稠化油堵水技术的改进完善与应用

时间:2022-10-03 11:46:36

稠化油堵水技术的改进完善与应用

摘 要:锦州油田主力区块均进入高含水开发中后期,受地质构造等影响,地下油水关系复杂,堵水难度大。最近五年,通过改进稠化油堵水技术,完善多种施工工艺,提高了堵剂性能和适用性,延长了堵水有效期,现场应用取得了较好效果,同时提出化学堵水技术下步发展方向。

关键词:原油改性活化剂 稠化油 机理 选择性堵水 涂层

前言

二十年来,稠化油堵水技术作为我厂的一项重要措施,在稳油控水工作中发挥了重要作用。但随着稀油区块高渗层水洗大孔道的形成,稠油区块长期降压开采,边底水侵状况加剧[1]。各区块递减加快,可施工单井剩余油饱和度降低,加之油层出砂、污染等原因,使稠化油堵水增油效果逐年下降。最近五年,针对地质条件的变化,通过多项技术改进和创新,不断加大该技术的实施力度,累计实施236井次,有效率87.7%,增油4.67万吨。下面就主要区块的应用情况作以分析,为下一步更好的开展工作找出对策。

一、锦州油田地质概况

锦州油田位于辽河盆地西部凹陷的西斜坡南部,东以大凌河为界,南至滩海,西、北至盆地边缘,构造面积220km2,资源总量3.4×108t,探明含油量面积67.27 km2,探明地质储量19430×104t。油品上分为稀油和稠油,其中稀油探明含油面积33.3 km2,探明地质储量6540×104t,稠油探明含油面积33.97 km2,探明地质储量12890×104t。锦州油田构造复杂,断裂较为发育,主要受4条北东东向断层所控制,划分为上中下三个台阶,油层埋深700―3300m,纵向上发育于楼、兴隆台等七套含油层系,储层物性和原油性质差异大,孔隙度8-37%,渗透率0.004―1.96μm2,原油密度0.82-1.01g/cm3,原油粘度1.79-10523mPa.s,油藏类型多,为一典型的复杂断块油田。

二、稠化油选择性堵水机理

1.物理堵塞原理

稠化油由低粘稠油和乳化剂组成,通过渗流作用与地下水形成W/O型乳状液,堵塞出水孔道[2]。微观上是乳状液球以贾敏效应堵塞孔喉,起到降低出水层回压,减少油井产水的作用。

2.相似相溶原理

堵剂基液为低粘稠油,一部分遇到地层原油后与之融合,在油井生产时产出,达到选择性堵水的目的。

3.表面吸附原理

乳化剂、胶质、沥青质等表面活性物质,注入时不断吸附在岩石孔壁上,使其由亲水性变为亲油性,形成易于原油吸附的孔壁条件,起到收缩水流通道,阻碍水流的目的。

4.油层疏通原理

稠化油注入高含油饱和度的油层时,在外注压力和速度的双重作用下,起到疏通油层、提高油层回压,利于原油产出的目的。

三、主要室内研究

1.实验条件

使用吴茵搅拌器、RV-2旋转粘度计、恒温水浴、岩心驱替流动试验仪器等,采用粘度为500 mPa.s欢三联外输稠油,其胶质、沥青质含量为25%以上,乳化剂加量8%,吸水率300%、实验温度50℃。

2.稠化油耐温性实验

3.稠化油选择性堵水能力实验

实验在填砂管中进行,所填砂为石英砂,润温性为中性(弱亲水),饱和水、驱替水均为油田注入水,堵水用活化稠油注入量为2PV,实验在恒速条件下进行,结果是水驱最高驱替压力为4.5MPa,而油驱最高驱替压力仅为1.5 MPa。由驱替过程中压力变化可见稠化油的堵水能力远远大于堵油能力,具有优良的选择性堵水作用。

四、技术改进路线及效果

1.加强措施规律性研究,优选区块施工,保证了措施成功率。

1.1锦16于楼油层北块

北块油层厚度大,原油粘度较高,注汽周期较短,随着注汽轮次的增加,产油能力明显下降,边底水从西北和东北两个方向侵入,本着先易后难原则,形成了中部弱水淹区井,以恢复其日产油能力为重点。东西两边中、强水淹区交界处油井,以控水和提高堵水有效期为主,重复施工井集中于弱、中水淹区并向西南边部延伸的总体思路。

1.2欢17块兴隆台油层

2000-2004年的堵水效果高峰期后,随着采出程度的提高,地层亏空严重,采液量平均下降40%左右,单井平均增油效果下降明显,受原层段采出程度高的影响,其剩余油主要存在于纵向上未动用或动用程度差的油层,重点选择有一定产能、生产周期较短的油井或调、补层井,及部分有较高的剩余油饱和度的老井。同时,以四级断块重点井为中心,开展扩边堵水工作,使该区块西部老井稳产工作取得了实效。

2.优化施工工艺,提高了措施有效率。

2.1逐步提高堵剂用量,增加堵剂有效作用半径。

随着采出程度的提高,大部分施工井的剩余油饱和度变差,近井地带的强水淹通道变长变宽,远井地带原油受水流压差作用,无法形成有效油带流入近井地带,需提高堵剂用量,逐步加大处理半径。2009年以来,年平均提高堵剂用量15%,封堵半径提高0.15米左右,起

到了延长堵水有效期的作用。

2.2改进措施井后期管理,发挥单井增油潜力。

延长焖井时间,由1-2天提高到3-5天,使得堵剂在地层下反应更充分。调参降液生产,避免堵剂反吐过快而影响封堵效果,使措施效果得以保障。

2.3解决了螺杆泵井挤注施工的难题,保证了稀油区块的增油效果。

螺杆泵井累计实施40井次,增油13320吨。其中2009年,实施11井次,增油5677吨,占当年稀油区块总增油量的59%。

五、结论

1.该技术具有明显技术优势,成熟可靠,便于推广。

2.继续提高选井工作水平,保证堵水效果。

3.稀油区块水驱强度加大,薄层井增多,需开发新型选择性堵水技术。

参考文献:

[1] 赵福麟.采油化学[M].山东东营:石油大学出版社,1989.

[2] 刘一江.化学调剖堵水技术.石油工业出版社,1999年5月.

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