孔東勝 彭富更 張永平 張建軍 雷洲 張紅梅 河南油田采油二廠

氮?dú)饣瘜W(xué)輔助吞吐工藝技術(shù)

孔東勝 彭富更 張永平 張建軍 雷洲 張紅梅 河南油田采油二廠

河南油田稠油油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中暴露出的問(wèn)題主要有高輪次吞吐后回采水率低、注汽開(kāi)采成本較高等。分別選擇三種不同類(lèi)型黏度的稠油、特超稠油、超稠油原油進(jìn)行降黏實(shí)驗(yàn)。氮?dú)廨o助蒸汽吞吐地質(zhì)模擬實(shí)驗(yàn)表明，氮?dú)?、蒸汽最佳混注比?5∶1～45∶1范圍內(nèi)，注入時(shí)機(jī)在3～7周期效果最佳。氮?dú)饬績(jī)?yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮油層條件、采出程度、吞吐周期等因素。

稠油；蒸汽吞吐；注氮?dú)?；降黏?/p>

河南油田稠油油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中暴露出的問(wèn)題主要有高輪次吞吐后回采水率低，地下存水增多，原油產(chǎn)量下降，套管變形或損壞數(shù)量增加，低產(chǎn)低效井增多，開(kāi)發(fā)效果差，注汽開(kāi)采成本高等，需要提高油井采收率，以改善開(kāi)發(fā)效果。

1 技術(shù)原理

（1）氮?dú)獾男再|(zhì)。氮?dú)饩哂袑?dǎo)熱系數(shù)（0.024 75 W/m·K）低，比熱容大，化學(xué)性質(zhì)不活躍，不易與碳?xì)浠衔锇l(fā)生反應(yīng)，在水中溶解度低的特點(diǎn)，且來(lái)源廣，在稠油熱采中得到廣泛應(yīng)用。

（2）氮?dú)馓岣咄掏滦Ч麢C(jī)理。氮?dú)鈱?dǎo)熱系數(shù)低，油井在注蒸汽時(shí)，通過(guò)向油井油套環(huán)形空間注入氮?dú)怛?qū)替出導(dǎo)熱系數(shù)高的水，降低注汽時(shí)熱損失。測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)表明，井筒注入氮?dú)夂?，井底干度上升，套管溫度降低，熱損失率下降。注蒸汽的同時(shí)，注入非凝結(jié)性氮?dú)猓岣吡说貙訅毫?。?dāng)油井開(kāi)抽時(shí)，氮?dú)怏w積膨脹，注入地層中的氮?dú)夥聪蛄魅刖畠?nèi)，使油水返排，起到助排的作用，從而增加了油井產(chǎn)量。

（3）氮?dú)饨Y(jié)合化學(xué)降黏劑輔助蒸汽吞吐作用原理。蒸汽在稠油熱采中起著主導(dǎo)作用。注氮?dú)庥兄诮档蜔釗p失，補(bǔ)充地層能量，提高油層動(dòng)用程度。氮?dú)饨Y(jié)合化學(xué)降黏劑輔助蒸汽吞能把氮?dú)庵拧⒃徒叼?、蒸汽降黏有機(jī)結(jié)合，形成合力，起到增加地層能量、降低原油黏度，擴(kuò)大蒸汽波及體積的目的，從而達(dá)到提高原油采收率的效果。

2 室內(nèi)研究

（1）化學(xué)降黏劑的降黏能力。分別選擇3種不同類(lèi)型黏度的稠油、特超稠油、超稠油原油進(jìn)行降黏實(shí)驗(yàn)，油水比為7：3，降黏劑加入后濃度為3‰，在溫度為50℃時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)黏度測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原油黏度大大降低，有的甚至降到100mPa·s以下，所選兩種降黏劑對(duì)這3種原油的降黏率均能達(dá)到97%以上，能夠滿(mǎn)足原油降黏的需要。

（2）化學(xué)降黏劑的熱穩(wěn)定。將裝有化學(xué)降黏劑溶液的耐溫耐壓密封容器放入馬弗爐中，300℃下恒溫一周后取出進(jìn)行降黏實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與原來(lái)降黏率相比，兩種降黏劑的降黏率略有降低，但仍能達(dá)到95%以上，說(shuō)明該降黏劑有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。

（3）破乳劑脫水評(píng)價(jià)。取稠油聯(lián)合站的原油進(jìn)行破乳劑脫水實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，破乳劑平均脫水率在92%以上，脫出水清，呈乳白色，脫出水平均含油量在80 mg/L以下，說(shuō)明該化學(xué)降黏劑不影響原油的后續(xù)脫水，與破乳劑的配伍性好。

（4）氮?dú)廨o助蒸汽吞吐工藝中注入時(shí)機(jī)及混注比。根據(jù)河南油田工程院做的氮?dú)廨o助蒸汽吞吐地質(zhì)模擬實(shí)驗(yàn)，氮?dú)?、蒸汽最佳混注比?5∶1～45∶1范圍內(nèi)，注入時(shí)機(jī)在3～7周期效果最佳。氮?dú)饬績(jī)?yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮油層條件、采出程度、吞吐周期等因素。

3 結(jié)論

（1）試驗(yàn)所選擇的化學(xué)降黏劑能夠承受300℃的高溫，穩(wěn)定性好，降黏能力強(qiáng)，與現(xiàn)用破乳劑的配伍性好，不影響采出原油的后續(xù)脫水處理。

（2）化學(xué)降黏劑用量按蒸汽作用油層半徑、油層厚度、油層孔隙度等綜合確定，氮?dú)饬堪雌骄熳⒈?0∶1，結(jié)合油層條件、采出情況進(jìn)化優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（3）氮?dú)饨Y(jié)合化學(xué)降黏輔助吞吐措施結(jié)了合氮?dú)庵藕突瘜W(xué)降黏的雙重作用，平均單井增油100 t以上，增油效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益良好，是提高高周期吞吐效果的有效技術(shù)手段。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.016