类图化学驱资源分类图类（类（T80,TDS30000mg/LT80,TDS30000mg/L）5.15.1亿吨，占亿吨，占3131% %海海上上IIIIIII I、IIII

33、类聚驱后类聚驱后5.75.7亿吨，占亿吨，占35.535.5% %THANKS（三）泡沫驱技术（三）泡沫驱技术2、聚合物驱后泡沫驱单井试验、聚合物驱后泡沫驱单井试验 见 聚 浓 度m g /l含水 日 油t/d 日 液t/d0 1 .90 2 .13690 3 .135 01 0 01 5 01 1 41 0 81 2 11 1 91 0 91 3 41 3 61 0 61 0 88 802462 .93 .44 .13 .13 .22 .12 .42 .02 .01 .89 49 69 81 0 09 7 .59 6 .99 6 .69 7 .49 7 .09 8 .49 8 .29 8 .19 8 .29 7 .903 0 06 0 09 0 01 2 0 02 93 81 0 9 54 2 01 1 5 21 1 5 229-50629-506生产曲线生产曲线 28-828-8聚合物注入曲线聚合物注入曲线 孤岛中二中聚驱后泡沫驱单井试验孤岛中二中聚驱后泡沫驱单井试验 28-1028-1029-50829-50830-30