□ 本刊記者 仇國(guó)強(qiáng) 通訊員 孫清華

表活劑破解復(fù)雜斷塊三采困局

□ 本刊記者 仇國(guó)強(qiáng) 通訊員 孫清華

明15塊11個(gè)井組，先后注入表面活性劑353噸，提高采收率8.84個(gè)百分點(diǎn)，累計(jì)增油2.6萬(wàn)噸。

□ 中原油田采油二廠強(qiáng)化水井井況治理，增加有效注水，進(jìn)一步夯實(shí)油藏穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)，促進(jìn)油藏良性開(kāi)發(fā)。圖為該廠作業(yè)大隊(duì)員工在文213-1水井進(jìn)行施工。 趙奕松 攝

8月18日，中原油田明15-4井現(xiàn)場(chǎng)施工一片繁忙。該廠工藝研究所副所長(zhǎng)戶貴華帶著調(diào)剖室科研人員查看該井表面活性劑注入量、注入壓力等工藝參數(shù)。

中原油田是一個(gè)多油層的復(fù)雜斷塊油田，斷層多、落差大，封隔性強(qiáng)，天然能量不足，靠天然能量開(kāi)發(fā)采收率低于20%。經(jīng)過(guò)30多年的高速開(kāi)采，該油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期，注水開(kāi)發(fā)難度越來(lái)越大，進(jìn)一步提高采收率要加快三采步伐。但因地層條件特殊，該油田東濮老區(qū)大面積推廣應(yīng)用三采技術(shù)的道路并不平坦。

為適合復(fù)雜斷塊“胃口”做營(yíng)養(yǎng)餐

二次采油的主力軍是水，經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)，僅憑注水顯然難以擔(dān)此重任。在油氣開(kāi)發(fā)后期，將開(kāi)發(fā)多年的油藏從二次采油“喝清水”調(diào)整為利用化學(xué)驅(qū)油劑“喝營(yíng)養(yǎng)液”驅(qū)油，是石油開(kāi)采行業(yè)應(yīng)用廣泛的三采技術(shù)之一。

大慶油田、勝利油田和中原油田同屬于渤海灣盆地老油田。大慶油田三采化學(xué)驅(qū)技術(shù)世界領(lǐng)先，通過(guò)三次采油，其主力油藏原油采收率提高20%以上。與中原油田比鄰的勝利油田創(chuàng)新提出二元復(fù)合驅(qū)理論體系，應(yīng)用三采化學(xué)驅(qū)技術(shù)年增油保持在160萬(wàn)噸以上。

2000年，中原油田科研人員開(kāi)展了為期10年的聚合物驅(qū)油劑研制攻關(guān)。他們?cè)谛l(wèi)城油田進(jìn)行先導(dǎo)試驗(yàn)，累計(jì)增油2043噸，提高采收率1.6個(gè)百分點(diǎn)。

“化學(xué)驅(qū)雖然取得一定成效，但有局限性。受地層溫度、礦化度等影響，這種使用聚合物驅(qū)油劑的三采技術(shù)屢屢擱淺。”中原油田采油工程研究院中高滲技術(shù)研究所所長(zhǎng)楊昌華說(shuō)。

聚合物能承受的最高溫度為90攝氏度，礦化度為10萬(wàn)~12萬(wàn)毫克/升，而中原油田90%以上的儲(chǔ)量處于90攝氏度以上的地層，礦化度最高達(dá)到25萬(wàn)毫克/升，常規(guī)化學(xué)驅(qū)油劑進(jìn)入這樣的地層，化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，就像“鋼筋”變成“面條”，無(wú)法發(fā)力。

為了消除三采技術(shù)瓶頸，科研人員想了很多辦法，進(jìn)行上千次試驗(yàn)，積極探索不同類型油藏提高采收率的可靠途徑。

“這種‘開(kāi)小灶’方式，只能滿足少量油藏，不能推廣。”該油田勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院技術(shù)首席專家、提高采收率研究所所長(zhǎng)杜利說(shuō)。

中原油田的技術(shù)人員把對(duì)耐溫抗鹽驅(qū)油劑的需求比作等米下鍋。沒(méi)有金剛鉆，攬不了瓷器活。面對(duì)地層高溫、高鹽的現(xiàn)狀，大家只能眼巴巴看著油田含水不斷上升、自然遞減日趨增大。找到一種能抗高溫、高鹽的驅(qū)油劑，打破油田三采僵局，是該油田科技工作者的心愿。

作為中國(guó)石化首批重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海石油化工研究院三采表面活性劑實(shí)驗(yàn)室研制開(kāi)發(fā)出的一系列高效、穩(wěn)定、耐溫抗鹽的新型驅(qū)油用表面活性劑，為中原油田消除三采技術(shù)瓶頸帶來(lái)希望。中原油田和上海石油化工研究院多次論證，確定了表面活性劑攻關(guān)方向和主要任務(wù)。

2009年1月，中原油田加快三采步伐、提高采收率的重點(diǎn)攻關(guān)——表面活性劑驅(qū)項(xiàng)目啟動(dòng)。

11個(gè)井組進(jìn)行表面活性劑試驗(yàn)，提高采收率8.84個(gè)百分點(diǎn)

上海石油化工研究院根據(jù)中原油田提供的資料，完成了活性劑的室內(nèi)合成，提供了具有溶解性、熱穩(wěn)定性、吸附性的6個(gè)活性劑樣品。

中原油田組織人員對(duì)6個(gè)活性劑樣品進(jìn)行綜合性能評(píng)價(jià)，尤其是驅(qū)油性能評(píng)價(jià)。在兩個(gè)多月的評(píng)價(jià)單獨(dú)表面活性劑提高采收率動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，做了上千次試驗(yàn)，采集了上萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)。遇到問(wèn)題，他們及時(shí)與上海石油化工研究院溝通。

“雖然表面活性劑取得了一定成效，要真正應(yīng)用于生產(chǎn)，還有很多困難?，F(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室不一樣，產(chǎn)品還得真正適應(yīng)中原水土?！睏畈A說(shuō)。

2011年10月11日，他們選定明15塊明486井進(jìn)行表面活性劑驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)三年多的時(shí)間，明486井對(duì)應(yīng)的明408井油井已累計(jì)增油6000余噸。

“與常規(guī)驅(qū)油劑相比，這種表面活性劑最突出的變化是在耐高溫抗鹽指標(biāo)上有很大提高。常規(guī)驅(qū)油劑最高只能承受90攝氏度高溫，新研制的表面活性劑耐高溫達(dá)110攝氏度，適用于中原油田16.2%的儲(chǔ)量。表面活性劑將在中原油田絕大部分油藏中大顯身手，并有望提高采收率10個(gè)百分點(diǎn)?！睏畈A說(shuō)。

明15塊從2011年10月11日開(kāi)始注入表面活性劑，共實(shí)施11個(gè)井組，先后注入表面活性劑353噸，提高采收率8.84個(gè)百分點(diǎn)，累計(jì)增油2.6萬(wàn)噸。

改良配餐，讓每個(gè)復(fù)雜斷塊都喜歡這種“營(yíng)養(yǎng)液”

表面活性劑試驗(yàn)效果，讓中原油田科研人員看到了希望。

中原油田表面活性劑驅(qū)油，前期以明15塊11井組試驗(yàn)為主，涉及儲(chǔ)量167萬(wàn)噸，規(guī)模小，只能說(shuō)是“前期先導(dǎo)”。2012年之后，隨著試驗(yàn)規(guī)模的擴(kuò)大，才逐步達(dá)到真正的表活劑驅(qū)的層次。

在室內(nèi)研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)采用活性劑驅(qū)油不能收到最優(yōu)效果，只有把活性劑驅(qū)油和流度控制技術(shù)結(jié)合起來(lái)，才可充分發(fā)揮它們各自的作用。經(jīng)過(guò)石油工程技術(shù)研究院提高采收率研究人員攻關(guān)，目前已研發(fā)適應(yīng)不同類型油藏條件的6種驅(qū)油表活劑和6種流度控制體系，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量2900萬(wàn)噸。改進(jìn)后的表面活性劑復(fù)合驅(qū)技術(shù)更適應(yīng)中原油田地層特點(diǎn)。相關(guān)研究成果已經(jīng)成功推廣到表活劑驅(qū)試驗(yàn)區(qū)塊，取得了明顯的試驗(yàn)效果。

濮城西區(qū)沙二上2+3油藏涉及儲(chǔ)量860多萬(wàn)噸，經(jīng)過(guò)30多年的開(kāi)發(fā)，采出程度已接近水驅(qū)標(biāo)定采收率，繼續(xù)采用水驅(qū)提高采收率已相當(dāng)困難，而且區(qū)塊高溫高鹽的油藏特點(diǎn)又限制了聚合物等三次采油技術(shù)的應(yīng)用，尤其是嚴(yán)重非均質(zhì)油藏竄流更為嚴(yán)重。針對(duì)這一難點(diǎn)，科研人員對(duì)適合明15塊表面活性劑進(jìn)行配方改良，以適合該油藏。

科研人員經(jīng)過(guò)一年多的科研攻關(guān)，創(chuàng)造性地將乳狀液調(diào)驅(qū)與表面活性劑驅(qū)油有機(jī)結(jié)合起來(lái)，研究出一種新型乳化驅(qū)油劑。配合前期充分調(diào)剖，有效解決了單注表面活性劑的竄流問(wèn)題。在濮城西區(qū)沙二上2+3油藏現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)的6口采出井中的濮2-285井、濮3-170井、濮C2-52井收到明顯的增油降水效果，與在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬該區(qū)塊乳液表活劑驅(qū)試驗(yàn)見(jiàn)效的數(shù)值結(jié)果完全吻合。