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油層解堵劑的性能改進與應用分析

2020-07-25 06:25:46
化工設計通訊 2020年7期
關鍵詞:實驗

孫 奧

(大慶油田化工有限公司東昊分公司,黑龍江大慶 163000)

油井開發以及生產過程中,要實現注水、采油環節增產,應采用不同的增產措施,可是在措施落實中較容易出現微粒運移、外來顆粒侵入、結垢等,導致近井地帶出現油層堵塞污染,油井產量可能會減少,尤其是處于中期或是后期開發的油田,因此,應了解油層解堵情況,并對油層解堵劑的性能進行改進,保障油層堵塞得到良好的處理。本文以某氣地區超稠原油為研究基礎,了解其黏度、凝固點、溫度等,并通過實驗,使得油層解堵劑的性能更加完善,保障油田的開采效率得到一定程度的提升。

1 油層原油基本概況

以某地區油層原油為研究范例,原油的基礎特征是密度,20℃時,原油密度在1.0g/cm3,原油黏度相對較高,原油在50℃溫度下,經過地面脫氣以及脫水,原油黏度約是22× 104MPa·s;凝固點高,平均值已經超過25℃,個別的單井溫度可以到達45℃;本原油的膠質以及瀝青質的含量很高,平均含量在50%之上;含蠟量較低,平均在2.5%以下。以稠油分類為基礎,本原油屬于重質超稠油。要對超稠油進行開發,應了解其基本特征,避免為后續生產工作造成不利。

2 油田超稠油的相關概述

油田超稠油生產時,注汽壓力過高,投產效果不佳。注汽壓力高導致注汽干度低,油井的吸汽能力過差,油層功能無法得到充分發揮,使得油層周期生產效果差。一些井的注汽壓力與周期變化有一定聯系,周期隨時間變化注汽壓力出現升高。從前期新井生產情況看,隨著注汽壓力的改變,周期增加升高有8口井,注汽壓力隨周期增加而下降的有3口井。通常情況下,對于原油油層處理主要采用的是有機溶劑與無機酸,可以將油井有機物堵塞以及無機物堵塞情況解除。將地層角質以及瀝青質溶解,保障油井的注氣壓力以及原油黏度下降。而現階段,超稠油層在生產中面臨很多問題,由于注氣壓力以及原油黏度超過一定范圍,加上吞吐周期短、回采水率低、油層動向不均勻等,油層堵塞愈加嚴重,而傳統的油層解堵劑進行堵塞處理效率不高,因此應重視油田中所使用的油層解堵劑性能改善,減少由于堵塞造成的生態污染問題出現。

3 油層解堵劑的性能改進

油層解堵劑的性能改進,需對傳統的油層進行預處理。這之前技術人員需了解處理工藝缺陷性,并對缺陷性進行研究以及分析,并總結現場經驗,可以在原油的油層處理劑中添加具有有機膠功能的黏土穩定劑,也可以添加脂肪醇聚氧烷基醚滲透劑、異丙醇互溶劑、聚氧乙烯醚乳化劑等,減少油層堵塞,使其周期生產效果得到極大程度的增強。

3.1 油層溶蝕率的實驗

改變原油無機酸的配方,將原油的無機酸配方3%HF與12%HCl的結構變為5%HF+10%HCl,取不同的巖心樣品進行有機抽提,之后分別干燥,再各取1份混合,可以在45℃常壓環境中下對溶蝕率進行了解,經過實驗,發現混合酸如果是3%HF與12%HCl的結構,4h后的溶蝕率是35.00%,8h后的溶蝕率是42.6%,而5%HF與10%HCI結合的混合酸時,實驗結果是,溶蝕率在4h后是33.7%,8h后是40.3%,溶蝕率下降,說明經過改進的原油配方溶蝕率更小,利用已經改進的配方處理油層堵塞,溶蝕效果更好。

3.2 明確黏土膨脹情況

稱取0.50g膨潤土粉,將其精確至0.019,置于50mL量筒中添加,之后加入黏土穩定劑溶液5mL,利用蒸餾水將其稀釋,直到到達量筒50mL位置,將量筒中的溶液充分搖勻,進行室溫保存。1d后觀察膨潤土膨脹后情況。還應利用蒸餾水5mL將黏土穩定劑溶液取代,并了解膨潤土在水中的膨脹情況。也可以用煤油將黏土穩定劑溶液代替,了解膨潤土在煤油中的情況。經過實驗觀察以及計算發現,防膨率從76.3%上升到92.1%,藥劑經過改進后,對于黏土膨脹抑制更好,整體提高了8%,可以滿足藥劑改性的要求。

3.3 油層原油配方的實驗

在原油配方中,添加有機類黏土穩定劑、脂肪醇聚氧烷基醚滲透劑、烷基磺酸鹽助排劑、聚乙烯醚乳化劑和異丙醇互溶劑等助劑,將巖石表面張力以及原油黏度為基礎,將混合液對巖心的滲透性增強,將混合酸液整體的洗油以及脫膠能力極大提高,增強地層流體導流能力,從實驗可知,酸液的脫膠與洗油能力。改進前,藥劑配方的降黏率89.60%、洗油率87.60%、脫膠率85.00%,改進藥劑配方后,實驗效果是酸液的藥劑配方的降黏率93.10%、洗油率94.50%、脫膠率89.10%。技術人員可以通過對藥劑配方的改進,保障藥劑對于無機垢以及有機垢的有效處理,提高油層解堵劑的解堵能力,抑制油層黏土,促進酸液助排能力的提升,將原油周期生產效果極大增強。

3.4 了解油層解堵劑的配伍性

要防止已經經過改進的藥劑配方對于原油的影響,例如使得原油出現乳化,導致后期聯合站脫水,應分析已經經過改進的油層解堵劑對采出液脫水性能的影響,經過實驗以及考察發現,本油層解堵劑的性能與破乳劑可以很好地配伍,對聯合站的原油破乳脫水以及后續水質處理不會造成不利的影響。

4 油層解堵劑的應用

將油層解堵劑在超稠油區域進行現場應用,共使用20井次。將其與還未曾應用的相鄰井對比,平均單井已經下降了1.4MPa,注汽壓力整體下降,注汽質量得到很大提升。通過表1可以發現,已實施井的采注比提高,提高了0.184,油汽比則提高了0.09,通過油層解堵劑將油井生產效果增強。通過實驗結果以及表1可知,油層解堵措施可以處理掉超稠油區域的堵塞情況,減少有機污垢以及無機污垢對于油層帶來的損害,將部分原油近井地帶滲透率恢復。通過改善超稠油區域解堵劑性能,例如配方改變、配伍性、酸液的脫膠與洗油能力等研究,使油層解堵劑效率極大的提升,為油田生產提供極大便利。如表1所示。

表1 油層解堵效果

5 結束語

油層堵塞經常在油田生產過程中產生,要解決這一問題,技術人員首先應對堵塞的原因進行研究,了解其是否存在微粒運移、外來顆粒侵入、或是結垢問題,并通過油層解堵劑的配方改進以及實驗,了解未實施的相鄰井與已經實施井的不同指標對比情況,從實驗結果可以看出,經過改進之后的油層解堵劑采注比與油氣比均有很大提高,由此可見,油層解堵劑的性能改進對于其應用效果增強有一定作用。

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