• / 3
  • 下载费用:5 下载币  

高凝油油藏提高采收率技术研究

关 键 词:
油油 提高 收率 技术研究
资源描述:
Ú ` ² ² Ÿ 4 Ú  l q / Œ ù î吴秀军(辽河油田沈阳工程技术处, 辽宁 沈阳 110316)K 1 :高凝油油藏在开发过程中,受到流动温度的变化,在地层和近井地带易析蜡和堵塞地层。通过对高凝油性能分析,利用高凝油对温度的敏感性,室内通过化学生热生气体系在油层中生成一定的温度和气体,使得油层温度高于高凝油的凝固温度。保证高凝油具有良好的流动能力,提高了高凝油油藏的开发效果。现场试验结果表明,热化学体系能够达到解堵增产增注的目的,并具有有单井处理用量少,成本低,施工简单等优点,是浅层高凝油油层解堵主要措施之一,为高凝低渗(能)油藏的后继开发指明了新的技术发展思路。1 o M :高凝油油藏;析蜡;堵塞;温度;提高采收率 t t a ey 主要特点是含蜡量高,高含蜡量是导致高凝固点的主要因素。国外把凝固点高于40e 、含蜡量大于 35%的原油称作高凝油。高凝油油藏在世界上分布较广,地质储量约为1000@108t,美国、前苏联、印度、印度尼西亚等国都具有高凝油资源。我国的辽河油区静安堡油田、大港小集油田、河南魏岗油田、吉林油田等油田都有相当储量的高凝油油藏,它们的共同特点是高含蜡量、高凝固点,而高凝油密度通常和稀油接近,当温度高于高凝油凝固点时其粘度也与稀油接近[1- 3]。因此,在高凝油油藏开采过程中,需要保持油层和井筒内的温度,防止井筒附近的油层出现析蜡现象。但是,随着油藏开发过程的延续,特别是为了保持地层能量的开采方式,使得高凝油随着原油从地层流向井底时,温度逐渐降低,在一定条件下使得原油凝固,从而堵塞油层孔隙降低了油井产量,为油田的稳产增产带来了极大的困难,为此需要形成适合提高高凝油油藏采收率的技术,提高高凝油油藏的开发效果[4- 8]。1 á 35v ² ª Ú ` ² + Ä静 35块油层的原油凝固点很高,凝固点为 37e ~ 44e ,地层温度仅为 43e 。由于地层温度低,随着石油开采的进行,油层到生产井呈现温度逐渐降低的趋势,同时油层压力逐渐降低,使得原油凝固点升高,在油层中流动时逐渐有蜡析出,即原油呈现凝固或半凝固状态,因而在开采过程中易产生油层堵塞问题。通过开采资料分析发现,静 35块油层西部原油凝固点、析蜡温度与地层温度相近,说明影响开采的主要因素是地层温度低。还有,静 35块开发效果差的另一个原因就是天然能量不足,地层压力低。自 1995年以来,该块油田已经采取了油井蒸汽吞吐、有机溶剂解堵、井下电磁加热法等一系列提高高凝油采收率的措施,但是效果均不太理想。究其原因主要是不能同时对产生堵塞的固体颗粒进行解堵和增大油层的地层压力,降低高凝油凝固点。同时,造成油层堵塞的原因还有: (1)蜡质、沥青质等物随原油流动过程中,堆积在出油通道的岩石内壁上,在近井地层造成出油通道堵塞; (2)经较长时间开采后,由于原油中固相微粒的运移,其表面的蜡质、沥青质等物质的堆积、成长而使固体微粒体积增大,进而停止运移,造成地层出油孔隙的堵塞。正是由于高凝油油藏开采难度大、技术要求高,因而在开采过程中必须保证近井地带高凝油的凝固温度必须保证其在凝固点以上,同时使地层压力能够维持较高水平,使高凝油能自由流动到井口。2 4 Ú Ú ` ² ² Ÿ 7 ? r T / Œ s 高凝油对温度极为敏感。当原油温度高于析蜡温度时,呈#251#2010年 38卷第6期 广州化工液态单相体系,粘度随温度变化,具有牛顿流体的性质[9- 11]。若温度降低,处于析蜡温度和临界温度区间时,仍具有牛顿流体特性,但粘度已明显增加。当原油温度在临界温度以下时,呈非牛顿流体的特性,只有在外力的作用下才能流动。高凝油在不同温度条件下的渗流特征也明显的不同,其注水开发的效果也随温度的不同而有显著的差异[12- 15]。提高注水温度后,由于原油粘度的降低和相渗透率的变化,水驱油效率大幅度提高,可以极大改善注水开发效果,提高水驱采收率。油层温度一旦下降,渗流特征显著变差,对于注水开发的油田来讲,必然导致油井见水早,含水上升速度快,水驱油效率低,注水开发效果差。特别是油层温度与凝固温度差值小的油田,当油层容易析蜡造成油层孔隙堵塞,影响油田生产和开发效果。针对高凝油油藏对温度敏感的特点,在开发过程中可采用注热水等措施,但是在油井近井地带随着压力的下降,温度也随之下降,静 35块油田的油层温度与原油凝固温度差较小,极易造成油层孔隙堵塞。因此,针对静 35块油田需要解决油井近井地带,需要提高近井地带油层温度同时提高油层压力,是高凝油具有较低的凝固点,能够使之顺利流入井筒。为此,根据化学反应的一些特性,可以设计一套化学生热体系来满足高凝油开采要求,利用特定的化学反应放热来提高地层温度,同时产生惰性气体来提高油井地层压力。根据实际要求化学生热体系应该具备以下基本要求:(1)在注入过程中,不能在油管内发生反应,以免发生事故;(2)能产生大量的热量,升高地层和原油温度;(3)能产生大量的惰性气体,使油层压力增加。根据化学反应原则,对能够生热、生气体系进行分类,适合的体系为催化类体系,该体系具有控制生产速度、以及反应环节和发生时间,具有满足注入过程中不予油管等发生作用的性能。但该体系中催化剂的类型、用量对生热速度影响很大。因此,合适类型的催化剂和用量是该方法能够用于高凝油油藏提高采收率的关键技术。3 Ú ` ² ² Ÿ 4 Ú  l q / Œ ù î原油中的蜡浓度和析蜡温度随着地层压力和溶解气数量而发生变化。一般地层压力低于饱和压力时,地层压力降低,原油中溶解气数量变小,析蜡温度会上升。地层压力在饱和压力以上时,地层压力上升,析蜡温度也上升。为此,用化学反应产生的大量热来提高地层温度,以减少蜡的析出,化学生热体系还会产生惰性气体,保持地层压力。同时惰性气体溶入原油中形成混相,会降低界面张力和原油粘度,更利于原油的流动[16- 17]。3. 1 a † Ú ` ² ² Ÿ ¥ Ä Ð 3 £ 3  8 "通过室内筛选,化学生热体系由发热剂、延缓剂、分散剂三部分组成。其中:发热剂是主剂,它是利用 反应产生大量热量与氮气。3的 1热剂溶液,可以放出1116129成氮气 11体产生压力约 28高温与高压作用下,可有效地清洗井筒,解除近井地带污染与堵塞,提高其渗透率。化学反应式如下: H+$- 332. 58kJ/2+据各施工井的需求来调节溶液的 而控制反应速度。分散剂是一种活性物质,由于它的活性作用,能把蜡质、胶质、沥青质等有机物分散成微小的颗粒,使其在低温下仍处于分散状态,不会聚结,在高温和大量气体压力的作用下,提高反应物的返排能力。3. 2 3 £ 3  8 "  Ú ` ² ² Ÿ 7 ? r T • 及化学生热反应对油井管柱的影响,该技术在室内分别进行了以下几个实验。3. 2. 1 不同药剂浓度的生热温度试验实验采用 1000剂浓度分别为 5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%配成一系列浓度的体系,在20e 情况下,实验结果表明,在药剂浓度为30%时反应生热温度达到 95e (见图 1所示)。m 1 不同药剂浓度的生热温度试验3. 2. 2 不同催化剂用量对化学生热反应速度的影响生热生气体系采用 30%浓度药液为基础,分别研究了催化剂浓度对反应温度和反应速度的影响,反应初始温度为 20e 。实验结果见图2所示。从图 2中可以看出,随着催化剂浓度的增加,反应速度加快,反应达到的最大反应温度时间缩短,所能达到的最高反应温度也升高,当催化剂含量达到 0. 35%时,反应时间和生热温度达极限值。m 2 不同催化剂含量反应速率3. 2. 3 温度对高凝油提高采收率的影响m 3 驱替温度对高凝油采收率影响通过 12块岩心驱替实验,研究高凝油经过常规水驱后,在注入生热生气体系后,对提高采收率效果的影响。常规水驱的驱替温度均为 43e ,体系反应后的的驱替温度为 55e ~85e 。从图 1可以看到,随着体系的驱替温度逐渐升高,采收率提高幅度也越来越高。可见提高驱替温度能够有效提高高凝油油藏采收率。#252# 广州化工 2010年38卷第6期从图 1可以看出,随着驱替温度的升高,地层油的粘度也相应降低,这样就大大地降低了驱替相与被驱替相的流度比,故而扩大了波及体积,提高了原油的采收率。在驱替温度达到 70着驱替温度的增加,原油采收率增加幅度变小,表明了在高于一定温度后原油粘度随着温度变化幅度较小,驱替效果相当于稀油油藏驱替效果。从考虑采油成本看,当驱替温度为70e 时需要的成本小于温度为 85e 体系的成本,同时提高原油采收率的能力基本相当。3. 2. 4 化学体系组成通过化学生热反应的室内实验和评价,生热生气体系组成为:药剂与溶液的体积比为 30%,药剂在溶液中重量百分比为27. 3%. 25%,配成药液比重为 1. 1。4 C Æ k  # r T s 结合静 35井区的地质和生产动态,对满足化学生热生气体系的油层进行分析,并制定了一下选井原则: (1)油稠需热力降粘的油井及转注不久的水井; (2)由于蜡质、胶质、沥青质等有机物堵塞造成的低产油井或高压注水井; (3)由于作业压井造成乳化油和水堵的油井; (4)由于钻井泥浆滤液污染造成地层堵塞的新投产井; (5)含水小于 50%的油井。4. 1 @ ý „ ç # ¨  ! 9对正常生产的油(水)井施工时一般不动管柱,连接泵车与井口管线,将配制好的解堵液从油管或油套环空挤入,用清水顶替到目的层段。挤入后关井 4小时,返排后即可开井生产。一般滤失液及油污堵塞均发生在近井地带,炮眼附近,处理半径通常取1~ 115m,挤入量一般 10~ 15塞严重时可加大处理半径,增加挤入量。对于正常注水井,因长期注水,炮眼附近有垢物聚积,所以挤注前先用 5%稀盐酸清洗炮眼附近,然后再进行解堵处理。对作业施工过程中的油井,一般按以下步骤进行实施:¹ 起出井下管柱,下入施工管柱;º 装好井口,试压 25口不刺不漏为合格;» 挤前置液,一般按每米油层厚度 015~ 017 挤入化学解堵剂,其用量按P 完时间控制在 20中,剂和 (= 1 r:设计处理半径, m; h:处理油层厚度,m(当 h\ 10210m; h[ 515~310m); :;½ 挤后置液。后置液用量根据施工管柱确定,可按把解堵剂顶替到欲处理油层顶部位置来计算用量,油管柱注入按油管内容积计算,套管注入则近似按环形空间计算;¾ 关井 4井放喷、排液;¿ 起出施工管柱,下入生产管柱。412 C Æ ‹ ¨ r )井的生产实际,对适合条件的油水井进行了热力解堵施工。进行了油井解堵作业 2井次,工艺成功率 100%,在生产中取得了较大的增产增注效果,为解决高凝油低产问题创出了新路。V 1 £ Ä Ð ³  Ý n @ r T  1 m 厚度/层数措施前日产液/产油/水/%措施后生产情况日产液/产油/水/%累计增油/2- 40 133715~ 140215 1118/3 111 019 1810 218 114 5010 5010静35- 33- 34 150519~ 156115 1716/4 210 111 4510 415 211 5310 168105 ² ‚ Ð ª M(1)利用化学生热生气体系,有效的降低了高凝油的凝固温度,达到保护油层的目的,为提高高凝低渗(能)油藏的开发效果提供了新的技术思路;(2)热化学体系的升温保压能力,能够有效防止高凝油流动过程中析蜡、堵塞地层,提高高凝油在地层中的流动能力,实现高凝油的高效开发;(3)静 35块油层利用热化学体系低的升温能力以及其生气作用,使得其具有单井处理用量少,成本低,施工简单等优点,并能够有效解决油层堵塞等问题。• I Ó D[1] 付美龙, 张倩倩, 刘杰. 曹台高凝油注空气低温氧化物模研究. 钻采工艺, 2008(06):113- 115.[2] 孟庆学, 王玉臣. 高凝油及其开采技术. 石油科技论坛, 2006(05):45- 49.[3] 岳大伟. 高凝油砂岩油藏水淹特征分析. 油气田地面工程, 2007(09):28- 29.[4] 柳东. 高凝油砂岩油藏注水开发技术. 内蒙古石油化工, 2008(22):75- 77.[5] 李星民, 杨胜来, 张建伟. 高凝油渗流中启动压力梯度及其影响因素研究. 石油钻探技术, 2009(05): 114- 117.[6] 焦雪峰, 金维鸽. 高凝油油藏开采技术现状研究分析. 内蒙古石油化工, 2009(14):110- 111.[7] 姚为英. 高凝油油藏注普通冷水开采的可行性. 大庆石油学院学报, 2007(04): 41- 46.[8] 彭轩, 刘蜀知, 蔡长宇. 高凝油油藏自生热压裂井筒温度场计算模型. 石油学报, 2003(04): 69- 73.[9] 李泰浩, 王旭, 贾海燕. 静35块浅层高凝油热水加溶剂驱油物模实验及其效果分析. 特种油气藏, 2002(05):94- 98.[10] 陈凡云,马文英,邓文勤. 静安堡高凝油油藏采油技术. 断块油气田, 2001(06):53- 57.[11] 宋吉水, 李宜强, 王华菁. 聚合物驱、调剖后聚合物驱三维模型驱油效果评价. 油田化学, 2002(02):162- 166.[12]谢文彦, 李晓光, 陈振岩. 辽河油区稠油及高凝油勘探开发技术综述. 石油学报, 2007(04): 145- 150.[13]张建伟, 杨胜来, 王立军. 裂缝性油藏高凝油渗流启动压力梯度的实验室研究. 内蒙古石油化工, 2009(04):77- 78.[14] 郭平平. 热水循环配套采油工艺在高凝稠油油田的应用. 化学工程与装备, 2009(04): 42- 43.[15] 梁光迅, 赵志彬, 张建英. 沈阳油田高凝油油藏含水上升规律研究. 特种油气藏, 2002(23- 27.[16]焦雪峰, 金维鸽. 温度对高凝油油藏开发效果的影响研究. 贵州工业大学学报(自然科学版), 2008(06):9- 11.[17] 彭轩, 刘蜀知, 刘福健. 针对高凝油油藏的自生热压裂技术. 特种油气藏, 2003(02): 80- 83.#253#2010年 38卷第6期 广州化工
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:高凝油油藏提高采收率技术研究
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-19983.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开