曙光油田超稠油分层化学助排技术研究与应用

房 小 丹

曙光油田超稠油分层化学助排技术研究与应用

房 小 丹

（中油辽河油田公司曙光采油厂， 辽宁 盘锦 124109）

针对曙光油田超稠油原油粘度高，采注比低，油层纵向渗透率差异大的矛盾，以“措施到层”为技术思路，开展分层助排技术研究与应用。将笼统助排改为分层助排，实现油层的精细分层处理，使助排技术更具有针对性、合理性、科学性。通过现场应用表明，该技术有效改善了曙光油田超稠油油藏的开发效果，具有广阔的推广前景。

超稠油；原油粘度；化学助排

曙光油田超稠油 1999年投入开发，包括兴隆台、馆陶两套含油层系共 7个开发单元[1]，含油面积14.73 km2，储量10 349×104t，其中，已动用含油面积8.29 km2，储量7 097×104t。截止到2013年12月，共有抽油井1 157口，开井767口，日产液13 278 t，日产油3 269 t，综合含水75.4%。超稠油产量已曙光采油厂稳产的主要力量。

1 开发矛盾

1.1 动用不均、汽窜矛盾突出

超稠油油藏具有“浅、稠、散”储层胶结疏松、渗透率高、地层非均质性严重及孔隙度大等特点。在注蒸汽开采过程中，普遍存在严重的蒸汽指进或超覆、井间汽窜、蒸汽热效率低等问题，严重影响了超稠油的整体开发效果[2]。

统计曙一区兴隆台超稠油油藏汽窜比例达到72.4%，其中主力区块杜 84、杜 80汽窜比例达到80%以上,见表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，即地面脱气原油具有密度大、粘度高、凝固点高、胶质+沥青质含量高、含蜡量低的特点，根据稠油分类标准，属于重质超稠油[3]，见表2。

超稠油油藏因原油粘度高、流动阻力大，当温度降低后原油失去流动性无法采出，导致油井生产时间短，周期产量低，回采水率低，地层存水多[4]。一方面注汽吞吐过程中，当蒸汽进入油层后，遇冷凝结为高温水，由于储层岩石斑状润湿或点状润的存在，导致凝结水在岩石孔隙中的流动性遇阻，成为束缚水致部分冷凝水无法采出地面[5]；另一方面多轮吞吐后油层积水，冷凝水大量吸热，不利于下一轮注入蒸汽热效率的发挥，影响以后的吞吐效果。

2 主要研究内容

常规笼统化学助排技术由于油井层间渗透率差异大，措施针对性不强，影响措施效果。为解决上诉问题，以“措施到层”为技术思路，开展分层化学助排技术研究，将机械与化学助排结合，细化油层矛盾，进一步提高油井生产效果。

2.1 分层助排管柱的研制

该管柱主要由Y211封隔器、K341封隔器、锚定器、平衡阀和分流开关组成，见图1。

2.1.1 Y211封隔器

该封隔器主要由上接头、中心管、隔环、胶筒、下隔环、锥体、卡瓦、卡瓦座、扶正体、轨迹钉、下接头组成，见图2。

工作原理

坐封：将封隔器下到设计位置后，按所需坐封高度上提管柱后下放管柱。扶正器依靠弹簧的张力造成扶正块与套管壁的摩擦力沿轨迹中心管的轨迹槽运动，滑环销钉就从短槽的上死点运动到坐封位置时的长槽上死点，卡瓦也就从收拢状态变成撑开状态，并卡牢在套管内壁上。同时，坐封剪钉在一定管柱重量的作用下被剪断，上接头、调节环和轨迹中心管一起下行，压缩胶筒，使胶筒直径变大，从而封隔油、套环形空间。

解封：上提管柱，上接头、调节环和轨迹中心管一起上行，滑环销钉运行到下死点，锥体退出卡瓦，卡瓦收回解卡，与此同时胶筒也收回解封，封隔器完成解封。

2.1.2 K341封隔器

该封隔器主要由上接头、解封销钉、衬管、中心管、胶筒、承压套、下接头组成，见图3。

工作原理

坐封:从油管打压，压力液从锥型阀进入胶筒，使胶筒胀封；停止打压后，锥型阀在压力液作用下关闭，封隔器进入工作状态。

解封：降压后上提管柱，胶筒在摩擦力作用下保持原位置，解封销钉受到剪切力作用；当上提负荷增加、胶筒与套管之间的摩擦力足够大时，解封销钉在最大剪切作用下剪断，中心管上移，释放出胶筒内的高压液体，封隔器解封。

2.1.3 分流开关

分流开关主要由由上接头、连接体、弹簧、活塞及下接头组成，见图4。

工作原理：

当液体或药剂从油管注入时，液压推动活塞下行，漏出注入孔道，液体或药剂通过该孔道进入目的层，实现分层助排。停压后，在弹簧作用下孔道关闭，防止药剂返排。

2.2 助排剂筛选及性能评价

2.2.1 耐温前试样不同浓度降粘率

将试样配成不同浓度的水溶液。在70 ℃条件下测定杜84块脱水原油的实际粘度。将原油与试样水溶液的比例为7∶3的混合液放在70 ℃条件下恒温30 min，并搅拌成乳状液，测其粘度见图5。

从图5中曲线可以看出，1#、3#样品具有较好的降粘效果。

2.2.2 耐温后试样不同浓度的降粘率

将初选合格的降粘剂试样在300 ℃、48 h条件下进行耐温实验。将耐温后试样配成不同浓度的水溶液，按耐温前的试验方法测定其降粘率。从曲线可以看出，3#降粘剂具有较好的耐温性能(图6)。

2.2.3 配伍性实验

取现场油水混合物100 mL按现场使用浓度加入破乳剂，在 80～85 ℃温度下进行破乳实验，48h后读出空白原油脱水量，然后取现场油水混合物100 mL分别加入不同浓度的降粘剂,再按现场使用浓度加入破乳剂，在 80～85 ℃温度下进行破乳实验，48 h后读出原油脱水体积，该体积作为原油试样脱水量 。

试验结果表明：脱水量相对百分差值≤10%，对脱水量无影响，见表3。

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3 现场应用及效果分析

该技术在曙光油田超稠油区块现场实施 24井次，措施成功率100%，累计增油8 450 t，平均单井增油352 t，应用效果明显，主要表现在以下两个方面：

（1）期产油、油汽比显著提高

实施该项技术后，油井周期生产情况得到了改善。统计周期已结束的油井，平均周期产油由上周期的544 t上升到748 t，油汽比由0.25提高到0.42，平均周期生产天数由58 d延长到93 d，取得较好的增油、提液效果。

（2）周期回采水率得到提高

由周期生产效果看，措施后回采水率由上周期的 21.3%提高到 58.7%。说明助排改变了油藏润湿性能，降低了油水界面张力，周期回采水率得到了提高。

4 结 论

（1）该技术将机械与化学技术有机的结合，解决了单一技术的局限性，有效改善油井生产效果；

（2）细化了油层矛盾，实现了“措施到层”，使措施更具有针对性、合理性、科学性；

（3）该技术研究与应用为超稠油的开发提供了有力的技术保证，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

［1］ 王贤炉，许国民.曙光油田开发历程[C].曙光油田开发技术论文集.东北大学出版社，2002-10： 1-9.

［2］ 罗英俊，万仁溥．采油技术手册[M].北京：石油工业出版社，2005-03：823-824.

［3］ 万仁溥，罗英俊．采油技术手册(修订本) [M].第八分册. 稠油热采工程技术. 石油工业出版社，1996-12：24.

［4］ 郎宝山．曙光油田超稠油蒸汽添加剂的研制与应用[J] .油田化学，2004,21(1)：23-24.

［5］ 王诗中，余五星．超稠油高温降粘降阻技术及其应用[J] .石油钻采工艺，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，辽宁盘锦人，工程师，2008年毕业于大庆石油学院资源勘查工程专业，从事采油技术的研究与推广应用工作。E-mail：fxd_1983@163.com。