油溶性降粘劑輔助蒸汽驅在稠油開采中的應用研究

周林碧，李海亮，石 磊，李永飛，劉 穎

（1.新疆巴音郭楞職業技術學院石油化工學院，新疆巴音 841000；2.新疆天普石油天然氣工程技術有限責任有限公司，新疆輪臺 841600；3.新疆貝肯石油科技開發有限責任公司，新疆克拉瑪依 834000）

油溶性降粘劑輔助蒸汽驅在稠油開采中的應用研究

周林碧1，李海亮2，石 磊3，李永飛3，劉 穎3

（1.新疆巴音郭楞職業技術學院石油化工學院，新疆巴音 841000；2.新疆天普石油天然氣工程技術有限責任有限公司，新疆輪臺 841600；3.新疆貝肯石油科技開發有限責任公司，新疆克拉瑪依 834000）

在研究新疆風城稠油性質的基礎上，開展了一種油溶性降粘劑輔助蒸汽驅在稠油開采中的應用研究。研究表明，在50℃時，該降粘劑的室內凈降粘率達80%以上，結合注蒸氣工藝，室內提高采收率34.3%。現場試驗增效作用明顯，顯著延長生產周期，提高油汽比和產油量。

降粘劑；稠油；蒸氣驅；油汽比

新疆油田超稠油蒸汽驅開采后剩余含油飽和度場及溫度場變化表明，經過多個周期生產后，蒸氣吞吐的波及范圍已經變化不大，波及范圍30～40 m之內,平面上主要分布井周圍40 m以外未被波及，縱向上層間滲透率差異較大，由于蒸汽超覆導致中下層剩余油較高。本文探討了一種以高碳醇、芳香烯烴、馬來酸酐、烯酸酯為單體合成的油溶聚合物與活性劑、滲透劑復配出的油溶性降粘劑輔助蒸汽驅在稠油開采中的應用。

1 油溶性降粘劑室內效果評價

稠油種類很多，至今尚沒有一種適合用所有稠油的降粘劑，因此在討論稠油降粘時首先要了解該區稠油組份結構特征。風城稠油總體表現為“四高兩低”的特點，即密度、粘度、凝固點和膠質含量高，而瀝青質含量和硫含量低。室內稠油組份分析結果表明：稠油中的膠質瀝青質的大分子膠束結構是稠油高粘的主要原因。

表1 風城稠油物性表

根據該區稠油特點，在降粘劑中引入羧酸酐和酰胺極性基團，具有較強的氫鍵締合能力，破壞稠油中膠質瀝青質大分子膠束。降粘劑中的活性劑與滲透劑則通過分散與滲透作用，有助于降粘劑大分子進入膠束結構間，參與形成新的分散結構體，分散減少膠束的高級結構。同時降粘劑中的側鏈烷烴可通過共晶、吸附的作用，達到防蠟降凝降粘的作用。

1.1 油溶性降粘劑室內降粘效果

國內尚無統一的國家或行業標準用于評價油溶性降粘劑降粘效果。本文參照各企業自有標準并結合稠油地層降粘的實際要求建立了本企業室內凈降粘率評價方法。

將稠油油樣放入80℃水浴中，使其表觀具有流動性為宜，控制轉速為50～100 r/min攪拌15 min后均分成250 g待用；油溶性降粘劑的配制：藥劑濃度按照混合液進行計算，用煤焦油配制濃度標準為600 mg/L的降粘劑；取兩份100 g稠油樣品,其中一份加入一定體積混合濃度為600 mg/L降粘劑，另一份加入同樣體積的煤焦油作為空白實驗，在80℃水浴中以50～100 r/min的攪拌速率加熱攪拌15 min,保證其均勻混合，冷卻至50℃恒溫，測試加藥條件下50℃時混合油樣的粘度η以及僅加煤焦油未加藥的混合油樣粘度η0，并按如下公式計算降粘劑在50℃該油溶性降粘劑的凈降粘率φ50。

采用上述方法，取4口稠油井的稠油進行了降粘實驗，結果（見表2）。

表2 降粘效果評價表

從表2可以看出，該油溶性降粘劑對稠油降粘率在80%以上，具有良好的降粘效率，且該降粘劑較適用于粘度較高的稠油降粘。

1.2 降粘劑結合蒸汽驅提高巖心驅油效率效果評價

降粘劑輔助蒸汽驅室內實驗裝置與模擬條件：三管模型裝置；制作滲透率變異系數大約為0.78。滲透率為高、中、低三個級別的巖心。巖心裝置的模擬條件為隔熱法（50℃），即巖心用隔熱材料全部包扎，然后注200℃蒸汽（蒸汽干度75%），在無熱損失條件下進行實驗。原油粘度為13333.88 mPa·s。

純蒸汽驅時，低滲透層的剩余油飽和度高達51.20%，總采收率僅為47.9%（見表3）；加入降粘驅油劑進行驅替實驗時，蒸汽的波及狀況得到較大改善，高滲透層的驅油效率提高了17.9%，剩余油飽和度降低了11.6%，總采收率比純蒸汽驅提高了34.4%。

表3 三管巖心驅替實驗結果（原油13333.88 mPa·s）

2 油溶性降粘劑輔助蒸汽驅現場使用情況

為考察油溶性降粘劑輔助蒸汽驅現場增效效果，2011年，選擇了風城齊古組4口井進行現場試驗。該區油層特性特征（見表4）。

齊古組油層特點屬于孔隙度大的淺層油藏。在試驗中選井是試驗成功的關鍵因素之一。試驗中選擇的五口井，符合以下條件：（1）因粘度過高蒸汽驅開采無法實現經濟開采的油井；（2）無嚴重汽竄和出砂的油井；（3）通過多周期的注氣開采后，油汽比低，產油量和周期生產時間短的井；（4）邊底水侵不嚴重的稠油井。

現場試驗工藝為：先注入一定量的蒸汽，預熱地層，清洗井眼，接著按孔隙體積設計量注入一定量油溶性降粘劑，通過降粘劑預處理油層后，再注入蒸汽。現場增效效果（見表5）。

表4 油層物性特征

表5 油溶性降粘劑輔助蒸汽驅現場應用效果

從表5可知，油溶性降粘劑輔助蒸氣驅，通過高效的油溶性復合降粘劑預處理油層，利用油溶性降粘劑與注入蒸汽協同降粘、混合傳質及增能助排作用，能有效提高油汽比，延長生產周期，增加產油量。

3 結論

通過室內實驗和現場試驗，考察了一種降粘性能良好的油溶性降粘劑的室內及現場應用效果。結合注蒸汽開采，該粘降能有效提高蒸汽利用率，增加蒸汽泄油半徑和油汽比，增加超稠油生產周期和產油量。

油溶性降粘劑具有直接添加，無乳化降粘存在的后期破乳脫水難題的優勢，并能有效增加超稠油儲量動用量，對下游煉油行業影響，因此，油溶性降粘劑結合注氣工藝已成為超稠油開采的重點研究對象。下一步工作是擴大該降粘劑現場試驗規模，獲得相應工藝參數后推廣應用。

[1] 劉文章.稠油注蒸汽熱采工程[M] .北京:石油工業出版社，1997.

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The study on the application of Oil-soluble viscosity reducer supplement steam flooding in extra-heavy oil recovery

ZHOU Linbi1，LI Hailiang2，SHI Lei3，LI Yongfei3，LIU Ying3
（1.Xinjiang Bayin Guoleng Vocational Tenchnical College Petrochemical Industry College，Bayin Xinjiang 841000，China；2.Xinjiang Tianpu Petroleum and Gas Technology&Engineering Co.，Ltd.，Luntai Xinjiang 841600，China；3.Xinjiang Beiken Petroleum Science and Technology Development Co.，Ltd.，Karamay Xinjiang 834000，China）

Based on the investigation the chemical component of extra-heavy oil in Xinjiang oilfield,this paper studies the application of a kind of oil-soluble viscosity reducer in steam flooding to recovery the extra-heavy oil.Laboratory experiments shows that this oil-soluble viscosity reducer’s optimal net viscosity reduction rate can reaches above 80%of at 50 ℃,combined with steam flooding process,EOR can reaches 34.3%.Field tests prove that adding this oil-soluble viscosity reducer can obviously enhance extra-heavy oil recovery by significantly extending production period,and improving oil-steam ration.

viscosity reducer；heavy oil；steam flooding；oil-steam ratio

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.006

TE357.12

A

1673－5285（2012）11－0021－03

2012-10-23

周林碧，女（1985-），四川省遂寧人，中國石油大學碩士研究生，現在新疆巴音郭楞職業技術學院石油化工學院，從事石油及油田應用化學技術教學工作，郵箱:linbi910@qq.com。