弱碱三元复合驱开发策略_马源.pdf

2023 年 第 7 期 化学工程与装备 2023 年 7 月 Chemical Engineering&Equipment 59 弱碱三元复合驱开发策略 弱碱三元复合驱开发策略 马 源，刘海彬（大庆油田有限责任公司第二采油厂地质研究所，黑龙江 大庆 163000）摘 要：摘 要：主要对三元复合驱技术进行概述，分析三三元复合驱中碱发挥的作用，探究弱碱三元复合驱开发的有效策略，有望对部分学者提供指导和帮助。关键词：关键词：弱碱；三元复合驱；开发；策略 前 言 前 言 在我国，石油被称为工业的血液，这就代表着它在经济社会发展中具有重要作用。现代社会发展视域下，我国三次采油技术获得快速提升，在某种程度上实现了油田稳产增产，结合实际情况来看，在注水油田中，整体采收率的提升，主要是依靠化学驱，这种采油既能降低支出，又能达到良好的开发效果，所以被普遍应用在石油开采工作中。以复合驱技术为例，根据组分差异，可以将复合驱分为碱/聚合物驱、碱/表面活性剂等组成的三原复合驱等。想要促进石油开采工作顺利开展，当前我们就要将弱碱三元复合驱开发作为重点工作去研究和探索。1 三元复合驱技术相关概述 1 三元复合驱技术相关概述 在我国，三元复合驱主要是将碱、表面活性剂和聚合物这三种驱替剂的协同效应当做基础，实现了化学剂作用的综合性发挥。在组合期间，可以结合不同含量，来实现复合驱的有机组合，进而产生多样的复合驱技术。和聚合物驱相比较而言，三元复合驱有着更为明显的优势，不仅可以将油水界面张力降低，提升油田驱动效率，还能将皮冻效率增强，将流度比降低，将油层岩石本身的润湿性加以改变，进一步提升毛管数，来提升采油率，最红拓宽波及体积，在我国三次采油中，是研究提升采收率的关键方向，在未来发展过程中，具有很大的前景。2 三元复合驱中碱发挥的作用 2 三元复合驱中碱发挥的作用 想要进一步强化采油工作效果，就可以将碱注入对应的油层当中，结合碱自身而言，其相对来说较为廉价，并且还能将溶液 pH 酸碱度增加1。同时，在原油当中，会面临石油酸等物质，键能够和此类成分产生反应，最终形成表面活性剂，进而将界面张力减少，产生原油乳状液，进一步将原油采收率提升。三元复合驱中碱发挥的作用如下：（1）有利于将岩石表面润湿性加以改善。一般来说，碱和原油生成表面活性剂，这一物质会在岩石表面吸附，在某种条件下会将岩石润湿性加以改变，如果岩石表面，从亲油变为亲水，水则会进入对应的小孔道当中，并且润湿于岩石表面，此时，油会在空隙中间，使得驱替更加容易，可以最大程度提升采收率。（2）有利于将界面张力降低。在碱性水当中，会存在很多 OH 离子，若是和原油中有机酸进行相遇，就会产生对应的化学反应，反应完成后，则会生成表面活性剂，并且其会在油水界面处进行聚集，最终将油水界面降低。由此可见，使用碱水在驱油过程中，原油当中，应具备一定的有机酸，只有这样，才能获得应用的效果。在判断原油能否适用于碱水驱过程中，最关键的指标就是原油酸值大小。除此之外，还具备乳化与捕集携带作用。在这期间，若是乳状液较小，就可以被携带至连续碱水相中一起流出，若是在剪切作用下，尺寸逐渐减小，则更利于携带2。3 三元复合驱开发策略 3 三元复合驱开发策略 针对三元复合驱开发策略，我们应综合考虑各个方面的影响因素，结合实际条件，制定科学的开发策略，具体可以从以下几个方面入手：3.1 聚合物前置段塞开发 聚合物前置段塞开发，具有不可忽视性，具体开发过程中，应重点关注这几个方面：1注入井动态。对于绝大多数油田来说，基本上都会出现纵向非均质这种现象，特别是注入化学试剂，在长期冲刷情况下，一旦注水率增加，高渗层空隙遭受冲刷的影响就会更加明显，它作为层内与层间非均质性问题发展的关键因素，扮演着重要角色。与此同时，针对油田中的各注入井，压力上升幅度也会增加，并且具有明显差异，结合实际分析来看，这种现象出现就是因为油层地层条件自身差异的影响。2生产井动态。通常而言，出现生产井动态变化这类现象，基本上都会集中于聚合物驱降低阶段，现阶段，最佳的判断方法有两种，一种是直接观察法，另外一种是水驱导数曲线，前者的具体应用，要将油田注聚一段期限之后，才能使用，并且这种效果需要持续保持，最短的时间也需要三个月，这样做的最终目的是将油层含水变化出现的关键时间节点加以找出3。3聚驱开发效果。正常水驱情况下，将聚合物直接注入至油田中，可能会发生较为强烈的变化，这种变化具有偏转性，所以，作为技术工作人员，在评价出注举措效果过程中，可选择利用模拟前缘水驱阶段直线线段方式开展工作。4聚驱采收率。通过研究案例试验区聚驱开发效果，我们可以得知，完成试验区注DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.07.05660 马 源：弱碱三元复合驱开发策略 聚后，吸水指数得到了很大下降，基本上下降了五分之一左右，通过对吸水剖面与前缘水驱阶段相参数变化进行比较之后，我们能直接发现，主力层存在一定翻转，并且此类变化相当明显。在正常情况下，单井见效时间通常为三个月上下，在确定具体时间时，还要结合油井不同时期的阻力系数和残留阻力系数比值。除此之外，若是阻力系数较小，大多数注入井阻力系数都会保持在 1.4 以下，这就意味着注聚后，采注井优势通道具有严重的冲刷问题，并且还会面临聚窜情况。3.2 前缘水区开发 在进行整体分析过程中，主要是在某一油田的试验区基础上进行的，在结束该试验区井网加密作业后，五年之后开始逐渐向里面注水4。首先，是生产动态。结合注采结果来看，井网自身是否完善，不仅会影响化学剂注入效果，而且会波及其他情况。因此，要格外注意，正式进行复合驱前，要将注采井网加以优化和完善，在注聚结束之前，该试验区一共存在二十五口井，其中，包含注入井和生产井两种类型，数量分别是 9 和 25，如果在对结果进行检测过程中，显示注水对应率比较好，就可以直接判断出，在生产井周边，对于多个小层都会受注水井驱替液的影响，发生优化。然而，在这过程中，需要我们格外注意，想要进一步降低工作的难度，技术人员最好的方式，就是利用注水井，将注水层加以射开，之后再联通采油井。这种做法具有一定优势，可以避免以往操作复杂的情况，只需技术工作人员，将全部采油井射开总油层的数量进行对比，从而获取所需的注采率，不仅减少了计算，还不用做太多研究，应用更加快捷和方便。正常情况下，技术工作人员会以油井为中心位置，之后确保受效方向只存在一个注水井，这样有利于降低对应率计算难度。据研究表明，注采对应率越高，化学剂影响范围会更广，这时候，就会获得更好的开发效果。同时，还要格外重视，工作方向即为压力系统的有效分析，而关键内容就是“空白水驱”，也就是油田正式注入化学试剂前期的工作。该阶段，想要贯彻落实各个阶段工作，作为技术工作人员，在试验区往往会将强采与强注方式相结合，对区域之内的可开采资源含量进行全面掌握。只有这样，才能获得更加准确的试验结果，并且降低工作难度。实践表明，此方法受到很多人员青睐，在某种程度上能够将化学剂的应用效率提升。在这过程中，应重点关注，试验区域内，对于原有压力测试数据，缺乏完整性，在每次开展测试工作时，时间间隔比较长，要想获得连续性的压力变化，就要进行集中试验机检测，这样会增加工作难度，想要有效改善这一现象，最佳的方式就是调整测试时间，保持在每半年一次，这样就可以对具体的压力变化进行有效分析5。其次，采收率。想要掌握油田的开发效果，就应分析其 可采储量，以前缘水驱开发效果评价为例，在落实该项工作过程中，技术工作者应重视目前生产条件，将其当做基础，从而计算最终的采收率。计算方法包含三种：一是童宪章图版法。在使用这一方法时，要先把试验区含水率体现于图版中，通过将其和理论曲线进行对比和分析，最终对采收率进行确定。二是采收率预测。此类方式是应用完常见的几种采收率标定后，来剔除正常值，选择更加科学的数值6。三是水驱曲线法。此类方式有四种技术类型，分别是甲、乙、丙和丁，甲、乙和丁这几种技术应用，一般适用于含水量大于百分之四十的区块，而丙技术则适用于含水率超过百分之八十的区块中。最后，水驱开发效果。结合这一试验区的开发效果，最终对标定前缘水驱阶段采收率加以确定，得出采收率已经达到百分之五十以上，在注采对应率方面，较为良好，并且地层压力也具有一定的稳定性7。3.3 三元主段塞开发 在对三元主段塞开发策略中，重点要关注以下内容：（1）注入井和生产井的动态特征。一方面，在油层当中注入化学剂之后，油层就会进入至“三元主段塞”阶段，此时吸水面剖面会变得均匀。将表面活性剂和碱注入试验区后，整体平均注入压力会逐渐上升，但是，幅度并不是很大，所以，我们可以得知，表面活性剂和碱基本不会影响注入压力。生产井的动态特征。另一方面，完成聚驱见效分析，试验区只需利用“水驱导数曲线”和“直接观察”这两种方式，获得对应的减小时间点。但是，要格外关注，此种方式并非最佳，重点是因为三元主段塞阶段，没有出现更为明显的拐点8。（2）三元驱评价指标。想要确保三元试验区开发效果更加良好，就应在三元主段塞阶段，分析碱和表面活性剂实际应用效果，在此期间，需通过对比方案，包括模拟持续水驱和持续聚驱这两类方式。同时，还需要将该阶段进行区分，划分成见效前和见效后，通过此种方式，就可分析两种化学剂，在开发效果方面的改善程度。（3）三元驱采收率标定。对童宪章图版法进行有效利用之后，可以实现对试验区采收率的科学分析，得出最终结果，结果显示采收率值相对来说很高，所以，这时候，就应把水驱曲线法标定平均值当做最后结果9。4 结束语 4 结束语 综上所述，想要从根本上确保弱碱三原复合驱开发策略的科学性和合理性，相关人员就要树立现代发展理念，明确三元复合驱技术相关概念，对不同阶段开发进行研究和分析，及时掌握区块实际情况，通过精细化的拟合，采用科学有效方式，来提升石油开采的整体效果和质量，满足我国经济社会发展的现实需求，促进我国走向可持续发展之路。（下转第 94 页）（下转第 94 页）94 朱 琦：套损形成原因及防护 图 2 下滑剪切力示意图 图 2 下滑剪切力示意图 由公式得知，地层倾角越大，地层越易发生滑动，剪切力会变得越大。当剪切力 T 大于地层中的套管的抗剪强度所能承受的力时，套管将发生剪切形变。采油井套管所受剪切压强为：P套=T/S=ghLasincos/h/D=gLasincos/D （5）式中 S套管受力面积，m2；D套管外径，m。下面以 A 区块为例进行计算：A 区块井间距离 125m，套管（J55，N80）外径为0.1397m，B3-362-P43到B2-311-P43标志层深度差13.5m，直井井距 250m，算得地层倾角3.15，由公式（5）算得嫩二段以上地层下滑时给套管形成的剪切压强为 181.7 Mpa，远远大于套管钢级对应的抗剪强度 3。3 几点认识 3 几点认识（1）发生在开发层位的油层组套损，表现出砂泥交互沉积的特点，影响井间砂体发育的连续性和孔渗条件的同时，井间渗透率、连通性变化明显，在注入开发的过程中就容易出现憋压的情况，地层导压能力明显下降，为套损发生提供了条件；（2）将区块注采比和地层压力控制在合理范围内有利于套损防护的整体把握；套损区应尽量减缓地层压力恢复速度，应使破裂压力始终低于嫩二底深度计算的上覆岩压减去液柱压力，而非由 0.013嫩二底深度得到的破裂压力，层间粘聚力已经被破坏；参考文献 参考文献 1 刘东升,等.油气井套损防治新技术M.石油工业出版社,2008.2 孙永河,等.松辽盆地北部断裂演化序列与反转构造带形成机制J.石油勘探与开发,2013.3 张毅,等.注水开发井套管的选择J.技术交流,2014.（上接第 60 页）_（上接第 60 页）_ 参考文献 参考文献 1 张红.弱碱三元复合驱采油井清防垢技术开发与应用J.中国石油和化工标准与质量,2021(12):2-3.2 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