稠油降粘技术研究与试验

2022-09-10

扶余油田类稠油区块开发资源储量2479.82×104t, 面积23.12km2, 注水开发主要特点是:投产初期产量较高, 但由于油层单一, 原油粘度相对较高, 属类稠油区块 (50℃粘度80mpa.s以上) , 注水后, 油井见效差, 一但见效, 很快水淹。部分区块位于村屯附近, 热采存在极大的安全隐患, 层间调整余地小, 递减大。因此如何提高类稠油区块注水开发效果, 已成为当前乃至以后扶余油田稳产百万吨首要解决的问题。

该项目在充分研究降粘剂降粘机理的基础上, 优选实验区块开展降粘实验。结合试验区动态反应采取调剖与降粘剂相结合的技术路线, 改善油层的非均质和地下油品的流动性, 提高宏观波及系数和微观驱油效率, 增加可采储量。采取注水间在线调剖后降粘的注入工艺流程技术实现了施工降粘区块的规模化。

一、降粘区块的筛选及实验区块的油藏开发研究

1. 实验区块的优选

借鉴辽河油田海1块、海31块普通稠油采用稠油降粘方法开采的成功经验, 认为扶余稠油属于普通稠油 (原油粘度50-200m Pa.s) , 扶余稠油采用化学降粘驱油条件适合, 采用降粘驱油方式开采能够取得较好的开采效果。所选区块具有代表性:能够反映扶余油田普通稠油区注水开发中所暴露的问题, 所选区块具有相对的独立性;实验区存在的主要矛盾符合普通稠油注水开发特点;注采井网完善, 水井井况较好;注水状况好。经过认真分析选择东九队东17站扩边区7个井组作为稠油降粘研究的试验区。

2. 类稠油调剖降粘的机理

(1) 采取调剖与降粘剂相结合的技术路线, 改变油层的非均质和地下油品的流动性。

通过前面分析普通稠油注水效果差原因分析可以看出, 通过改善微观及宏观影响效果的因素, 普通稠油区开发效果将得到有效的提高。采取调剖与降粘剂相结合的技术路线, 改变油层的非均质和地下油品的流动性。

技术思路:提高宏观波及系数和微观驱油效率, 增加可采储量。

式中:NP为可采储量;EV为波及系数;ED为驱油效率;Soi为初始原油饱和度;VP为孔隙体积;BO为地层体积系数。

(2) 前期调剖, 调剖后水驱液流方向改变, 利于降粘驱油剂驱替剩余油。

(3) 降粘剂降低界面张力, 改善地下流体油水流度比。

二、调剖降粘试验区工程方案优化设计

1. 降粘方案设计总体思路

依据稠油降粘的技术思路, 在注采对应关系明确区域或单元井组, 井组存在平面矛盾, 有水窜迹象, 井组有高产液井, 并且油井含水高 (90%以上) 。

(1) 先进行干扰性辅助调剖, 再注入降粘驱油剂, 减少降粘剂沿大孔道窜流的可能性, 减少降粘驱油剂无效浪费。

(2) 先降粘驱油, 剥离分散水驱通道中的剩余油, 根据井组动态, 在适时进行调剖后再降粘, 循环实施。

(3) 在注采对应关系刚刚建立, 井组内油井产液量低的井组直接降粘, 根据动态变化确定后续施工方案, 如果出现水窜迹象, 再调剖与降粘循环施工。

2. 单井调剖方案的设计

(1) 调剖剂选择:根据2006年-2008年在扶余采油厂调剖的实际经验选择膨胀凝胶为前期调剖的药剂。

(2) 调剖剂强度的确定:边部稠油区块, 原油粘度相对较高, 因此设计调剖强度为强凝胶为主, 对于水窜通道起到强封堵的作用。调剖强度设计为:5000-8000MPa.s。

(3) 调剖剂量的确定:依据各单井累计注入量, 采用椭球体积公式近似计算出调剖用量及处理半径 (只供参考) 。堵剂用量V= (2πab H) /3·φ·β。单层200-400方, 单井500-1000方。

通过调剖降粘方案现场实施得出以下认识:

(1) 井组存在层间平面的井组采用调剖+降粘的施工设计思路适合。

(2) 调剖选用强度较大的膨胀凝胶调剖适合稠油降粘区块。

(3) 降粘驱油剂与普通降粘剂的区别在于降粘驱油剂不但对稠油有乳化降粘的作用, 而且具有剥离原油的作用。

(4) 降粘驱油剂浓度使用与实验室结论相符, 0.33%使用浓度能够保证降粘驱油的效果。

(5) 降粘驱油时段3个月以内合适, 时间长效果差。对应关系较差的井组可以增加驱油时段。

三、项目实施效果评价

1. 注入降粘剂后, 采出油品发生较大变化

直接驱油的井组产出原油粘度增加, 表明现已形成的水驱通道仍有大量剩余油, 降粘驱油剂只在现有水驱通道中驱油, 洗下的原油重质成份较多。

2. 注水井注入压力指标评价

设计降粘主要动用仍为水驱主力油层, 调剖和降粘剂压力变化不大, 调剖过程中压力增幅0.3-1.0Mpa。

3. 开发效果得到明显改善

(1) 增油量明显

2009年实施的7口井一线13口油井累增油2995吨, 平均每个井组增油427吨, 平均油井单井增油230吨。

(2) 两个递减大幅下降

东17站外扩区调剖降粘后, 递减大幅下降, 自然递减由调剖降粘前的24%下降至-1.8%, 自然不递减;综合递减由调降粘前的22%, 下降至-3%, 综合不递减。

结论

通过在东区17区块的试验, 通过见效特点及规律得出以下结论:

1.降粘与调剖相结合, 能有效的提高类稠油区块的开发效果。

2.根据动态反应, 及时进行注水方案的调整、补调、降粘, 能有效的延长措施有效期。

3.流动性弱凝胶、GX—Ⅱ高效原油降粘驱油剂配方体系适合于扶余油田类稠油注水开发区块。

4. 剩余油分布及注采关系是决定效果好坏的主控因素。

5. 为提高区块驱油效率, 可先降粘, 使优势通道中的高粘度油驱替出后实施调剖, 再降粘的思路, 可进一步提高驱油效率。

摘要：针对扶余油田扩边区块存在部分类稠油区块, 注水效果差。但由于扶余油田属于正韵律油藏, 热采虽在一定程度上提高采油速度, 但气窜现象比较严重, 存在严重的安全隐患, 而这部分区块由于水油流度比大, 依靠单纯注水开发发生明显的粘性指进, 使面积波及系数大大降低, 注水驱油效果差, 为进一步提高这部分区块的注水开发效果, 通过在扶余油田东17站扩边区块的技术研究及现场试验, 得出稠油降粘技术能够有效解决扶余油田类稠油区块注水问题及矛盾, 该技术的成功应用, 为扶余油田扩边区块注水开发提高采收率提供技术支撑。

关键词：扶余油田,弱稠油降粘,配方体系