弱堿三元復合驅技術在大慶油田的應用

劉淼（大慶油田化工有限公司東昊分公司表活劑廠磺化二車間，黑龍江大慶163453）

弱堿三元復合驅技術在大慶油田的應用

劉淼（大慶油田化工有限公司東昊分公司表活劑廠磺化二車間，黑龍江大慶163453）

石油作為不可再生資源，隨著需求量的不斷上升和石油儲量的減少，石油供需矛盾越來越突出。為了環境資源安全壓力，保障各行業正常發展，必須要研發新的石油開采技術，提高老油田原有采收率。文章首先對弱堿三元復合驅提高油田采收率的基本原理進行了概述，隨后在分析該技術應用存在問題的技術上，提出了弱堿三元復合驅技術的優化應用措施。

大慶油田；弱堿三元復合驅；存在問題；完善建議

大慶油田進入開采中后期，含水量呈現出逐年上升趨勢，部分區域含水量已經超過96%，嚴重影響了油田采收率。三元復合驅技術是指在注入水中加入堿、表面活性劑、聚合物三種驅替劑，達到增油降水的目的。目前，弱堿三元復合驅技術已經在國內多個油田進行先導性實驗，并取得了顯著成果。通過技術改良后，弱堿三元復合驅技術在大慶油田也得到了較好的應用。

1 弱堿三元復合驅技術的基本原理

1.1 通過降低油水界面張力提高驅替效率

在存在注入水的情況下，油田內殘余油往往以簇狀、膜狀等形式殘留在油層。由于油層環境整體上保持“油-水”平衡狀態，因此直接回收殘余油費時費力。通過弱堿三元復合驅技術，可以在油層內產生毛細管力、內聚力，從而打破了“油-水”平衡，使得殘余油能夠克服油水界面張力，從原本的簇狀、膜狀聚集到儀器，從而降低了回采難度，提高了驅替效率。

1.2 通過增加巖石濕潤性提高驅替效率

在應用弱堿三元復合驅技術時，其中的表面活性劑由于受到巖體的物理吸附作用，會吸附在巖石裂隙的表層上，從而在一定程度上提高巖石的濕潤性。同時，堿與巖石表層的部分礦物元素發生置換反應，堿中的OH-經過化學反應后形成水分子（H20），也會使得巖石的濕潤性有所增加。這樣一來，分布于油層中的流體將很容易沿著濕潤的巖體裂縫留出，從而提高了采收率。

2 弱堿三元復合驅技術存在的問題

2.1 表面活性劑的成本和效果問題

三元復合驅技術的應用效果取決于三種材料的組成，其中最為關鍵的就是表面活性劑。該技術在工業應用中需要使用到大量的表面活性劑，在保證材料質量的前提下降低其成本，成為現階段技術發展面臨的主要技術難題。目前，國內常用的表面活性劑主要有石油磺酸鹽、合成磺酸鹽等幾種，雖然能夠滿足現階段三元復合驅技術應用要求，但是還難以兼顧效果和成本。

2.2 化學劑損失嚴重，驅油效果受到影響

在驅油階段，化學劑能夠充分發揮吸油、驅水的作用，從而為殘余油的聚集和提高采收率提供了保障。但是在注入化學劑后，大部分化學劑和全部的表面活性劑沒有達到油層深度，而是在油層表面滯留。以化學劑為例，受到油層裂隙表層巖石的吸附作用，化學劑貼合在裂縫表面，無法繼續進入油層深處，也就不能發揮應有的吸油、驅水效果。近年來，利用犧牲劑減少化學劑損失的方法得到了比較廣泛的應用。基本原理是將廉價的犧牲劑與三元復合驅混合，將犧牲劑先注入到油層中，帶犧牲劑吸附到油層表層后，再注入化學劑，從而有效避免了化學劑滲透過程中出現嚴重損失的問題。

3 弱堿三元復合驅技術在大慶油田的應用

3.1 三元復合驅防清垢技術的應用

弱堿三元復合驅技術中采用弱堿碳酸鈉代替強堿氫氧化鈉，在使用過程中容易在注入井的井壁上產生結垢。為了消除結垢的影響，可以分別從預防和清除兩方面開展工作。目前來說，結垢的預防有多種，其中較為常用的有兩種，一是采用化學防垢劑，通過抑制晶體垢的產生達到防垢目的；二是通過改善油田注水系統，在系統中的過濾塔、加藥泵等系統裝置中增加過濾、殺菌裝置，可以起到改善水質、過濾鈣、鎂等離子的效果，避免了結垢的產生。

對于已經產生的結垢，也可以采用化學試劑除垢或物理除垢的方式，清除附著在注水井井壁上的結垢。化學藥劑一般以酸液等專門的清垢液體為主，酸洗后要注意用清水沖洗；物理除垢可以用地面高壓相塞泵，利用高壓力產生的強大沖擊水流，破壞結垢并達到沖洗效果。

3.2 改善注入能力化學試劑

近年來，大慶油田在借鑒國內外成功經驗和大量室內實驗基礎上，進行了一系列交聯聚合物微凝膠（流動凝膠）礦場試驗。從配制溶液所用水的類型來看，交聯聚合物微凝膠可分為清水和污水交聯聚合物微凝膠兩種類型。從配制溶液所用交聯劑類型來看，交聯聚合物微凝膠可分為三價鋁和三價鉻兩種體系。從交聯聚合物微凝膠使用目的來看，可歸結為改善聚合物驅和聚合物驅之后進一步提高采收率措施兩種情況。由于礦場試驗時間比較短，現在還很難對其試驗效果做出完整系統評價，但從現有注入和采出井動態反映特征來看，可以肯定試驗會取得預期的效果。

4 結語

作為現階段國內油田中廣泛應用的一種化學驅強化采油技術，三元復合驅能夠實現堿、表面活性劑、聚合物三者之間的有機融合，確保了三種驅替劑各自功能的有效發揮，對于發揮良好的驅油效率和提高原油采收率都起到了顯著的效果。根據當前大慶油田的采油需要，與時俱進的對弱堿三元復合驅技術進行優化和改善，解決了技術應用中常見的結垢、卡泵等問題，保證了弱堿三元復合驅技術的應用能夠切實提高大慶油田的采收率。

[1]孫學法,盧祥國,孫哲,等.弱堿三元復合體系傳輸運移和深部液流轉向能力——以大慶薩北油田儲層為例[J].油氣地質與采收率,2016,23(5):105-110.

劉淼（1988-），女，吉林省松原市人，2012年畢業于貴州大學化學工程與工藝專業，助理工程師，主要從事表面活性劑重烷基苯磺酸鹽的生產工作。