大庆外围油田表面活性剂降压增注技术研究

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大庆外围油田低差油层的显著特点是低渗、低孔、微观结构影响强。随着注入水不断推进,渗流阻力迅速增加,注入压力升高快,注水量递减快。注水井注水压力的高低直接影响水井的注水效率。注水井注水压力高将会加大地层配注系统的负荷,使注水能耗增加,同时长期高压注水易导致套管损坏。分析注水压力高的原因:其根本原因是由于低(特低)渗透油藏存在启动压力梯度,注水开发时必须克服这一启动压力梯度,才能建立有效的驱动压差,达到驱油的目的。低渗透油层与一般油层不同,低渗透油层渗流时表面分子力、毛管力等对渗流起到实质性的影响。由于表面活性剂溶液可降低油水界面张力,减小亲油油层的毛细管阻力、能增加毛管数及提高驱油效率性能。因此,针对外围油田注入井生产的局面,开展了外围油田表面活性剂降压增注技术研究。目前有关表面活性剂研究方面的大多是用于提高采收率方法研究。表面活性剂是提高采收率幅度较大、适用较广、具有发展潜力的一种化学驱油剂。但从矿场化学驱注入井生产动态和室内岩心物理模拟驱替实验结果中发现:表面活性剂驱不但能较大幅度地提高采收率,而且可以增大油藏中的渗滤速度,降低注入压力,从而减小渗透率较低油藏的高压注水难度,节省开采费用。本文的研究工作首先是以降低启动压力理论为依据,结合室内表面活性剂溶液对相对渗透率影响等实验,研究了表面活性剂降低油层注入压力的机理。结果表明,表面活性剂溶液可降低油水界面张力,增加原油流动能力;改变岩石表面润湿性,使岩石润湿性向亲水方向转变,减小水驱毛管阻力;增加水相渗透率,降低注入压力。然后在机理分析基础上,针对大庆外围油田储层特征状况,优选配制出与油藏条件相配伍的表面活性剂复合体系(ES),其与原油间界面张力可达到10-2mN/m数量级,且具有较好的界面张力稳定性,岩心驱油降压物理模拟实验,后续水驱驱替压力下降30%以上。最后,为进一步验证表面活性剂在外围油田降压增注技术可行性,在采油十厂四口单井和一个井组上进行了注表面活性剂现场注入试验,并见到了较好的表面活性剂降压效果,其中朝98-10井注水压力下降了4.1MPa,视吸水指数上升了0.53m3/d.MPa;朝66-160井注水压力下降了0.7MPa,视吸水指数上升了0.25m3/d.MPa。先期完成的4口井到目前有效期平均已达到2年以上,且仍保持较好的效果。
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