低滲透油田表面活性劑降壓增注技術及應用淺析

苑培培 魏靜 張貞貞

摘 要：由于低滲透油田在結構上的獨特屬性，使得其中部分作業較為艱難。有鑒于此，本文結合相關實例，探討了表面活性劑降壓增注技術及應用情況，分析應用這種技術提高低滲透油田開發質量的方法。

關鍵詞：低滲透油田;表面活性劑;降壓增注技術

1 主要降壓增注技術

1.1 酸化技術

對低滲透油田進行一定的酸化來強化采油效率，對油氣資源增產意義重大。酸化的主要原理為：利用酸性物質對油井巖石、裂縫內塞物腐蝕和溶解，進而不斷提高油井地層的通透性。酸能夠有效解決油井進井地帶污染狀況，并對多次增注減壓的油井發揮重要作用。在采用酸化技術時，由于酸比較特殊，因此對酸液性質的要求也比較高。通常要在酸液成分中加入一定緩蝕劑，改善酸性能，避免其對位置產生不利影響。但酸化技術作用距離有限，只能作用于進井地帶，而且有效期短、成功率低，溶液產生酸渣沉淀，使進井地帶受到二次傷害。

1.2 表面活性劑

表面活性劑能夠在溶液表面形成親水，并且能夠進行定向排列，進而明顯降低油水界面張力和乳化作用，實現低滲透油藏降壓增注。此種活性劑分子結構比較特殊，主要表現為兩種反應，其分子結構一端為親水基團（極性基團），例如：氨基鹽、酰胺基等物質。表面活性劑分子結構另外一端為（非極性烴鏈），往往是具備大于八個碳原子的烴鏈。根據使用性質，可將活性劑分為兩種，離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。兩種類型活性劑均能夠顯著減小油田注水壓力，降壓增注效果明顯。目前，此種技術油田相關作業中具有較好的應用效果。

2 表面活性劑降壓增注機理

當表面活性劑進入巖心后，因其同時具有親水性和親油性，在界面上不斷吸附，逐漸降低油水界面張力[1]。由于親水親油基團以二聚體形式存在使得其表面活性更強，穩定性更好，更適宜于復雜地層下的驅油。通過發揮表面活性劑的改變巖石潤濕性、降低油水界面張力、減小親油油層的毛細管阻力和增加毛管數等特性，洗滌增溶地層原油，實現降壓增注和提高采收率的目的[2]。

3 表面活性劑性能應用及評價

就目前而言，低滲透油藏石油儲量已經成為我國石油資源的重要組成部分，其地位非常重要。而在油田開采過程中，主要是通過注水開發的方式。但是，大多數低滲透油儲普遍都存在孔喉細小、滲水率低、流動阻力大等現象，因而，在這樣的儲油層當中，通過加入一些敏感的礦物質，對于儲油層進行保護，可以顯著提高注水的壓力，提高油田采油的速度。通過在水中注入表面活性劑的方式，可以顯著提高整個采油處理的半徑，取得良好的效果[3]。

相對于不同的低滲透油田，就應該選取應用不同的表面活性劑進行降壓增注，因而，在進行開采過程當中，要通過實驗室靜態評價的方式，對于油井產出的脫氣原油進行水相控制。借助張力預制測算的方式，對于表面活性劑注射狀態下，油水界面的張力以及水液界面的張力進行系統性分析。目前，主要采用的表面活性劑型號有K2d1、k2d2、k2d3等，運用這些表面活性劑，油水界面的張力可以達到2.0到2.5×10-3mN/m。

4 表面活性劑敏感性測試

4.1 儲層敏感性分析

在進行油田開采作業時，其主要的開采方法是借助注水開發進行。可是需要注意的是，對相當多的低滲透油儲而言，它們通常都會有孔喉較小、滲水相對較弱、流動阻力大等情況出現。所以，在這樣的儲油層當中，必須借助增加部分相對敏感的礦物質，從而促使注水的壓力能夠明顯的實現提升，進而幫助油田采油的速度能夠實現較好的增加。

儲層敏感性分析主要是通過外界流體評價的方式，分析這種油水界面張力，對于儲層系統造成的敏感性危害：①探討引入外界物質，對于流動性造成的具體影響，并分析不同種類的表面活性劑運用，對于儲層滲透性造成的具體影響，探究其影響因素;②分析流動性改善情況以及油氣層的具體保護方法，從而為后續的油氣產能提高提供理論性的依據;③在低滲透油田勘探開發過程當中，要對外界流體以及不同儲層的巖石接觸參數變化，進行物理性能的分析，從而為后期儲層滲流能力的改變，建立敏感性實驗分析基礎;④通過模型分析方式，探究不同模擬施工對于低滲透儲層造成的具體影響，并探究表面活性劑應用存在的潛在危害;⑤通過外來條件的引入，評價不同損害類型，對于具體表面活性劑應用造成的影響，將損害程度控制到最低，針對不同的損害路徑制定出相應的調整對策[4]。

4.2 鹽度敏感性實驗

借助開展層級的礦化檢測作業，能夠進行相關膨化物質儲層傷害的分析：第一，通過水驅開發的長期注水，使得地層水礦程度不斷的下降，這就可能導致儲層的黏土礦質產生膨脹現象，從而影響儲層的吸水能力。第二，可以利用模擬分析方式，對于地層水進行注入式檢測，分析礦化度對于找礦連接的具體影響。第三，在參數分析實驗的過程當中進行水測滲透，如果水測滲透率明顯降低，那么就基本上可以判斷為地層水礦化程度加深。例如，使用蒸餾水進行配比，礦化度限制采用10000mg/L、6400mg/L、3200mg/L、1000mg/L 作為評判指標，對于礦化程度進行檢測，成分有氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂，按照7：0.6：0.4的濃度配比，將上述成分進行稀釋，按照礦化程度由高到低的順序，將不同的水礦化度進行排列，直至蒸餾產生相應的對照分析組織。

4.3 速度敏感值的測算

通常而言，如果在薄層儲油層里沒有出現節固的顆粒，在這個前提下就能夠對漂浮物程度開展相關的測算工作，特別要注意的是在一些土層結合能力相對比較強、含有高嶺石的土層當中，借助這種注入水，可以引發流動的遷移現象，在儲層的細小喉結處，進行相應的滯留和堵塞，從而導致儲層滲透能力的下降。因而在注入表面活性劑的過程當中，還要對注入水的流速進行關注，對其開展相應的敏感值測算，避免由于滲透率的急劇下降，而導致微粒移動，造成流速超量，影響整個開發的堵塞程度[5]。

4.4 水敏感值測算

在內部注入表面活性劑之后，要測算誰與儲層黏結物質的接觸敏感性程度，從而進行礦物質膨化系數的分析，使得儲層滲透率下降的情況下，實驗溫度敏感性可以得到優化控制。第一，對注入的水量進行臨界值宿的測算，保障粘土微粒不發生黏結，并且排除相應的敏感因素，影響對于儲水層的黏結性造成負面分析。第二，選擇優化評價方式，根據儲層敏感性評價辦法，按照6400mg/L的相應模擬標準，進行初始鹽水濃度選擇。第三，根據直接蒸餾水測算方式，對于不同黏結劑注入之后，平衡滲透率的相應分析進行壓力測算，按照現代平流泵的注入速度，進行臨界速度的相應分析。第四，繪制層級注入曲線，按照巖心水測滲透率，進行橫縱坐標的相應曲線繪制。

4.5 合理設置表面活性劑投入的周期

通過上述分析之后，要對注入流程進行合理設置，先將巖心抽空，進行飽和地層水的注入，再通過微孔濾膜滲透方式，分析進行壓力注入計量控制。按照表面活性劑50倍、100倍、150倍的相應測算，進行降壓增注劑的注入，并進行耐沖刷性的系統分析與評估。

5 總結

目前，我國低滲透油田開采措施逐年增多，要重視降壓增注技術的實施。研究低滲透油田表面活性劑的應用，有利于控制好表面活性劑注入的濃度，以及進行更加系統的耐沖刷性能分析。所以要選取正確的降壓增注技術，為低滲透油田創造有利的條件。

參考文獻：

[1]祝仰文，孟紅麗，施雷庭，等.低滲透油藏表面活性劑降壓增注效果影響因素[J].油氣地質與采收率，2016，23 （1）：74-78.

[2]楊友榮，金新銘，王軍.低滲透油田降[J].遼寧化工，2014 （04）：414-416.

[3]梁玉紀，海信科，李玉明.低滲透油田表面活性劑降壓增注技術及應用[J].石油天然氣學報，2010，32（4）：353-355.

[4]戴群，王磊，王長俊，等.表面活性劑降壓增注技術在江家店特低滲透油田的應用[J].精細石油化工進展，2013， 14（3）：11-14.

[5]崔曉東，郭東紅，等.表面活性劑降壓增注提高采收率機理研究[J].精細與專用化學品，2017（7）：4-6.

基金項目：上海合作組織基金項目，項目編號2019E01002