表面活性剂辅助氮气吞吐工艺技术.docx

表面活性剂辅助氮气吞吐工艺技术王海平 刘应学( 中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院 ,湖北潜江 433100)摘要 氮气注入方式有氮气 —水交替注入 、氮气 —水脉冲注入和氮气吞吐等 。氮气吞吐工艺简单易行 ,投资少 ,见效快 。简述了氮气吞吐开采机理 ,室内试验研究了合理的氮气吞吐工艺参数 ,并采用表面活性剂辅助氮气吞 吐改善后续周期吞吐效果 。现场试验结果表明 ,表面活性剂辅助氮气吞吐是一种可行的注氮气开采方式 。主题词 表面活性剂 注氮气 机理 现场试验作者简介 王海平 ,1968 年生 。1990 年毕业于石油大学采油工程专业 ,现从事油田化学方面的研究工作 。经技术调研和论证 ,注氮气提高原油采收率方法是江汉油田较有潜力的提高采收率技术之一 。氮 气注入方式有氮气 —水交替注入 、氮气 —水脉冲注入和氮气吞吐等 。氮气 —水交替注入现场试验取得 了一定效果 ,同时 ,在试验区块也存在一些因注采系统不完善而注水受效差的油井 ,这些井只能靠弹性 及溶解气驱采油 ,产量递减快 。针对此情况 ,在进行氮气吞吐室内试验的基础上 ,开展了氮气吞吐现场 试验 ,结果表明 : 氮气单井吞吐增油效果明显 ,是一种可行的注氮气开采方式 。一 、氮气吞吐开采机理1 . 注氮气能有效补充地层能量 ,保持油气藏流 体的压力 ;氮气能进入水所不能进入的低渗透层段 ,可将低渗透带处于束缚状态的原油驱替成为可流动的原油 ,对原油产生“抽提”或“携带”作用 。2 . 氮气由于有良好的可压缩性和膨胀性 ,在能 量释放时具有良好的解堵 、助排 、驱替和气举等作用 。3 . 表面活性剂对原油存在洗油 、乳化降粘作用 , 特别是对注氮开采后 ,因有机质沉积致使原油变稠 的情况有所改善 ,从而改善氮气吞吐效果 。二 、室内试验室内采用一维线性模型 ,对氮气吞吐进行了模 拟试验 。人 造 岩 心 模 型 的 几 何 参 数 为 : 长 度 16 ～20cm ;直 径 4 . 025cm ; 孔 隙 体 积 52 ～ 64cm3 ; 孔 隙 度23 %～27 % 。模拟油物性为 :粘度 16 . 73mPa·s ;相对 密度 0 . 8470 。试验前岩心饱和模拟油 。1 . 无水压驱动时氮气吞吐效果原始含油饱和度下 ,无水压驱动时氮气吞吐采收率很低 ,只有 5 %左右 ,再进行水驱 ,采收率大幅度提高 ,说明无水压 驱动时氮气吞吐效果差 ,见图 1 。图 1 无水压驱动时氮气吞吐结果2 . 有水压驱动时氮气吞吐效果 如图 2 所示 , 在原始含油饱和度下 ,有水压驱动时 ,氮气吞吐第 1 周期的采收率可达到 60 %左右 ,第 2 、第 3 周期采收 率提高得较少 ,经过 3 个吞吐周期后 ,最终采收率可 达 70 %～75 % 。图 2 有水压驱动时氮气吞吐结果3 . 高含水后期氮气吞吐效果岩心水驱至含水98 %以上后 , 再进行氮气吞吐 , 采 收 率 提 高 值 非 常 小 ,只有 1～3 个百分点 。王海平等 :表面活性剂辅助氮气吞吐工艺技术734 . 表面活性剂辅助氮气吞吐工艺研究为改善氮气吞吐后续周期的效果 ,经研究 ,采用添加表面活 性剂辅助氮气吞吐这一对策 。选出的表面活性剂SODA 耐盐性能好 , 与钟市油田地层水的配伍性良好 ; 浊 点 温 度 为 85 ℃; 具 有 较 低 的 表 面 张 力 ( 26 . 8 mN/ m) ,洗油效率为 96 % , 与钟市油田原油能充分 乳化 ,形成稳定的水包油乳状液 。模拟氮气吞吐过程 ,进行了添加活性剂前后的 氮气吞吐效果对比试验 。吞吐第 1 周期未添加活性 剂 ,第 2 、第 3 周期加入 0 . 3 % SODA ,加量 0 . 25PV , 注氮气前挤入 。结果表明 ,氮气吞吐加入活性剂后 , 在第 2 、第 3 周期与未加活性剂的吞吐方式相比 ,采 收率分别提高 8 . 4 个百分点和 4 . 8 个百分点 。三 、现场试验情况1 . 试验井区概况钟市油田潜二段含油面积0 . 85km2 ,地质储量 173 ×104t ,储集层岩性以粗粉砂—细砂岩为主 ,有效孔隙度 22 % ,空气渗透率 302 ×10 - 3μm2 ,有效渗透率 ( 31 ～74) ×10 - 3μm2 , 属一 、二 类的储集层 。原油相对密度为 0 . 887 , 地层水总矿化度 27 . 7 ×104mg/ L 。原始气油比分别为 15 . 3m3/ t ,原始地层压力13 . 78MPa ,饱和压力 1 . 87MPa ,地饱压 差大 ,油层温度 64 . 3 ℃。2 . 现场试验情况 注氮设备从美国 MG Generon 公司引进 ,其最大注入压力可达 30MPa ,输出氮气排 量