三元复合驱采油技术及压裂选井选层方法_王爱丽.pdf

化学工程与装备 2023 年 第 4 期 64 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 4 月 三元复合驱采油技术及压裂选井选层方法 三元复合驱采油技术及压裂选井选层方法 王爱丽（大庆油田第四采油厂地质研究所三采室，黑龙江 大庆 163000）摘 要：摘 要：介绍了三元复合驱采油技术原理；分析了三元复合驱采油技术应用的利弊；提出了压裂时机的选择，压裂选井原则，压裂选层原则；展望了三元复合驱采油技术的未来发展趋势。关键词：关键词：三元复合驱；采油技术；压裂；选井选层；方法研究 随着油田开发的不断深入，油田各区块相继进入特高含水期，三元复合驱油技术作为一种可以大幅度提高原油采收率的重要方法越来越受到重视，如何有效地提高三元复合驱采油井压裂效果有着至关重要的作用。本文通过对某区块三元复合驱采油井压裂效果的分析，优化了三元复合驱采油井压裂时机及选井选层原则。1 三元复合驱采油技术原理 1 三元复合驱采油技术原理 三元复合驱技术应用随着石油需求的提升而扩大了范围，由于三次采油技术难以满足开采的需求，对石油开采效率的提升产生了影响，同时成本比较高。因此，为了使石油开采效率改善，应对三元复合驱采油技术进行有效应用，使其为石油资源开发带来保障。结合三元复合驱采油技术实施原则分析来看，其中包括了碱水驱、表面活性剂和聚合物等，将一、二元驱替作为基础，以科学的比例进行混合，可得到新的驱油剂，有效提高化学试剂使用效率。相比传统的采油技术，三元复合驱采油技术可使驱油效率提高，同时克服传统技术的不足，降低了采油成本。运用三元复合驱采油技术可使石油开采得到支持，改善原油采收率，利用碱和表面活性剂降低油水界面张力，同时可控制化学试剂的应用数量。由于表面活性剂价格比较高，三元复合驱采油技术可实现对活性剂用量的控制，降低了石油开采的成本，操作比较便捷，对使用的试剂的要求比较低1。2 三元复合驱采油技术机理 2 三元复合驱采油技术机理 2.1 复合驱碱类物质的机理 原油的碱类物质及多种成分在添加了复合驱后会产生反应，使生产效率提高。碱类物质及酸类物质之间产生中和反应，得到的反应物在油水界面漂浮，会使油水界面张力整体降低。在原油运行中阻滞有所降低，原油流动性可加强，原油的活性范围也会增加。当活性剂及碱之间产生反应，活性剂反应范围会扩大，原油中大量的活性分子进入后，使成分整体增加。2.2 表面活性剂作用机理 在三次采油中原油性能可在表面活性剂支持下得到改善，流动性也可提升，表面抗流动力会降低。岩石性能会在活性剂支持下改变，比如湿润性产生变化，这使水的洗油能力加强，改善了流动性。活性剂可在开采中促进皂化反应的发生，使界面的张力降低到最小的数值，可使石油开采顺利开展。2.3 聚合物作用机理 聚合物自身整体的界面张力会在聚合物影响下降低，流动性提升，由于驱替水系黏度降低，原油的油流度在水分流动下降下减小，驱替水波及面积会在流油均值情况的变化下扩大，这使波及原油数量增加，产量得到了提升。油层垂直方向的分配比会受到波及，吸收剖面具有立体性2。3 三元复合驱压裂选井选层技术应用 3 三元复合驱压裂选井选层技术应用 3.1 压裂时机的选择（1）不同开发时期的压裂目的。未见效阶段的采出井含水处于较高的水平，这个阶段主要压裂目的是改善油水井连通状况，促进采出井见效；含水下降期和含水回升期两个阶段，采出井处于含水逐渐下降并趋于稳定的时期，这两个阶段的压裂目的为控制产液下降速度，改善供液状况，提高油层动用程度；而含水回升期，采出井含水较高，压裂应以挖掘薄差层剩余油为主要目的。（2）压裂时机的选择。某区块共实施采出井压裂 45井次（表 1），压裂比例 40.2%，压裂层段设开砂岩厚度 19.0米，有效厚度 12.9 米。从实施情况看，含低值期压裂比例较高，占整体压裂比例的 55.5%；从实施效果看，含水低值期压裂增油效果最好，能达到 10.8t 以上。表 1 不同时期压裂效果对比表 表 1 不同时期压裂效果对比表 措施前 措施后 差值 压裂时机 井次 日产液（t）日产油（t）含水（%）日产液（t）日产油（t）含水（%）日产液（t）日产油（t）含水（%）油气开采与储运 油气开采与储运 DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.04.003 王爱丽：三元复合驱采油技术及压裂选井选层方法 65 含水下降期 2 23.4 1.8 92.3 65.2 7.8 88.0 41.8 6.0-4.3 含水低值期 23 33.4 6.1 81.7 87.2 16.6 81.0 53.8 10.5-0.8 含水回升期 20 35.3 4.1 88.4 97.4 13.1 86.6 62.1 9.0-1.8 总计 45 33.8 5.0 85.1 48.0 7.7 83.9 14.2 2.7-1.3 3.2 压裂选井原则（1）产液降幅的影响。针对区块 45 口井压裂前与注剂前产液降幅进行分析（表 2），发现，产业降幅大的井，压裂后增油量较大，且均能回复到注剂初期的液量水平。表明：注剂后，高渗通道得到有效封堵，而措施井周围的注入井能否及时供液，是影响压裂后产液增幅的重要因素。表 2 不同产液降幅压裂效果对比表 表 2 不同产液降幅压裂效果对比表 措施前 措施后 差值 产液降幅 井次 日产液（t）日产油（t）含水（%）日产液（t）日产油（t）含水（%）日产液（t）日产油（t）含水（%）50 20 26.6 4.5 83.1 90.3 17.2 81.0 63.7 12.7-2.1 25-50 12 40.7 5.2 87.2 97.6 14.1 85.6 56.9 8.9-1.7 0-25 10 36.4 5.0 86.3 88.7 11.5 87.0 52.3 6.5 0.8 0 3 46.7 6.5 86.1 72.2 10.8 85.0 25.5 4.3-1.0 总计 45 33.9 4.9 85.4 90.7 14.7 83.8 56.8 9.7-1.6 （2）压前含水降幅的影响。从压前含水降幅来看（表3），受效采出井压裂前含水降幅越大，压裂后日增油量越大，应优先选择含水率降幅大于 15 个百分点以上的采出井实施压裂。而含水降幅仅在 0-5 的 8 口井中，有 6 口处于含水回升期，且压裂后含水得到有效控制，表明，对于含水回升期的采油井，优选压裂层位可以有效地控制含水回升速度。表 3 不同含水降幅压裂效果对比表 表 3 不同含水降幅压裂效果对比表 措施前 措施后 差值 含水降幅 井次 日产液（t）日产油（t）含水（%）日产液（t）日产油（t）含水（%）日产液（t）日产油（t）含水（%）20 7 23.9 7.5 68.6 78.6 20.5 73.9 54.7 13.0 5.3 15-20 6 32.4 6.6 79.6 95.8 21.2 77.9 63.4 14.6-1.8 10-15 9 34.8 5.2 85.1 81.2 13.4 83.5 46.4 8.2-1.6 5-10 15 36.6 4.3 88.3 97.6 12.4 87.3 61.0 8.1-1.0 0-5 8 36.5 2.6 92.9 95.5 10.6 88.9 59.0 8.0-4.0 总计 45 33.7 5.0 85.2 90.8 14.7 83.8 57.1 9.7-1.4 3.3 压裂选层原则 一是注采系统应比较完善。压裂目的层应具有较高的聚驱控制程度，至少与两口以上的注入井有一类连通；二是剩余油相对富集。压裂目的层存在一定的中、低水淹厚度研究表明，中心采出井主要产液层含油饱和度与聚驱受效后含水最低点呈幂函数递减关系，选择剩余油相对富集的井层压裂大幅增油；三是层间动用状况不均衡。压裂目的层未动用或动用较差，产液强度小的采出井压裂效果较好，而且随着产液强度的降低，压裂效果越来越好3。4 三元复合驱采油技术应用的利弊 4 三元复合驱采油技术应用的利弊 三元复合驱采油技术属于混合型原料注水方式，添加碱时，尺度把握难度大，一般流体及底层矿石中存在着硅酸盐，在碱与其发生反应后会产生无机垢。清理地层时，无机垢无法清理完全，并且沉积在地层内，与酸性气体之间产生中和反应后会对管道材质产生腐蚀影响。因此，应考虑到酸碱反应情况，合理选择表面活性剂，避免产生工艺重复的问题而使企业成本增加。在运用三元复合驱采油技术时，需要进行提前测试，使试验过程谨慎、客观、严肃，由专业人员来进行，避免无关人士分心造成不准确的问题。为了使试验结果保持准确，试验中的设施应符合标准，试验人员需要结合标准来试验，样本与实际反应之间相同。同时，试验对应用有66 王爱丽：三元复合驱采油技术及压裂选井选层方法 着重要的意义，操作过程比较复杂，要求人员在进行三元复合驱采油技术应用试验时，需要选择具备专业能力的人员，使试验顺利开展。应使其明确试验的要求，规范各项流程，使三元复合驱采油技术应用发挥出有效的作用，对应用问题全面了解，避免在实际应用中带来不良的影响，进而使技术的优势体现出来，为开发提供良好的条件4。5 三元复合驱采油技术的未来发展趋势 5 三元复合驱采油技术的未来发展趋势 石油开发对我国有着重要的意义，为了提升石油采收率，应对石油开采技术合理应用，使工业生产等得到支持，并且保证我国能源建设的发展，提升我国的发展实力。目前，三元复合驱采油技术作为一项开采效率高的先进技术，其中还存在一些缺陷，但是其应用有着较大的前景。多数油田开始运用三元复合驱采油技术，可使开采效率得到显著地提升，同时创造出更多的价值。三元复合驱采油技术应用可使油田的采收目标实现，改善开采的效果，其未来发展趋势是完善技术中的问题，使石油开采的水平得到显著提升。考虑到技术应用中的缺陷问题，技术人员需对三元复合驱油技术进行不断优化，以使三元复合驱技术应用在开采作业领域，为能源开发的效果改善带来帮助，并且为社会的生产提供技术条件，推动我国各领域的快速发展。6 结 论 6 结 论 在目前的油田开发中三元复合驱技术应用发挥了重要的作用，为了满足开发的需求，应对技术应用进行优化，不断改善其应用效果。可使石油开发的水平全面提升。应结合其原理及利弊特点进行分析，采取有效措施来优化技术应用，使技术优势有效发挥。选择含水低值期压裂效果最好，可以提高区块见效程度下降期对河道边部进行压裂可以起到压裂引效的作用；含水回升期选择剩余油富集的薄差层压裂可以有效控制含水上升速度适的采出井压裂可以有效地提高压裂效果。选择注采系统应比较完善、剩余油相对富集、动用状况较差的油层进行压裂，可以有效地改善油层动用状况，改善聚驱控制程度，提高开发效益。通过对三元复合驱采油技术的运用，可使其在使用中得到保障，进而推动我国的石油资源开发领域的发展，为更多领域的发展提供支持，同时使石油开发及利用更加充分，提升我国的能源建设实力水平。参考文献 参考文献 1 王德伟.强碱三元复合驱不同注入阶段压裂工艺评价及效果J.化学工程与装备,2020(04):102-103+118.2 周旋,徐伟嵩.弱碱三元复合驱聚合物浓度检测标准的改进J.中国石油和化工标准与质量,2022,42(13):4-5+10.3 付青春.三元复合驱吸附滞留规律J.特种油气藏,2022,29(02):115-121.4 谢滨.A 区块二类油层强碱三元复合驱特高含水井治理对策J.化学工程与装备,2022(02):148-149.（上接第 73 页）_（上接第 73 页）_ 分析注水站连通油井外输油量，2017 年到 2018 年产量递减幅度较大，自然递减率达到 19.05%，2018 年 10 月开始矿化度加药治理后，2019 年 1 月开始见效，油井产量递减趋势减缓，2019 年自然递减率 10.31%，自然递减率减缓8.74%，因自然递减率减缓累计增油 959 吨；2020 年预测自然递减率 1.94%，自然递减率减缓 8.37%，因自然递减率减缓累计增油 1783.3 吨，外输油量累计增加 2742.3 吨。从油井沉没度曲线可以看出，经过加药治理后，连通油井沉没度稳步上升，2019-2020年沉没度稳定在230米左右，与 2017 年 10 月进行同期对比，2018 年沉没度上升 12.24米，2019 年沉没度上升 54.21 米，2020 年沉没度上升 49.83米。5 结 论 5 结 论（1）室内实验表明，矿化度调节剂油水间界面张力可达到 10-2mN/m 数量级，且具有较好的界面张力稳定性，岩心驱油降压物理模拟实验，后续水驱驱替压力下降 11%以上。（2）岩心驱油降压物理模拟实验表明，多段塞的注入对岩心的降压效果较好，在第三段塞注入后，注水驱替压力已大幅度降低。（3）进行注水站矿化度调节剂加药现场试验，注水站连通注水井见到明显降压增注效果，初期日注水增幅118.5%，欠注井比例降低 61.9%。（4）注水站注水井经过加药治理后，区块地层压力得到恢复，连通油井沉没度稳定上升，区块自然递减率减缓8%以上。