袁志勇，阿不都外力，呂應(yīng)輝，楊建強(qiáng)，伊力亞爾

（1.克拉瑪依市三盛有限公司，新疆克拉瑪依834000；2.新疆油田公司工程技術(shù)研究院，新疆克拉瑪依834000；3.新疆油田公司百口泉采油廠，新疆克拉瑪依834000）

1 概述

九4、九5區(qū)稠油油藏隨著汽驅(qū)生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，開(kāi)采效果逐漸變差，主要原因一方面是蒸汽驅(qū)汽竄通道的形成造成汽竄加劇，縱向吸汽能力不均，導(dǎo)致縱向動(dòng)用程度低，另一方面隨開(kāi)發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，輕質(zhì)組分的降低，造成原油粘度升高，蒸汽驅(qū)驅(qū)油效率低。為改善其開(kāi)發(fā)效果，提出對(duì)該區(qū)進(jìn)行加注強(qiáng)性堵漏劑、加注高溫化學(xué)添加劑等進(jìn)行復(fù)合蒸汽驅(qū)開(kāi)采研究。2003～2010年在九4、九5區(qū)進(jìn)行了稠油復(fù)合調(diào)驅(qū)技術(shù)的研究，以調(diào)整縱向的吸汽能力，提高橫向的驅(qū)油效率，改善注汽的驅(qū)替方向，提高采收率。

本研究針對(duì)九區(qū)油田九4、九5區(qū)稠油油藏進(jìn)行了不同條件下驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論，內(nèi)容包括：不同溫度下添加化學(xué)劑水驅(qū)和蒸汽驅(qū)的效果對(duì)比。

2 室內(nèi)研究

2.1 機(jī)理研究

在稠油注蒸汽開(kāi)采過(guò)程中加入某種化學(xué)添加劑，可以降低油—水、油—巖之間的界面張力，改善油層中、下部的驅(qū)替效果，調(diào)整驅(qū)替剖面，增加垂向上的波及系數(shù)，擴(kuò)大加熱體積，以此來(lái)提高蒸汽驅(qū)油效率，延緩蒸汽突破時(shí)間，降低油汽比，最終使采收率有所增加。

注入驅(qū)油助劑，隨著蒸汽進(jìn)入油層深部，它能改變巖石表面的潤(rùn)濕性，降低界面張力，且有驅(qū)油和洗油的功效，降低原油粘度，將原油從巖石上及孔隙中洗下，并且在油層溫度降低的情況下，抑制高粘度油包水乳狀液的形成，使原油粘度回升速度減緩，從而提高原油的流動(dòng)性，增大油相相對(duì)滲透率。

2.2 驅(qū)油助劑的室內(nèi)研究

經(jīng)過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn)，我們研制出了WD-4、DE-2和HTW-1三種驅(qū)油助劑，我們把這3種驅(qū)油助劑通過(guò)靜態(tài)浮油試驗(yàn)、乳化降粘試驗(yàn)進(jìn)行以優(yōu)選適合九區(qū)油田稠油的驅(qū)油助劑。

2.2.1 靜態(tài)驅(qū)油試驗(yàn)評(píng)價(jià)

試驗(yàn)方法：將汽油處理過(guò)的石英砂與九4區(qū)混合原油、九5區(qū)混合原油以8∶2的比例混合制成油砂，取10g該油砂放入試管中，用一定濃度的驅(qū)油助劑在60℃水浴中浸泡，記錄其驅(qū)油量（表1）。

我們?cè)谑覂?nèi)通過(guò)靜態(tài)驅(qū)油試驗(yàn)了3種驅(qū)油助劑WD-4、DE-2、HTW-1、HTW-2的驅(qū)油效果，從中篩選出驅(qū)油效率最高的2種驅(qū)油助劑DE-2及WD-4，它們的驅(qū)油效率分別是87.5%、85.4%。這2種驅(qū)油助劑耐溫性能均較好，可耐250℃高溫，配比濃度選用7∶3（即濃度0.3%），驅(qū)油降粘率在90%以上。用這2種驅(qū)油助劑進(jìn)行物模研究，并對(duì)彈性堵漏劑進(jìn)行了封堵模擬實(shí)驗(yàn)。九4區(qū)原油樣與藥劑樣粘溫曲線見(jiàn)圖1。

2.2.2 線性模型室內(nèi)動(dòng)態(tài)驅(qū)油試驗(yàn)

表1 不同驅(qū)油劑評(píng)價(jià)試驗(yàn)

圖1 九4區(qū)原油樣與藥劑樣粘溫曲線

在實(shí)驗(yàn)室用物理模擬的方法來(lái)研究油藏排驅(qū)機(jī)理。將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的油藏縮小為實(shí)驗(yàn)室物理模型，采用不按比例的一維物理模型，只模擬油藏流體在油藏縱向流動(dòng)的情況而忽略在其它方向流動(dòng)的情況來(lái)進(jìn)行驅(qū)油機(jī)理研究。

利用一維（單管）線性物理模型進(jìn)行水驅(qū)、蒸汽驅(qū)或驅(qū)油助劑驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的原理，就是在實(shí)驗(yàn)室中簡(jiǎn)化油藏的幾何特性的同時(shí)，模擬油藏的孔隙度、滲透率、含油飽和度、含水飽和度及壓力、溫度等參數(shù)，建立單管物理模型，選用適當(dāng)?shù)淖⑷肼屎妥⑷敕绞竭M(jìn)行驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，測(cè)出產(chǎn)液量、產(chǎn)油量等各參數(shù)，并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行定量分析。

根據(jù)提供的原油的實(shí)際情況，單管物理模型的原油飽和采用預(yù)加熱原油及模型以增進(jìn)原油的流動(dòng)性的方法飽和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。模型飽和完原油后，將模型的進(jìn)、出口密封，然后將其放入恒溫箱，在所要求的各個(gè)實(shí)驗(yàn)溫度點(diǎn)下，預(yù)先恒溫1h待用，注入速率為2.0mL/min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行100℃、150℃溫度下，蒸汽驅(qū)100℃、150℃溫度下添加化學(xué)劑的驅(qū)油多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 九區(qū)稠油油藏巖芯驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表2可以看出加入化學(xué)劑驅(qū)油效率及殘余油飽和度在相同注入PV數(shù)下有很明顯的差別，100℃、150℃試驗(yàn)中加入化學(xué)劑九區(qū)稠油油藏巖芯水驅(qū)采收率隨溫度升高而逐漸增加,這主要是由于溫度升高時(shí)原油粘度迅速降低,而水的粘度降低幅度相對(duì)較小,導(dǎo)致油水粘度比隨溫度升高而降低,油水相對(duì)滲透率提高，采收率增加，而殘余油飽和度比空白有明顯的隨溫度升高下降趨勢(shì)增大，同時(shí)驅(qū)油效率呈明顯的增加趨勢(shì),說(shuō)明加注化學(xué)劑可以提高驅(qū)油效率,降低殘余油飽和度。

圖2 01號(hào)模型（九4區(qū)）不同驅(qū)油方式實(shí)驗(yàn)采收率比較圖

圖3 04號(hào)模型（九5區(qū)）不同驅(qū)油方式實(shí)驗(yàn)采收率比較圖

從圖2、圖3可以看出，加入化學(xué)劑汽驅(qū)采收率較不加化學(xué)劑蒸汽驅(qū)有明顯改進(jìn)，采收率100℃和150℃分別提高了20.6%和31.3%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入化學(xué)驅(qū)油助劑可提高采收率的原因，一方面是化學(xué)驅(qū)油助劑的加入降低了油—水、油—巖之間的界面張力，使毛細(xì)管力降低，油水的滲流能力改善；另一方面，由于油—巖石之間界面張力下降，原來(lái)吸附在巖石表面的油滴比較容易被沖刷下來(lái)，從而使巖芯殘余油飽和度下降，采收率提高；第三，由于所含化學(xué)劑的主要成分為陰離子表面活性劑，極性部分的親水能力大于非極性部分的親油能力，油水混合物形成水包油型乳化液，粘度降低，流動(dòng)性增加，使采收率提高。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果

2003年9月～2010年9月，在九4—九5區(qū)共進(jìn)行了48個(gè)井組的稠油化學(xué)復(fù)合調(diào)驅(qū)技術(shù)，累積增產(chǎn)油30298t。從試驗(yàn)效果看，稠油化學(xué)復(fù)合調(diào)驅(qū)技術(shù)主要表現(xiàn)以下特征。

3.1 稠油油藏化學(xué)復(fù)合調(diào)驅(qū)受效井增油、降水效果明顯

48個(gè)井組累積注入化學(xué)劑2201m3（堵漏劑743m3，驅(qū)油助劑747m3，降粘劑711m3），平均單井組注入化學(xué)劑45.85m3（堵漏劑15.47m3，驅(qū)油助劑15.56m3，降粘劑14.81m3），平均井組增油 631.2t，化學(xué)劑增油19t，累積增油30298t。48個(gè)井組在普遍增油的同時(shí)，含水明顯下降，下降幅度為5%～30%，平均下降4.3%。如95089試驗(yàn)井組（見(jiàn)圖4）。

圖4 95089試驗(yàn)井組

3.2 波及范圍較大、驅(qū)油效率提高

從48個(gè)試驗(yàn)井組周?chē)?0m井距鄰井的變化情況看，鄰井見(jiàn)反應(yīng)率達(dá)到41.7%，平均單井日產(chǎn)油由1.0t/d上升為3.4t/d，平均有效天數(shù)76d，平均單井增油161t。這說(shuō)明蒸汽的波及范圍擴(kuò)大，驅(qū)油效率提高，與試驗(yàn)前相比平均驅(qū)油效率提高了0.7%。48個(gè)試驗(yàn)井組256口相關(guān)采油井平均單井日產(chǎn)油由試驗(yàn)前的0.9t/d上升到2.2t/d，含水由90%下降到78%中，平均單井有效天數(shù)183.6d。256口采油井中有164口井見(jiàn)到反應(yīng)，油井見(jiàn)效率達(dá)到65.2%。

3.3 油層動(dòng)用程度提高，動(dòng)用狀況較好

如圖5所示，該井在進(jìn)行復(fù)合蒸汽驅(qū)前主要為中上部吸汽，油層動(dòng)用程度73.5%，進(jìn)行高溫化學(xué)復(fù)合蒸汽驅(qū)后，吸汽剖面得以改善，上部吸汽能力減弱，下部吸汽能力增強(qiáng)，油層動(dòng)用程度提高。

4 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

九4、九5區(qū)稠油油藏化學(xué)復(fù)合調(diào)汽驅(qū)效果現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得了較好的增油效果，增油30298t，噸油成本價(jià)格按535元計(jì)算，產(chǎn)出效益為30298×535=1620.94（萬(wàn)元）。每個(gè)井組注驅(qū)油助劑費(fèi)用為7萬(wàn)元，48個(gè)井組共計(jì)336萬(wàn)元。

投入產(chǎn)出比=1∶產(chǎn)出/投入=1∶4.8

圖5 94081井吸汽剖面

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和室內(nèi)物模研究表明加入驅(qū)油助劑可以明顯提高驅(qū)油效率，降低殘余油飽和度，提高采油速度，降低原油成本，提高最終采收率。

（2）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分別在九4區(qū)和九5區(qū)各進(jìn)行了48個(gè)注汽井組的驅(qū)油試驗(yàn)。試驗(yàn)歷時(shí)近7年，增油30000余噸，效果顯著。提出了調(diào)驅(qū)結(jié)合的新工藝，采用段塞式注入，注驅(qū)油助劑前注入強(qiáng)性堵漏劑，有助于對(duì)汽竄通道進(jìn)行封堵，提高驅(qū)油助劑的使用效率，增加蒸汽和驅(qū)油助劑的驅(qū)替體積，從面提高稠油的采收率。

（3）由于汽竄通道的存在，在進(jìn)行高溫化學(xué)驅(qū)時(shí)應(yīng)增加堵漏劑與驅(qū)油助劑的用量。

（4）稠油化學(xué)復(fù)合調(diào)驅(qū)技術(shù)的研究為稠油蒸汽開(kāi)采開(kāi)拓了新的技術(shù)思路，為九區(qū)稠油進(jìn)行蒸汽開(kāi)采提供了詳細(xì)的試驗(yàn)資料和技術(shù)儲(chǔ)備。

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