曙光油田超稠油分層化學助排技術研究與應用

房 小 丹

曙光油田超稠油分層化學助排技術研究與應用

房 小 丹

（中油遼河油田公司曙光采油廠， 遼寧 盤錦 124109）

針對曙光油田超稠油原油粘度高，采注比低，油層縱向滲透率差異大的矛盾，以“措施到層”為技術思路，開展分層助排技術研究與應用。將籠統助排改為分層助排，實現油層的精細分層處理，使助排技術更具有針對性、合理性、科學性。通過現場應用表明，該技術有效改善了曙光油田超稠油油藏的開發效果，具有廣闊的推廣前景。

超稠油；原油粘度；化學助排

曙光油田超稠油 1999年投入開發，包括興隆臺、館陶兩套含油層系共 7個開發單元[1]，含油面積14.73 km2，儲量10 349×104t，其中，已動用含油面積8.29 km2，儲量7 097×104t。截止到2013年12月，共有抽油井1 157口，開井767口，日產液13 278 t，日產油3 269 t，綜合含水75.4%。超稠油產量已曙光采油廠穩產的主要力量。

1 開發矛盾

1.1 動用不均、汽竄矛盾突出

超稠油油藏具有“淺、稠、散”儲層膠結疏松、滲透率高、地層非均質性嚴重及孔隙度大等特點。在注蒸汽開采過程中，普遍存在嚴重的蒸汽指進或超覆、井間汽竄、蒸汽熱效率低等問題，嚴重影響了超稠油的整體開發效果[2]。

統計曙一區興隆臺超稠油油藏汽竄比例達到72.4%，其中主力區塊杜 84、杜 80汽竄比例達到80%以上,見表1。

1.2 原油粘度高，回采水率低

曙光油田超稠油油藏原油物性具有 “四高一低”特征，即地面脫氣原油具有密度大、粘度高、凝固點高、膠質+瀝青質含量高、含蠟量低的特點，根據稠油分類標準，屬于重質超稠油[3]，見表2。

超稠油油藏因原油粘度高、流動阻力大，當溫度降低后原油失去流動性無法采出，導致油井生產時間短，周期產量低，回采水率低，地層存水多[4]。一方面注汽吞吐過程中，當蒸汽進入油層后，遇冷凝結為高溫水，由于儲層巖石斑狀潤濕或點狀潤的存在，導致凝結水在巖石孔隙中的流動性遇阻，成為束縛水致部分冷凝水無法采出地面[5]；另一方面多輪吞吐后油層積水，冷凝水大量吸熱，不利于下一輪注入蒸汽熱效率的發揮，影響以后的吞吐效果。

2 主要研究內容

常規籠統化學助排技術由于油井層間滲透率差異大，措施針對性不強，影響措施效果。為解決上訴問題，以“措施到層”為技術思路，開展分層化學助排技術研究，將機械與化學助排結合，細化油層矛盾，進一步提高油井生產效果。

2.1 分層助排管柱的研制

該管柱主要由Y211封隔器、K341封隔器、錨定器、平衡閥和分流開關組成，見圖1。

2.1.1 Y211封隔器

該封隔器主要由上接頭、中心管、隔環、膠筒、下隔環、錐體、卡瓦、卡瓦座、扶正體、軌跡釘、下接頭組成，見圖2。

工作原理

坐封：將封隔器下到設計位置后，按所需坐封高度上提管柱后下放管柱。扶正器依靠彈簧的張力造成扶正塊與套管壁的摩擦力沿軌跡中心管的軌跡槽運動，滑環銷釘就從短槽的上死點運動到坐封位置時的長槽上死點，卡瓦也就從收攏狀態變成撐開狀態，并卡牢在套管內壁上。同時，坐封剪釘在一定管柱重量的作用下被剪斷，上接頭、調節環和軌跡中心管一起下行，壓縮膠筒，使膠筒直徑變大，從而封隔油、套環形空間。

解封：上提管柱，上接頭、調節環和軌跡中心管一起上行，滑環銷釘運行到下死點，錐體退出卡瓦，卡瓦收回解卡，與此同時膠筒也收回解封，封隔器完成解封。

2.1.2 K341封隔器

該封隔器主要由上接頭、解封銷釘、襯管、中心管、膠筒、承壓套、下接頭組成，見圖3。

工作原理

坐封:從油管打壓，壓力液從錐型閥進入膠筒，使膠筒脹封；停止打壓后，錐型閥在壓力液作用下關閉，封隔器進入工作狀態。

解封：降壓后上提管柱，膠筒在摩擦力作用下保持原位置，解封銷釘受到剪切力作用；當上提負荷增加、膠筒與套管之間的摩擦力足夠大時，解封銷釘在最大剪切作用下剪斷，中心管上移，釋放出膠筒內的高壓液體，封隔器解封。

2.1.3 分流開關

分流開關主要由由上接頭、連接體、彈簧、活塞及下接頭組成，見圖4。

工作原理：

當液體或藥劑從油管注入時，液壓推動活塞下行，漏出注入孔道，液體或藥劑通過該孔道進入目的層，實現分層助排。停壓后，在彈簧作用下孔道關閉，防止藥劑返排。

2.2 助排劑篩選及性能評價

2.2.1 耐溫前試樣不同濃度降粘率

將試樣配成不同濃度的水溶液。在70 ℃條件下測定杜84塊脫水原油的實際粘度。將原油與試樣水溶液的比例為7∶3的混合液放在70 ℃條件下恒溫30 min，并攪拌成乳狀液，測其粘度見圖5。

從圖5中曲線可以看出，1#、3#樣品具有較好的降粘效果。

2.2.2 耐溫后試樣不同濃度的降粘率

將初選合格的降粘劑試樣在300 ℃、48 h條件下進行耐溫實驗。將耐溫后試樣配成不同濃度的水溶液，按耐溫前的試驗方法測定其降粘率。從曲線可以看出，3#降粘劑具有較好的耐溫性能(圖6)。

2.2.3 配伍性實驗

取現場油水混合物100 mL按現場使用濃度加入破乳劑，在 80～85 ℃溫度下進行破乳實驗，48h后讀出空白原油脫水量，然后取現場油水混合物100 mL分別加入不同濃度的降粘劑,再按現場使用濃度加入破乳劑，在 80～85 ℃溫度下進行破乳實驗，48 h后讀出原油脫水體積，該體積作為原油試樣脫水量 。

試驗結果表明：脫水量相對百分差值≤10%，對脫水量無影響，見表3。

新舊動能轉換下，學校和企業共同制定AA專業課程體系，校企合作共同設計實施“4+8+1”工學交替的現代學徒制教學模式，校企合作雙主體育人。

3 現場應用及效果分析

該技術在曙光油田超稠油區塊現場實施 24井次，措施成功率100%，累計增油8 450 t，平均單井增油352 t，應用效果明顯，主要表現在以下兩個方面：

（1）期產油、油汽比顯著提高

實施該項技術后，油井周期生產情況得到了改善。統計周期已結束的油井，平均周期產油由上周期的544 t上升到748 t，油汽比由0.25提高到0.42，平均周期生產天數由58 d延長到93 d，取得較好的增油、提液效果。

（2）周期回采水率得到提高

由周期生產效果看，措施后回采水率由上周期的 21.3%提高到 58.7%。說明助排改變了油藏潤濕性能，降低了油水界面張力，周期回采水率得到了提高。

4 結 論

（1）該技術將機械與化學技術有機的結合，解決了單一技術的局限性，有效改善油井生產效果；

（2）細化了油層矛盾，實現了“措施到層”，使措施更具有針對性、合理性、科學性；

（3）該技術研究與應用為超稠油的開發提供了有力的技術保證，具有良好的經濟效益和廣闊的應用前景。

［1］ 王賢爐，許國民.曙光油田開發歷程[C].曙光油田開發技術論文集.東北大學出版社，2002-10： 1-9.

［2］ 羅英俊，萬仁溥．采油技術手冊[M].北京：石油工業出版社，2005-03：823-824.

［3］ 萬仁溥，羅英俊．采油技術手冊(修訂本) [M].第八分冊. 稠油熱采工程技術. 石油工業出版社，1996-12：24.

［4］ 郎寶山．曙光油田超稠油蒸汽添加劑的研制與應用[J] .油田化學，2004,21(1)：23-24.

［5］ 王詩中，余五星．超稠油高溫降粘降阻技術及其應用[J] .石油鉆采工藝，2002,24(3)：62-64.

Research and Application of Layered Chemical Cleanup Technology for Super Heavy Oil in Shuguang Oilfield

FANG Xiao-dan
（Liaohe Oilfield Company Shuguang Oil Production Plant，Liaoning Panjin 124109，China）

Aiming at high viscosity of crude oil, low injection production ratio and big vertical difference of reservoir permeability in Shuguang oilfield, research and application of layered cleanup technology were carried out, The general cleanup was replaced by layered cleanup, the fine layered processing of reservoir was realized, which could make the cleanup technology be more targeted, reasonable and scientific. Field application shows that the technology can effectively improve the development effect of super heavy oil reservoir of Shuguang oilfield, has broad popularizing prospect.

Super heavy oil; Viscosity of crude oil; Chemical cleanup

TE 357

： A

： 1671-0460（2015）05-1126-03

2014-11-01

房小丹（1983-），女，遼寧盤錦人，工程師，2008年畢業于大慶石油學院資源勘查工程專業，從事采油技術的研究與推廣應用工作。E-mail：fxd_1983@163.com。