超稠油水平井复合助排技术研究及应用效果分析

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1、辽河油田第28届青年油水井分析论文答辩会论文超稠油水平井复合助排技术研究与应用效果分析单位：特种油开发公司工艺研究所答辩人：王鸽组别：采油工艺组二○一一年十一月目录1技术背景12作用机理22.1药剂的主要成分22.2施工过程22.3主要作用机理23现场试验情况及应用效果分析43.1杜84-兴H302井实施效果43.2杜84-兴H307井实施效果53.3推广效果64经济效益74.1完周井经济效益74.2未完周井经济效益75结论71技术背景特油公司所辖的曙一区超稠油油藏，经多年开发，油井轮次偏高，产量递减严重。近年来随着水平井开采技术的不断成熟，并以其独特的技术优

2、势，使水平井的建设规模迅速扩大。2010年底特油公司共有吞吐水平井154口，占公司总井数的13.3%，年产油达到39.8×104t，占总产量的30%，为特油公司的持续稳产发挥了重要作用，见图1。图1特油公司历年产量构成情况随着开发的深入，水平井陆续进入中后期开采阶段，逐渐暴露出油井吞吐效果变差、产量递减幅度大等问题，见图2。图2特油公司水平井各轮生产情况-8-通过对超稠油蒸汽吞吐规律和影响因素的分析认为，导致油井吞吐效果变差有两个方面原因，一是油层动用状况不均，平面汽窜严重，大量地下原油得不到动用；二是地层亏空加大，地层压力下降，油层供液能力下降，表现为油井周

3、期日产水平下降，生产期延长；三是受地下存水影响，蒸汽前缘的热水带加热温度低，影响蒸汽波及范围和利用效率。这些开发矛盾严重制约了水平井的高效开发。因此，引进新工艺、新技术，提高超稠油水平井工艺技术水平，对稳定特油公司原油产量至关重要。对于水平井生产过程中所暴露出的种种矛盾，采取了多项有针对性的进攻措施，先后试验了三元复合吞吐、综合调剖等措施手段，也收到了一定效果，但由于水平井措施费用较高，导致这些单一的化学措施投入产出比较低。在这种严峻形势下，单一的增产措施已无法解决开发过程中存在的多种矛盾，因此，需要继续探索新型技术，确保水平井吞吐效果持续改善。通过前期的经验

4、积累，对超稠油水平井生产特点进行分析，改变技术思路，确定了多种药剂协同作用的措施思路，利用药剂间的优势互补，达到改善蒸汽吞吐效果，提高周期产量的作用。2作用机理2.1药剂的主要成分复合助排技术的药剂主要有四种成分，其中碳酰二胺85%、表面活性剂11%、聚丙烯酰胺3%、引发剂1%。2.2施工过程施工工艺采用精细段塞式注入方式，将碳酰二胺、聚丙烯酰胺、引发剂按上述比例混合，配置成水溶液，正打入油井，注入一部分后停止注入。然后开始注入表面活性剂水溶液，注入完成后，将剩余的碳酰二胺、聚丙烯酰胺混合溶液正打入油井，最后再注入3～5吨表面活性剂，所有药剂注入完毕后，正替清

5、水15吨，反替清水15吨，施工完毕后即可注汽。2.3主要作用机理超稠油水平井周期生产末期，井底压力降低，供液能力不足，且温度下降，原油粘度升高，流动困难，表现为周期末产量低，直至生产周期结束，此时，大量的原油聚积在近井地带。下一周期注汽前，按照施工要求，将混合药剂注入井底，与近井底带的原油进行混合，其中表面活性剂能产生大量的活性泡沫，增加药剂体系的波及体积，使之与原油充分混合，降低原油粘度。随着药剂的不断注入，近井地带的原油将向油层深处流动，最后注入的表面活性剂能够与近井地带的岩石接触，改变岩石润湿性，由-8-亲油变为亲水，减小油井生产时原油在近井地带的流动阻

6、力。随着蒸汽的注入，各组分互相配合，发挥药剂的协同效应，药剂的具体作用如下所述。2.3.1聚丙烯酰胺作用聚丙烯酰胺共两方面作用。一是调剖作用，由于溶液中加入聚丙烯酰胺，常温下可形成液相凝胶，增加溶液粘弹性，混合溶液随蒸汽注入油层后，优先进入高渗层，填充大孔道，阻止后续注入的表面活性剂全部进入高渗层而损耗；二是可以起到增加泡沫强度的作用。2.3.2碳酰二胺作用随着高温蒸汽的注入，当温度达到150℃时，碳酰二胺分解，产生CO2和NH3，其中部分CO2与表面活性剂、凝胶混合，形成活性泡沫，增加蒸汽波及体积，提高蒸汽热利用率；另一部分CO2可以溶于高温原油中，降低原油

7、粘度，并能随意进入液态活性剂无法进入的含油孔道中。NH3溶于水后形成氨水，是一种弱碱液能与原油中的活性组分（主要是有机酸）发生反应，可以生成天然的表活剂，导致液相间界面张力降低，形成乳状液，降低整体粘度，增强流动性。并且原油中的特定组分，能与硅酸盐形成稳定的界面膜，水分子很难侵入岩石表面，碱水可以破坏原油与岩石表面的界面膜，将岩石表面的原油剥离开来，起到洗油的作用。2.3.3表面活性剂的作用该技术中应用的表面活性剂具有两个主要功能，一是与CO2、聚丙烯酰胺形成稳定的泡沫，起调剖作用。另一个是表面活性剂的降粘作用，由于表面活性剂的两亲性质（具有固定的亲油基团和亲

8、水基团），使之易于在油水界面上吸附，降