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低渗油藏降压增注剂性能评价研究

更新时间:2016-07-05

西峰油田处于伊陕斜坡的西南部,属三叠系延长组,主要生产层为长8层,孔隙类型主要包括粒间孔、溶孔、晶间孔、破裂孔、微孔和微裂缝等,其中,以粒间孔最发育,平均孔隙度为10.5%,平均渗透率为2.2×10-3цm2, 属 低 孔 低 渗 储 层.原 始 地 层 压 力16.58MPa,饱和压力13.02MPa,为特低渗、高饱和岩性油藏,未见边底水,属弹性溶解气驱动,自然能量不足.西峰油田长8油层原油性质较好,地面原油密度0.837~0.858g/cm3,地层原油密度0.721~0.734g/cm3.

1 注水现状

西峰油田目前注水井正常开井600多口,日注水量超过20000m3/d,平均油压18.5MPa.从西峰油田水井注水情况看,主要存在初期注水压力高、压力上升速度快、达不到配注井数较多,措施增注有效短等问题,且逐年增多,给注水稳产工作带来极大的困难.

活性水增注技术是目前研究比较广泛的降压增注技术,[1-3]该技术主要是通过表面活性剂以及助剂来降低油水界面张力和改变岩石的润湿性,从而改变油水的相对渗透率,进而影响注入压力以及采收率,此外,活性水体系在粘土防膨、阻垢、杀菌等方而也具有明显的效果.通过这些作用可以达到低渗透油田降压增注的目的.[4]在实验室条件下对CX型表面活性剂进行了研究,测定了表面张力、界面张力、乳化解析能力,粘土防膨性和岩心驱替实验,同时对油田注入水的水质进行了分析,水型采用苏林分类法计算得出,试验结果见表1.

水分析结果表明,除X1注水型为MgCl2水型外,其余水型均为CaCl2水型.X2联地层水矿化度为10473.5mg/L,水样有结垢趋势.

2 CX型增注剂性能评价

2.1 表界面张力及界面张力

室内用表界面张力仪对不同浓度的CX型增注剂在不同现场水样中的表界面张力进行了测定,试验结果见表2、表3.

室内通过岩心流动实验评价了CX型增注剂的降压能力,试验用水为X1注入水联现场水样,试验方法如下:

表1 水质分析结果

名称物质含量(mg/L) 矿化度(mg/L)水型K+Ca2+Mg2+Ba2+Cl-SO4 2- CO3 2- HCO3-X1水源井 117 140.4 24.3 167.4 287.8 154 0 173.3 1064.2 CaCL2 X1注 156 52 20.6 397.5 185.5 171 0 338 1320.6 MgCl2 X2联 4095 232.7 88.3 934.1 4557.4 5 0 561 10473.5 CaCL2

表2 CX型降压增注剂表面张力测量结果

水样 CX型增注剂浓度(%)/表面张力(mN/m)0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 X1水源井 41.15 39.23 37.82 33.13 29.30 X1注 41.23 37.66 34.21 31.66 29.72 X2联 39.36 35.15 32.54 29.43 28.15

表3 CX型增注剂界面张力测量结果

水样 CX型增注剂浓度(%)/表面张力(mN/m)0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 X1水源井 7.55 6.24 5.30 5.28 4.72 X1注 7.32 6.32 5.06 4.26 4.27 X2联 7.18 6.40 5.16 4.50 4.36

按照上述的试验方法对西峰长8储层的岩心进行了驱替试验,试验结果见表6.

2.2 乳化解析

室内试验了现场注入水在0.15%的CX型增注剂加量下对岩心粘土膨胀性能,使用高温高压页岩膨胀仪测量岩心在不同介质中的膨胀结果.试验温度55℃,试验压力4.5MPa,走纸速度6cm/h,试验结果见表5.

表4 原油乳化解析试验结果

乳化速率r/min解析时间(h)/析出率(%)1 1.5 2 4 6 8 10 400 31 37 43 58 72 78 86 800 31 32 40 53 66 77 82 1200 28 30 36 46 58 75 80 1600 26 29 35 42 53 71 78 2000 24 27 31 39 47 69 76

从试验结果可以看出,当CX型增注剂加量在0.15%时,即使注入水和原油在2000r/min下乳化,其在10小时的解析率均大于75%,因此CX型增注剂的加入可有效防止注入水和原油发生乳化.

2.3 粘土防膨

室内用具塞量筒评价了CX型增注剂浓度在0.15%下注入水和原油乳化解析性能,试验用原油为现场热脱水原油,试验结果见表4.

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表5 粘土膨胀结果

膨胀时间(h)/膨胀量(mm)1 2 3 4 5 6 7蒸馏水 0.040 0.049 0.058 0.062 0.063 0.063 0.063 X1水源井 0.039 0.043 0.054 0.060 0.060 0.060 0.060 X1水源井0.15%增注剂体系0.003 0.004 0.005 0.009 0.015 0.015 0.015 X1注 0.038 0.044 0.052 0.057 0.057 0.057 0.057 X1注+0.15%增注剂0.002 0.005 0.009 0.009 0.016 0.016 0.016

从上述试验结果可以计算出,加入0.15%的CX型增注剂后,水源井的注入水防膨率为75%,X1注注入水防膨率为72%,增注剂能够有效预防粘土膨胀.

2.4 岩心驱替试验

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(1)岩心抽空饱和采出水;

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(7)X1注注入水驱替,测水相渗透率,并记录驱替压力;

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(3)润湿性恢复10天;

(5)X1注注入水驱替,测水相渗透率,并记录驱替压力;

(4)采出水驱替,测水相渗透率,并记录驱替压力;

(6)注入含0.15%CX型增注剂的X1注注入水5PV,放置 24h;

(2)油驱水至出油5PV,建立束缚水下的含油状态;

表6 CX型增注剂对岩心驱替压力影响试验结果

压力降低率(%)西10 23 3.23 3.62 2.03 43.9西18 16 0.58 9.33 7.87 15.6 13 0.76 8.17 5.56 31.9西23-26井 号岩心号空气渗透率(10-3μm2)处理前注入水驱替压力(MPa)处理后注入水驱替压力(MPa)14 1.20 6.51 4.32 33.6 32 0.88 7.93 4.98 37.2

从上述试验试验结果可以看出,当CX型增注剂浓度大于0.15%时,注入水和采出水的表面张力在28.15~37.82mN/m之间,界面张力除水源井水样较大外,X2联和X1注水样界面张力均在5mN/m左右,能够满足现场施工要求.表界面张力值显示,X1水源井水样大于X1注和X2联,原因是X1水源井水样矿化度最低,矿化度对降压增注剂的性能有一定的影响.

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岩心驱替试验结果表明,CX型增注剂能够很好的降低注入水驱替压力,改善水相渗透率,在试验的5块岩心中,西18井16号岩心压力降低率为15.6%,其余岩心压力降低率均保持在30%以上,西10井岩心压力降低率甚至达到40%以上.

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3 结论

(1)通过水源井和注入水水质分析,水型均为CaCl2水型.

(2)通过表面张力和界面张力实验CX型增注剂加入量应大于等于0.15%,且加入0.15%CX型增注剂水源井的注入水防膨率为75%,X1注注入水防膨率为72%,增注剂能够有效预防粘土膨胀.

(3)加入0.15%CX型增注剂乳化解析率大于75%,可以避免发生原油乳化.

(4)CX型增注剂能够很好地降低注入水驱替压力,改善水相渗透率,岩心压力降低率均保持在30%以上.

参考文献:

[1]方晓红.表面活性剂性能及降压实验研究[J].大庆石油地质与开发,2002,21(2):62-63.

[2]王航,任晓娟,李大勇,等.廊东油田表面活性剂降压增注实验研究[J].辽宁化工,2010, 39(10):1007-1009.

[3]唐敬珍,方晓红.表面活性剂降压增注技术在低渗选油田应用研究[J].化工时刊,2004,18(1):51-54.

[4]熊生春,石玲,程时清.低渗透油田降压增注剂室内研究 [J].石油化工高等学校学报,2014,27(2):51.

张彩霞,仵慧宁,吴亮,权红梅
《甘肃高师学报》 2018年第02期
《甘肃高师学报》2018年第02期文献

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