代磊陽，張云寶，黎 慧，王 楠，呂 鵬

（中海石油（中國）有限公司天津分公司 渤海石油研究院，天津300459）

稠油開采過程中，由于原油黏度和儲層非均質(zhì)性的影響，水驅(qū)開發(fā)效果較差，存在大孔道發(fā)育程度高、含水率升高過快的問題。針對稠油，主要通過蒸汽驅(qū)、摻稀油和加化學藥劑等方法來降黏開采[1-4]。通常化學降黏的方法占地面積較小、可以節(jié)省作業(yè)空間，提升作業(yè)效率，而且降黏幅度大、工藝簡單，在陸地和海上油田已經(jīng)得到應用[5-9]。強化分散體體系與冷采體系是一類大分子降粘劑，分子量達到2萬左右，具有水相增粘（1000mg·L-1水溶液粘度可達15mPa·s）、油相降粘的功能。筆者以渤海M油田為研究對象，開展了兩種降黏劑的性能評價實驗，并選定性能優(yōu)良的體系開展礦場試驗。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

布式粘度計（蘇州江東精密儀器公司）；旋滴界面張力儀（北京哈科試驗儀器廠）。

強化分散體系（含量為50%）為企業(yè)自主研發(fā)體系；實驗用油為油田目標區(qū)塊油樣（地下粘度為230mPa·s）；實驗用水為油田現(xiàn)場注入水，水質(zhì)分析 結(jié)果見表1。

表1 目標井注入水離子構(gòu)成Tab.1 Injection water ion composition of the target well

1.2 性能評價

1.2.1 界面性能測定 采用油田注入水分別與兩種藥劑體系按照不同比例混合，使用混合液測定與原油之間的界面張力。

1.2.2 乳化降黏效果 按照不同配比，將原油分別與兩種藥劑體系進行混合，恒溫箱中放置1h。之后將混合樣在250r·min-1的轉(zhuǎn)速下攪拌2min，粘度計測量乳化液黏度，得出降黏百分數(shù)。

1.2.3 鉻凍膠成膠時間和強度測定 采用注入水配置不同濃度的聚合物和交聯(lián)劑，粘度計測試成膠時間和成膠強度。

1.2.4 鉻凍膠注入性能測定 采用單管實驗模型，從不同巖心滲透率及不同凝膠配方兩方面考察優(yōu)選凝膠體系的注入性能。

1.2.5 鉻凍膠封堵性能測定 評價兩種凝膠配方：0.3%聚合物+0.3%鉻交聯(lián)劑（低強度）、0.6%聚合物+0.6%鉻交聯(lián)劑（高強度）在不同滲透率下的封堵性能。

1.2.6 組合體系提高采收率測定 通過物模實驗，驗證不同加量的調(diào)剖體系與強化分散體系組合之后，對提高采收率的影響，驗證組合體系的效果。

2 結(jié)果與討論

2.1 界面張力

采用注入水配制不同類型和濃度（Cs=400、600、800、1000和1200mg·L-1）強化分散體系，它們與原油間界面張力測試結(jié)果見表2。

表2 界面張力測試結(jié)果(mN·m-1）Tab.2 Interfacial tension test results（mN·m-1）

從表2可以看出，強化分散體系與原油間界面張力較低。隨藥劑濃度增大，藥劑與原油間界面張力呈現(xiàn)下降趨勢。

2.2 乳化降黏效果

測試強化分散體系在不同濃度下與原油混合后的黏度，相關(guān)測試結(jié)果見表3，降黏率計算結(jié)果見圖1。

表3 黏度測試結(jié)果Tab.3 Test results of viscosity

圖1 降黏率與藥劑用量關(guān)系Fig.1 Effect of dosage on viscosity reduction

從以上結(jié)果可以看出，在“油∶水”比相同條件下，隨藥劑濃度增加，乳狀液黏度下降。在藥劑濃度相同條件下，隨“油∶水”比減小即乳狀液中原油含量減少，乳狀液黏度降低。隨藥劑濃度增大和“油∶水”比減小，乳化液降黏率都呈現(xiàn)增大趨勢。藥劑濃度高于800mg·L-1時，降粘率提升幅度不大，強化分散體系推薦濃度為800mg·L-1。

2.3 鉻凍膠成膠性能

以凝膠強度達到穩(wěn)定的時間為成膠時間，穩(wěn)定的強度級別作為成膠強度。65℃下觀察成膠后的凝膠有無脫水，評價凝膠的熱穩(wěn)定性，具體實驗結(jié)果見表4。

表4 鉻凍膠成膠情況Tab.4 Gelatinization of chromium jelly

由表4可知，聚合物與鉻交聯(lián)劑能形成凝膠。建議凝膠體系使用濃度為：0.3%～0.6%聚合物+0.3%～0.6%鉻交聯(lián)劑，成膠時間在6～10h，成膠強度較高，體系熱穩(wěn)定情況良好，在評價期內(nèi)無脫水現(xiàn)象。

2.4 鉻凍膠注入性能測定

考慮到分段塞組合設計需要不同強度的凝膠體系，實驗選取低強度配方為：0.3%聚合物+0.3%鉻交聯(lián)劑；高強度配方為：0.6%聚合物+0.6%鉻交聯(lián)劑，考察了不同配方在填砂管巖心（滲透率約為5000mD）的注入壓力情況，實驗結(jié)果見圖2。

圖2 5000mD地層中不同配方的注入性Fig.2 Injectivity of different formulations to 5000mD layer

由圖2可知，對于凝膠配方強度越低，滲透率不變條件下，最終達到的平穩(wěn)壓力越低，注入性越好。兩種配方體系的注入皆不高，顯示較好的注入性能。

2.5 鉻凍膠封堵性能

實驗時向巖心中注入0.3PV（孔隙體積）的凝膠成膠液，密封放置65℃烘箱中，候凝成膠后水驅(qū)測定封堵后的滲透率，測定凝膠的封堵性能，其中封堵率及殘余阻力系數(shù)的計算公式見式（1）。

式中 E：封堵率，%；FRR：殘余阻力系數(shù)；kw0：堵前滲透率，mD；kw1-堵后滲透率，mD。

建立單管物理實驗模型巖心，滲透率約為5000mD，實驗結(jié)果見表5。

表5 不同凝膠體系配方封堵性能Tab.5 Formula plugging properities of diflerent gel systems

由表5中數(shù)據(jù)可以看出，不同強度凝膠體系對填砂管封堵率均較高，封堵率都在95%以上，顯示出較好的封堵性能。

2.6 組合體系對提高采收率影響

在巖心類型、強化分散體系濃度及用量、水驅(qū)含水均在90%情況一致的條件下，考察不同調(diào)剖段塞尺寸（0、0.05、0.075、0.10PV）組合強化分散體系對采出程度的影響，實驗結(jié)果見圖3。

圖3 采收率與PV數(shù)關(guān)系Fig.3 Relationship between recovery and PV number

從圖3可以看出，隨調(diào)剖劑段塞尺寸增加，采收率增加。在調(diào)剖劑注入階段，隨注入量增加，注入壓力增大，液流轉(zhuǎn)向效果增強，強化分散體系波及體積增加，采收率增加。

3 礦場應用

組合調(diào)驅(qū)技術(shù)在渤海M油田B10井組中應用，現(xiàn)場實施65d，調(diào)剖體系注入2500方，強化分散體系注入5000方。措施后，受效井見到明顯增油降水效果，如圖4所示，措施后含水率由90%降低到75%以下，井組日產(chǎn)油由22方·d-1上升到55方·d-1，累計增油達到3800方，增油降水效果顯著。

圖4 B10井組生產(chǎn)動態(tài)曲線Fig.4 Production performance curve of B10

4 小結(jié)

（1） 當“油∶水”體積比小于7∶3時，強化分散體系與強化冷采體系相比，前者與原油間界面張力更低，乳狀液黏度更低，并且降黏率可達到80%。

（2）當含水率較高時，強化分散體系更容易與原油產(chǎn)生乳化效果，形成O/W型乳狀液。

（3）建議凝膠體系使用濃度為：0.3%～0.6%聚合物+0.3%～0.6%鉻交聯(lián)劑，成膠時間在6～10h。

（4）組合實驗表明，調(diào)剖劑與強化分散體系組合可以提高采收率，礦場試驗結(jié)果也進一步驗證了該技術(shù)的可靠性。