□ 孫世高

向儲(chǔ)層同時(shí)注空氣和泡沫能發(fā)揮空氣和泡沫復(fù)合驅(qū)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，比較適用于中高滲、高含水、非均質(zhì)嚴(yán)重的油藏提高采收率。

□ 中原油田采油三廠工作人員正往罐中添加表面活性劑，確保明15塊油田先導(dǎo)復(fù)合試驗(yàn)增油見(jiàn)成效。趙奕松 攝

6月17日下午，中原油田采油三廠明19號(hào)空氣泡沫驅(qū)注入站內(nèi)一片繁忙。該廠工藝研究所調(diào)剖室主任吝擁軍正在仔細(xì)查看明15塊明486井空氣和發(fā)泡液的注入量、注入壓力等工藝參數(shù)?！白⑷刖?86井只對(duì)應(yīng)明408井一口油井。明408井2009年底見(jiàn)效，初期日增油5.1噸，目前已累計(jì)增油5120噸。”吝擁軍說(shuō)。

2007年5月至今，中原油田在高溫高鹽油藏開(kāi)展空氣泡沫驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)，先后注入1322.5萬(wàn)立方米空氣和8.7萬(wàn)立方米發(fā)泡液，累計(jì)增油3.55萬(wàn)噸，采收率提高5～9個(gè)百分點(diǎn)。其中，胡12塊空氣泡沫調(diào)驅(qū)采收率提高5.52個(gè)百分點(diǎn)，明15塊空氣泡沫驅(qū)采收率提高8.84個(gè)百分點(diǎn)。

空氣泡沫驅(qū)落戶中原

中原油田開(kāi)發(fā)30余年來(lái)，部分油藏的采收率已接近或超過(guò)油藏標(biāo)定的采收率目標(biāo)。在這種情況下，如何進(jìn)一步提高原油采收率、實(shí)現(xiàn)東濮老區(qū)產(chǎn)量硬穩(wěn)定，成為科技人員的攻關(guān)方向。

中原油田油層埋藏深，儲(chǔ)層變化大，油層溫度和地層水礦化度較高，特別是鈣鎂離子含量高。在這樣苛刻的條件下，利用化學(xué)驅(qū)大幅提高采收率舉步維艱?？蒲腥藛T調(diào)研認(rèn)為，東濮老區(qū)三次采油技術(shù)的突破點(diǎn)在氣驅(qū)技術(shù)領(lǐng)域，比如二氧化碳驅(qū)、氮?dú)怛?qū)、天然氣驅(qū)、空氣驅(qū)等。

“經(jīng)過(guò)多輪次分析論證，我們還是選擇了氣源易得的空氣作為三次采油的注入驅(qū)替氣體?！敝性吞锊捎凸こ碳夹g(shù)研究院中高滲油藏研究所高海濤說(shuō)。

雖然空氣驅(qū)具有氣源豐富、來(lái)源廣、成本廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)大多中高滲夾層、無(wú)傾角水平地層來(lái)說(shuō)，由于氣竄和黏性指進(jìn)，單純注空氣的驅(qū)油效率受到限制。可如果利用泡沫就能降低水和氣的相對(duì)滲透率，增加驅(qū)油效率和波及體積，從而大幅提高采收率。

“向儲(chǔ)層同時(shí)注空氣和泡沫能發(fā)揮空氣和泡沫復(fù)合驅(qū)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，比較適用于中高滲、高含水、非均質(zhì)嚴(yán)重的油藏提高采收率。”中原油田高溫高鹽油藏空氣/泡沫驅(qū)提高采收率技術(shù)研究項(xiàng)目組主要負(fù)責(zé)人之一林偉民表示。

增油效率節(jié)節(jié)攀升

早在2000年，中原油田采油工程技術(shù)研究院就已展開(kāi)“注空氣泡沫調(diào)驅(qū)提高采收率”技術(shù)研究。經(jīng)過(guò)多年室內(nèi)研究，2007年5月，中原油田在國(guó)內(nèi)首次成功地在中高滲、嚴(yán)重非均質(zhì)、高含水典型油藏胡狀油田胡12塊4個(gè)井組開(kāi)展了空氣泡沫調(diào)驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)。

中原油田采油五廠工藝研究所采收率室張兵濤依然清晰記得6年前中原油田開(kāi)展空氣泡沫調(diào)驅(qū)試驗(yàn)的第一口井——胡12－152井。他介紹說(shuō)，胡12塊4個(gè)井組試驗(yàn)后，累計(jì)增油6211噸，可采儲(chǔ)量增加4.43萬(wàn)噸，采收率提高5.22%。

此后，中原油田分別在胡19塊、衛(wèi)317塊、明15塊、胡5塊等油藏展開(kāi)空氣泡沫調(diào)驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)。

“中原油田注空氣泡沫驅(qū)油，前期以個(gè)別井組試驗(yàn)為主，規(guī)模小，只能說(shuō)是‘調(diào)’，在2009年之后，隨著試驗(yàn)規(guī)模的擴(kuò)大，逐步達(dá)到‘驅(qū)’的層次?！备吆f(shuō)。

明15塊空氣泡沫驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)始于2009年6月，油藏采收率較試驗(yàn)前明顯提高。2011年，中原油田在國(guó)內(nèi)又首次展開(kāi)空氣泡沫/表面活劑復(fù)合驅(qū)技術(shù)應(yīng)用研究。針對(duì)明15塊特點(diǎn)，科研人員在注入空氣和泡沫的同時(shí)，再加入表面活性劑，原油采收率再次得到提升。

截至目前，中原油田在明15塊共實(shí)施復(fù)合驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)10個(gè)井組，累計(jì)增油2.3萬(wàn)噸，增加可采儲(chǔ)量14.83萬(wàn)噸，采收率提高8.84個(gè)百分點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)安全注氣和防腐

在空氣泡沫驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)中，中原油田科研人員面臨兩只攔路虎：一只是實(shí)現(xiàn)安全注氣難度較大的難題，另一只是注氣引起的井筒及管道設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。

據(jù)高海濤介紹，注入空氣中的氧氣在與原油發(fā)生不完全氧化反應(yīng)時(shí)，地層中的輕烴組分會(huì)和氧氣形成混合性爆炸氣體，在特定條件下就會(huì)發(fā)生爆炸事故。此外，由氧氣、二氧化碳引起的設(shè)備腐蝕，也一度導(dǎo)致部分區(qū)塊不得不暫停試驗(yàn)。

為趕走攔路虎，科研人員一邊加強(qiáng)油藏精細(xì)描述，一邊優(yōu)化試驗(yàn)層系和井組，努力尋求破解之道。

今年5月上旬，高溫高鹽油藏空氣/泡沫驅(qū)提高采收率技術(shù)研究項(xiàng)目通過(guò)集團(tuán)公司鑒定，項(xiàng)目研究成果整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。筆者在鑒定書(shū)上看到，安全和腐蝕這兩個(gè)大難題已經(jīng)解決。

中原油田不但利用自主設(shè)計(jì)的爆炸混合物實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)算出了臨界氧含量值，而且通過(guò)防回流、脫氧、定期清理積炭、在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)出氣變化等多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了井口、井筒、壓縮機(jī)等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的安全可控。

初次見(jiàn)到吝擁軍時(shí)，他正在檢查新進(jìn)的一批不銹鋼基體防腐短節(jié)?！捌胀ㄓ凸茉谧⑷刖惺褂?個(gè)月就會(huì)腐蝕報(bào)廢，這種新研制的不銹鋼基體防腐短節(jié)能堅(jiān)持一年多時(shí)間?！绷邠碥娬f(shuō)。

目前，中原油田已研究出流速、溫度及分壓對(duì)腐蝕的影響幅度，開(kāi)發(fā)出緩蝕劑、犧牲陽(yáng)極材料，優(yōu)選出防腐管材，形成系列綜合防腐技術(shù)，使系統(tǒng)腐蝕速率控制在部頒標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。