掺液采油工艺在奈曼油田的应用

[摘 要]当前提高稠油油藏开发效果和油井举升效率的主要采油手段有热力采油法、化学降粘法、掺稀油稀释法等。奈曼油田为普通稠油油藏，在油层条件下流体具有较好的流动性，但在原油举升过程中，随着地温损耗的增加，流体的流动性逐渐变差，举升难度加大。同时受注水开发影响，油质乳化现象日益明显，因油包水型乳状液流动性差，摩阻高，导致流体举升困难，油井回压升高，抽油泵泵效降低。掺液采油工艺不但可以缓解这一生产矛盾，还可以提高油井产量。

[关键词]掺液采油；工艺优化；奈曼油田；原油乳化

中图分类号：TE325 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0388-01

1 概况

奈曼油田位于内蒙古自治区哲里木盟奈曼旗境内，构造上处于奈曼旗凹陷中央洼陷中北段的双河背斜内，主要含油层系为中生界九佛堂组上段，储层岩性为长石岩屑砂岩，平均渗透率12.2×10-3μm2，平均孔隙度为14%，为低渗、低孔、特细喉不均匀型储层。目前该块共有油井104口，开井97口，日产液420t/d，日产油205t/d，综合含水51.2%，共投转注水井31口，开井29口，日注水597m3。

2 掺液采油工艺

掺液采油工艺是向油套环形空间加入热污水、化学药剂（破乳剂），提高井筒内流体温度，降低流体流动时的粘滞阻力，提高流体的流动性、增加井内流体入泵压差，达到：（1）降低井内流体粘度及井口回压，提高井内流体的流动性；（2）延长油井热洗周期，降低油井排液周期，提高油井生产时率；（3）提高油井沉没压力，降低悬载，缓解液击。

3 掺液采油工艺优化

掺液效果的好坏的关键在于掺入流体温度、掺入量、药剂浓度等参数的优选，通过分析，上述参数主要受油层采出流体的物性（如原油组成、粘温关系等）、流体举升过程中的流动阻力、流体的乳化情况等因素影响，因此，结合油井现场生产实际，对掺入流体温度、掺入量、加药浓度等参数进行优选，确保实现掺液效果最大化。

（1）掺入流体温度的优化

稠油的粘度对温度的依赖性很强，随油温从高到低的变化，稠油会从牛顿流体变为非牛顿流体，其粘度μ与温度T的关系方程可用半对数方程表示：

lgμ=A+BT

式中：μ―粘度，mPa・s；A―常数；B―粘温指数；T―温度，K；

（2）掺液量的优化

当掺入流体的比热和温度一定时，掺入量越大，井筒内流体降粘效果越好，但是，如果掺液量过大，将造成地层漏失，引起地层污染，进而制约油井的高效生产，因此，需要确定合理的掺液量H掺。

合理的掺液量应该实现掺入油套环空流体形成的压差与油井井底流压之和不大于油层静压，不伤害油层，同时能够有效发挥掺入流体降阻增产的作用，具体关系式为：ρ掺H掺g+Pf≤Pr

由上式可得：H掺≤（Pr-Pf）/ρ掺g

混合液密度与含水、原油存在如下关系：

当ρo≥0.92时，ρL=（3.2ρo-2.17）（1-fW）+0.95fW

当ρo

采液指数与含水存在着如下关系：

JL=26.23/（1-fW）（0.994-0.3608fW-0.3728fW2-0.2521fW3）

由油藏工程理论知道，流动压力与油层中深、动液面、混合液密度存在着如下关系：Pf=ρL（HZ-HD）/100

生产压差与日产液、采液指数存在着如下关系：ΔP=QL/JL

油井静压与流动压力、生产压差存在关系：Pr=Pf+ΔP

式中：H掺―油套环空内合理掺液高度，m；ρ掺―掺入流体密度，g/cm3；ρo―地面原油密度，g/cm3；ρL―混合液密度，g/cm3；JL―采液指数，t/d.Mpa；Pf―井底流动压力，Mpa；HZ―油层中深，m；HD―动液面，m；ΔP―生产压差，Mpa；QL―日产液量，t/d；fW―含水，%；Pr―油层静压，Mpa。

通过上述理论公式计算，奈曼油田的掺液油井掺液量范围为1.1m3/次―3.7m3/次。

（3）加药浓度的优化

随奈曼油田注水工作的开展，油井乳化现象日益明显，以往处理油井乳化问题仅依靠常规热洗，该方式入井流体多，排液时间长且地层污染严重，2013年针对制约奈曼油田生产的这一瓶颈问题，技术人员勇于探索，积极攻关，提出了油井掺液管理方式，并将该方式进一步完善，由初期的单一掺水，转变为油质乳化的油井，在掺液过程中加入一定浓度的破乳剂的掺液方式，通过掺水+破乳剂的模式，奈曼油田油井乳化问题得到解决（如图1）。

4 应用效果

2013年，对奈曼油田乳化严重回压高、油稠的油井实施掺液采油，解决了油井热洗周期短、用液量大、洗井返液周期长、泵效偏低的问题，现场实施掺液587井次，增油1863t。

5 结论

奈曼油田为普通稠油油藏，其主要生产矛盾是产出液粘度高、流动性差，而不是蜡的问题。掺液采油工艺能够取代热洗降粘和电加热降粘，进而避免了热洗用液量大、排液周期长、生产时率低及电加热能耗高的问题，大幅降低油井生产成本。掺液+破乳剂的掺液模式，能够解决油井油质乳化问题，使得油井泵效提高，同时掺液后油质乳化问题得到治理，悬点载荷大幅降低，抽油机能耗和设备损耗状况得到有效改善。

作者简介

樊金夫（1972-），男，中油辽河油田辽兴油气开发公司生产准备大队助理工程师。