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摘要:经过多年开发,稠油开采的矛盾日益突出。部分油藏由于埋藏深、层薄、低渗、敏感、低能等原因,长期难以动用;部分已开发油藏由于地层能量下降快、边水内侵等原因,造成产量大幅度递减、采收率低;部分油藏由于储层、原油物性差,或开发后期等原因,开发效益差;针对上述问题,我们在2019-2020年研发并实施了LPA技术体系,通过转换开发方式、改善单井生产等措施,提高储量动用率、采收率及经济效益。通知研究与应用稠油冷采技术,解决了深层、低渗、敏感、净毛比低、井况复杂不适于蒸汽吞吐的稠油油藏的问题,对于提高原油流动性,改善油井开发效果,提高经济效益有积极的作用,对于同类型油藏具有较好的推广应用前景。
关键词:稠油;冷采;LPA;机理;降粘;性能;应用;开发效果
中图分类号:TE357.46
一、区块概况
1.区块地质特征
杜813块兴隆台油层位于曙一区南部,北邻杜84块,西接杜212块,东邻杜80块。开发目的层为沙一+二段兴隆台油层,构造形态整体上为一北东走向、南东倾向的单斜构造,地层倾角一般在3~10°,含油面积4.6km2,油藏埋深730-980m ,单层厚度15-38m,顶底水发育,开发目的层为兴隆台油层,地质储量2568×104t。
杜813块兴隆台油层储层物性较好,平均孔隙度为30.2%,平均渗透率为1633mD,为高孔、高渗储层。杜813块兴隆台油层属于超稠油,原油密度(20℃)平均为1.0098g/cm3,地面脱气原油粘度(50℃)平均为108880mPa·s,一般60000mPa·s~180000mPa·s。
区块原始地层压力7.5-9.4MPa,压力系数0.98,原始地层温度38℃。地层水型为NaHCO3型,地层水总矿化度为2238mg/L。
2.开采现状
杜813块油井总井数99口,目前开井66口,日产液950吨,日产油229吨,含水75.9%,累产油43.1236万吨,累产水85.6858万吨,累注汽128.5639万吨,累积油汽比0.34。采油速度1.9%,采出程度10.1%。
二、LPA体系驱油机理及性能
对于原油粘度较高的稠油、特稠油,常规一次开采的效果较差,对于某些储层物性较差的油藏,热采技术也很难于取得较好的技术经济效果,这时就需要进行利用新的先进科学技术改善区块开发效果。
LA:溶于轻质组分,分解蜡质。
PB:分解胶质和沥青质。
AMPS:强亲水基团。
AA:亲水降表面张力,防止原油聚并,避免粘度反弹,强电负性的AA易与Ca2+、Al3+等高价正离子形成水溶性络合物,避免泥化产生。
FA:油溶性降粘剂。
1. LPA体系驱油机理
LPA体系为高分子聚合物,具备水相增粘、油相降粘、降低界面张力、改善储层渗流能力的作用。LPA体系通过不断水解,形成持续叠效降粘作用,同时降低油水界面张力。
(1)水相增粘。LPA溶于水,提升水相粘度。
(2)油相降粘。LA和PB分解胶质、沥青质,水解后的FA为油溶性降粘剂,实现叠效降粘。
(3)降低界面张力。同时具备两亲性质,可以降低油水界面张力,防止聚并。
(4)改善储层渗流能力。强电负性的AA络合Ca2+、Mg2+,避免泥化产生。
2. LPA体系驱油性能
(1)产品稳定性:耐高温
温度上升原油黏度下降,表观降黏率下降,但降黏后原油黏度均在可流动范围,优化的活性高分子对不同油品的适应性大幅提高;因140°C以上黏度过低,超出黏度测量范围,估测耐温>180°C。
(2) 产品稳定性:耐矿化度
以KCl,Na2SO4和NaHCO3模拟地层水矿化度,单体AMPS可以保证聚合物的水溶性,矿化度增加基本不影响降黏效果。
三、稠油冷采吞吐技术
3.主要解决问题:
(1)深层、低渗、敏感、净毛比低、井况复杂不适于蒸汽吞吐的稠油油藏;
(2)稠油热采开发后期及普通稠油油藏注汽引效经济效益差。
2.室内评价
显微镜下微观形态和实验数据表明,稠油分散明显,油水体系粘度降幅在50%以上。
3.技术适用性
对于边底水普通稠油,浅薄层特稠油、多轮次吞吐后低效开发,套损无法注汽、近井地带堵塞稠油井等情况均具备较好效果。
(1)储层要求:储量落实,具备一定的物质基础,井间剩余油富集。
(2)油藏条件要求:直斜井油层厚度3m以上,水平井水平段不少于30米,未有明显的边底
(3)水突破,最好为中高渗储层,尽量不选强敏感性储层。
(4)油井含水要求:大于25%,小于90%。
(5)原油粘度要求:50?C下脱气粘度<50000mPa·s;储层条件下保证有流动性。
(6)地层能量要求:有一定的地层能量。
(7)地层温度要求:在储层温度下要求稠油可以流动即可。
(8)油井类型要求:水平井、直斜井均可,套漏井必须封堵试压合格,不选套损严重井。
四、现场实施情况
1.选井原则
(1)处于注汽末期,液量相对稳定,含水上升,产量递减较快。
(2)供液能力良好,每轮注汽后均有峰值产量,具有提高单井产能的物质基础。
(3)热采末期,在近井周围存在原油堆积的可能性,具备冷采注剂的可行性。
(4)物质基础丰富,挖潜潜力大。整体动用程度低,剩余可采储量大。
(5)原油粘度高,膠质沥青质含量在30%以上,属于冷采吞吐技术适用范围。
(6)井况良好,热采效果变差,转冷采吞吐的时机合适
2.实施效果
2019~2020年,针对低效长停井、高含水井、低液量井,开展矿场实验8井次,初期日增油33.3t,目前日增油24.1t,累增油4111.8t。
五、经济效益测算
截至目前杜813稠油区块8口井实施稠油冷采技术累计增油4111.8吨,创经济效益806.872万元,该技术具有较好经济效益。
六、结语
(1)稠油冷采技术能有效降低原油粘度,提高原油流度。
(2)杜813块物质基础丰富,挖潜潜力大,整体动用程度低,剩余可采储量大。
(3)稠油冷采技术开发成本低,增油效果好,具有较好的经济效益。
(4)稠油冷采技术经济可行,可在同类油藏具有指导意义和推广价值。
参考文献:
[1] 普通稠油化学驱及机理研究进展[J]. 李锦超. 精细石油化工进展. 2015(04)
[2] 化学驱提高普通稠油采收率的研究进展[J]. 裴海华,张贵才,葛际江,刘清华,王洋,王冲. 油田化学. 2010(03)
[3] 稠油降粘剂降粘技术研究[J]. 王培. 辽宁化工. 2018(09)
[4] 中国石化提高采收率技术研究进展与应用[J]. 计秉玉,王友启,聂俊,张莉,于洪敏,何应付. 石油与天然气地质. 2016(04)
[5] 辽河常规稠油油藏的聚合物驱问题研究[J]. 蒋明,许震芳. 水动力学研究与进展(A辑). 1999(02)
(中油辽河油田分公司 辽宁省 盘锦市 124114)
关键词:稠油;冷采;LPA;机理;降粘;性能;应用;开发效果
中图分类号:TE357.46
一、区块概况
1.区块地质特征
杜813块兴隆台油层位于曙一区南部,北邻杜84块,西接杜212块,东邻杜80块。开发目的层为沙一+二段兴隆台油层,构造形态整体上为一北东走向、南东倾向的单斜构造,地层倾角一般在3~10°,含油面积4.6km2,油藏埋深730-980m ,单层厚度15-38m,顶底水发育,开发目的层为兴隆台油层,地质储量2568×104t。
杜813块兴隆台油层储层物性较好,平均孔隙度为30.2%,平均渗透率为1633mD,为高孔、高渗储层。杜813块兴隆台油层属于超稠油,原油密度(20℃)平均为1.0098g/cm3,地面脱气原油粘度(50℃)平均为108880mPa·s,一般60000mPa·s~180000mPa·s。
区块原始地层压力7.5-9.4MPa,压力系数0.98,原始地层温度38℃。地层水型为NaHCO3型,地层水总矿化度为2238mg/L。
2.开采现状
杜813块油井总井数99口,目前开井66口,日产液950吨,日产油229吨,含水75.9%,累产油43.1236万吨,累产水85.6858万吨,累注汽128.5639万吨,累积油汽比0.34。采油速度1.9%,采出程度10.1%。
二、LPA体系驱油机理及性能
对于原油粘度较高的稠油、特稠油,常规一次开采的效果较差,对于某些储层物性较差的油藏,热采技术也很难于取得较好的技术经济效果,这时就需要进行利用新的先进科学技术改善区块开发效果。
LA:溶于轻质组分,分解蜡质。
PB:分解胶质和沥青质。
AMPS:强亲水基团。
AA:亲水降表面张力,防止原油聚并,避免粘度反弹,强电负性的AA易与Ca2+、Al3+等高价正离子形成水溶性络合物,避免泥化产生。
FA:油溶性降粘剂。
1. LPA体系驱油机理
LPA体系为高分子聚合物,具备水相增粘、油相降粘、降低界面张力、改善储层渗流能力的作用。LPA体系通过不断水解,形成持续叠效降粘作用,同时降低油水界面张力。
(1)水相增粘。LPA溶于水,提升水相粘度。
(2)油相降粘。LA和PB分解胶质、沥青质,水解后的FA为油溶性降粘剂,实现叠效降粘。
(3)降低界面张力。同时具备两亲性质,可以降低油水界面张力,防止聚并。
(4)改善储层渗流能力。强电负性的AA络合Ca2+、Mg2+,避免泥化产生。
2. LPA体系驱油性能
(1)产品稳定性:耐高温
温度上升原油黏度下降,表观降黏率下降,但降黏后原油黏度均在可流动范围,优化的活性高分子对不同油品的适应性大幅提高;因140°C以上黏度过低,超出黏度测量范围,估测耐温>180°C。
(2) 产品稳定性:耐矿化度
以KCl,Na2SO4和NaHCO3模拟地层水矿化度,单体AMPS可以保证聚合物的水溶性,矿化度增加基本不影响降黏效果。
三、稠油冷采吞吐技术
3.主要解决问题:
(1)深层、低渗、敏感、净毛比低、井况复杂不适于蒸汽吞吐的稠油油藏;
(2)稠油热采开发后期及普通稠油油藏注汽引效经济效益差。
2.室内评价
显微镜下微观形态和实验数据表明,稠油分散明显,油水体系粘度降幅在50%以上。
3.技术适用性
对于边底水普通稠油,浅薄层特稠油、多轮次吞吐后低效开发,套损无法注汽、近井地带堵塞稠油井等情况均具备较好效果。
(1)储层要求:储量落实,具备一定的物质基础,井间剩余油富集。
(2)油藏条件要求:直斜井油层厚度3m以上,水平井水平段不少于30米,未有明显的边底
(3)水突破,最好为中高渗储层,尽量不选强敏感性储层。
(4)油井含水要求:大于25%,小于90%。
(5)原油粘度要求:50?C下脱气粘度<50000mPa·s;储层条件下保证有流动性。
(6)地层能量要求:有一定的地层能量。
(7)地层温度要求:在储层温度下要求稠油可以流动即可。
(8)油井类型要求:水平井、直斜井均可,套漏井必须封堵试压合格,不选套损严重井。
四、现场实施情况
1.选井原则
(1)处于注汽末期,液量相对稳定,含水上升,产量递减较快。
(2)供液能力良好,每轮注汽后均有峰值产量,具有提高单井产能的物质基础。
(3)热采末期,在近井周围存在原油堆积的可能性,具备冷采注剂的可行性。
(4)物质基础丰富,挖潜潜力大。整体动用程度低,剩余可采储量大。
(5)原油粘度高,膠质沥青质含量在30%以上,属于冷采吞吐技术适用范围。
(6)井况良好,热采效果变差,转冷采吞吐的时机合适
2.实施效果
2019~2020年,针对低效长停井、高含水井、低液量井,开展矿场实验8井次,初期日增油33.3t,目前日增油24.1t,累增油4111.8t。
五、经济效益测算
截至目前杜813稠油区块8口井实施稠油冷采技术累计增油4111.8吨,创经济效益806.872万元,该技术具有较好经济效益。
六、结语
(1)稠油冷采技术能有效降低原油粘度,提高原油流度。
(2)杜813块物质基础丰富,挖潜潜力大,整体动用程度低,剩余可采储量大。
(3)稠油冷采技术开发成本低,增油效果好,具有较好的经济效益。
(4)稠油冷采技术经济可行,可在同类油藏具有指导意义和推广价值。
参考文献:
[1] 普通稠油化学驱及机理研究进展[J]. 李锦超. 精细石油化工进展. 2015(04)
[2] 化学驱提高普通稠油采收率的研究进展[J]. 裴海华,张贵才,葛际江,刘清华,王洋,王冲. 油田化学. 2010(03)
[3] 稠油降粘剂降粘技术研究[J]. 王培. 辽宁化工. 2018(09)
[4] 中国石化提高采收率技术研究进展与应用[J]. 计秉玉,王友启,聂俊,张莉,于洪敏,何应付. 石油与天然气地质. 2016(04)
[5] 辽河常规稠油油藏的聚合物驱问题研究[J]. 蒋明,许震芳. 水动力学研究与进展(A辑). 1999(02)
(中油辽河油田分公司 辽宁省 盘锦市 124114)