楊棠英，劉笑春，鄭力軍 （中石油長慶油田分公司油氣工藝研究院）

（低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710018）

五里灣油田是靖安油田開發(fā)最早、產(chǎn)量規(guī)模最大的區(qū)塊，是典型的低滲透油藏，隨注水開發(fā)時(shí)間的延長，目前已進(jìn)入中含水開發(fā)階段，含水上升速度加快，遞減加大、含水上升率變大，水驅(qū)效率降低。地層原油黏度2.0mPa·s，地面原油黏度7.69mPa·s，地層水礦化度50560mg/L，總硬度15234.95mg/L。

表面活性劑驅(qū)技術(shù)是國內(nèi)外重要的化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)之一，長慶低滲透油田室內(nèi)巖心驅(qū)替試驗(yàn)平均水驅(qū)效率39.3%，表面活性劑提高驅(qū)油效率有一定的潛力和空間。低滲透、高礦化度的儲層特點(diǎn)對表面活性劑性能提出了更多要求，因此從2011年起，針對五里灣油田油藏特征研發(fā)了雙子表面活性劑CYB－1，并開展了9個(gè)井組的現(xiàn)場試驗(yàn)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)儀器及藥品

試驗(yàn)儀器：德國dataphysics的SVT20旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀，恒溫箱。

試驗(yàn)材料：雙子表面活性劑CYB－1，實(shí)驗(yàn)室自制；五里灣一區(qū)脫水原油，注入水，模擬油 （脫水原油與航空煤油體積比3∶2進(jìn)行配制）；935mg/L的注入水，28000、50894mg/L的地層水。離子組成見表1。

表1 3種模擬水的離子組成

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 油水界面張力的測試

用SVT20旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀測定表面活性劑驅(qū)油體系與原油間的界面張力。測定溫度為55℃，轉(zhuǎn)速為5000r/min，平衡時(shí)間為90～150min。

1.2.2 乳化性能評價(jià)方法

1）乳狀液的制備 用3種不同礦化度的水配制不同濃度的表面活性劑溶液，按體積比為1∶1將表面活性劑溶液與油混合于50mL具塞量筒中，將具塞量筒置于55℃恒溫箱恒溫15min，用手將恒溫后的油水混合物上下震蕩200次，使其形成乳狀液。

2）穩(wěn)定性評價(jià) 將新制備的乳狀液于55℃下恒溫放置，跟蹤記錄不同時(shí)間的乳化層和水層體積，評價(jià)其乳化能力。析水率計(jì)算式：

式中：fV為析水率，%；Vl為析出水的體積，mL；V2為制備乳狀液時(shí)所用表活劑溶液體積，mL。fV值越小，表明乳狀液越穩(wěn)定[1]。

2 結(jié)果與討論

2.1 表面活性劑的性能評價(jià)

2.1.1 界面性能評價(jià)

將表面活性劑CYB－1用50894mg/L礦化度水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、0.3%、0.5%不同的3種溶液，在55℃條件下測定界面張力 （見圖1）。由圖1可知，表面活性劑在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%濃度條件下，20min后可以達(dá)到10－3mN/m。

2.1.2 界面張力隨溫度的變化

在50894mg/L的礦化度下，將表面活性劑CYB－1配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的溶液，測定溫度在40～80℃條件下界面張力隨時(shí)間的變化 （見圖2）。由圖2可知，隨著溫度的升高，表面活性劑的初始界面張力呈現(xiàn)較大幅度下降趨勢，溫度越高越易達(dá)到最低界面張力，當(dāng)溫度達(dá)到80℃時(shí)，體系界面張力可以達(dá)到10－4mN/m。

圖1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CYB－1對界面張力的影響

圖2 溫度對CYB－1對界面張力的影響

2.1.3 乳化性能評價(jià)

在935、28000、50894mg/L不同的3種礦化度條件下，評價(jià)了表面活性劑的乳化穩(wěn)定性，結(jié)果見表2。

表2 CYB－1表面活性劑析水率

由表2所示，由CYB－1表面活性劑配制的乳狀液隨著時(shí)間的延長析水量增加，乳狀液配制后的前100min，析水率增加趨勢比較明顯，在隨后的時(shí)間內(nèi)，表面活性劑乳狀液析水量趨于穩(wěn)定值，最高析水率為100%。

表3 表面活性劑注入?yún)?shù)

3 現(xiàn)場試驗(yàn)

3.1 井組注入情況

連片注入9個(gè)井組，注入時(shí)間為2011年8月～2012年12月，其中2011年注入4個(gè)井組，2012年增加5個(gè)試驗(yàn)井組。采用段塞式注入，注入表面活性劑質(zhì)量濃度為5000mg/L，平均單井日注入量37～42m3，累計(jì)注入時(shí)間451d，累計(jì)注入21001m3。9個(gè)井組的具體注入情況見表3。

3.2 現(xiàn)場效果分析

3.2.1 總體見效情況

對9個(gè)井組對應(yīng)的41口油井試驗(yàn)前后的生產(chǎn)動態(tài)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)注入表面活性劑后試驗(yàn)區(qū)整體呈現(xiàn) “兩升一降”特征，即日產(chǎn)液量上升，日產(chǎn)油量上升，綜合含水率下降的生產(chǎn)趨勢，圖3為試驗(yàn)區(qū)41口油井生產(chǎn)動態(tài)曲線。

圖3 試驗(yàn)區(qū)油井生產(chǎn)動態(tài)曲線

試驗(yàn)區(qū)對應(yīng)41口油井，累計(jì)見效油井21口，見效率51%，與試驗(yàn)前相比，見效后日產(chǎn)液由242.69m3上升至272.85m3，日產(chǎn)油由174.80t上升至192.82t，平均單井日產(chǎn)油由4.26t上升至4.70t，綜合含水率由17.5%下降至16.6%。試驗(yàn)區(qū)見效井最高日增油量達(dá)到19.7t，累計(jì)增油7468t，累計(jì)降水1200m3。

3.2.2 油藏開發(fā)指標(biāo)改善

試驗(yàn)前區(qū)塊自然遞減逐年增加，含水率上升加快，試驗(yàn)后年自然遞減率由8.26%下降到－4.64%，綜合含水率上升率由2.51%下降至－0.89%，水驅(qū)開發(fā)指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)，可采儲量增加。

1）水驅(qū)狀況變好 從試驗(yàn)區(qū)甲型水驅(qū)特征曲線 （見圖4）可以看出，在注入表面活性劑之后斜率變小，表明注表面活性劑后水驅(qū)狀況逐步變好。

2）可采儲量增加 應(yīng)用丙型水驅(qū)特征曲線計(jì)算采收率變化：

式中：LP為累計(jì)采液量，104t；NP為累計(jì)采油量，104t。

試驗(yàn)區(qū)水驅(qū)階段及注表面活性劑后丙型水驅(qū)特征曲線如圖5。由圖5可以看出，注入表面活性劑前后都具有線性關(guān)系，斜率B由0.0123降低至0.0118，截距A由0.9145增大至0.9215。

采油量計(jì)算公式：

式中：fw為含水率，%。

當(dāng)含水率fw取值為98%時(shí)，計(jì)算得注表面活性劑前可采儲量為84.03×104t，注表面活性劑后可采儲量為119.04×104t，可采儲量增加35.01×104t，采收率增加6.3%。

圖4 試驗(yàn)區(qū)甲型水驅(qū)特征曲線

4 結(jié)論

1）針對五里灣一區(qū)油藏特征，研發(fā)了具有超低界面張力及較好乳化能力的表面活性劑CYB－1。

2）在低滲透油藏進(jìn)行了表面活性劑驅(qū)的試驗(yàn)，結(jié)果表明表面活性劑CYB－1及注入?yún)?shù)在五里灣油藏中具有一定的適應(yīng)性，取得了較好的增油降水效果。

3）試驗(yàn)后試驗(yàn)區(qū)水驅(qū)開發(fā)指標(biāo)得到明顯改善，年自然遞減率由8.26%下降到－4.64%，綜合含水上升率由2.51%下降至－0.89%，可采儲量增加。

[1]韓冬，沈平平 .表面活性劑驅(qū)油原理及應(yīng)用 [M].北京：石油工業(yè)出版社，2001.

[2]黎曉茸，賈玉琴，樊兆琪，等 .裂縫性油藏聚合物微球調(diào)剖效果及流線場分析 [J].石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2012，34 （7）：125～129.

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