陆小兵，姚斌，宋昭杰，隋蕾

低渗透油藏降压增注剂的室内评价与应用

陆小兵，姚斌，宋昭杰，隋蕾

(中石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西 西安 710018)

[摘要]姬塬油田耿83区长4+5、长6油藏由于渗透率低、孔隙吼道小，注水开发过程中，部分井注水压力高、欠注问题突出，给油田生产带来很大影响。前期采用土酸、多氢酸等增注措施后，取得了一定的增注、降压效果，但仍存在部分井措施有效期短、有效率低等问题。针对上述现状，通过室内筛选评价了一种具有溶蚀、阻垢分散、黏土稳定等作用的降压增注剂，并开展了现场试验。结果表明，降压增注剂具有溶蚀、阻垢分散、黏土稳定等作用，且润湿性能、破乳性能较好，降压增注效果明显，为解决低渗透油藏高压欠注问题提供了新途径。

[关键词]低渗透油藏; 降压增注剂；性能评价

姬塬油田耿83区长4+5、长6油藏位于陕北斜坡中段西部，区域构造单一，总体为一宽缓西倾斜坡，沉积相以曲流河三角洲相为主，在局部形成起伏较小、轴向近东西或北东向(隆起幅度10~30m)的鼻状隆起。沉积砂体分布受物源和沉积体系展布控制，砂体以水下分流河道为主，平面上主要呈西北至东南条带状展布[1]。

在注水开发过程中，受储层物性和注入水中机械杂质、悬浮物、细菌以及水型配伍性等影响，注水压力不断上升，部分注水井注入压力接近或超过地层破裂压力[2]。这种欠注、严重超压的现象存在着诸多弊端：注入压力高，设备能耗大；注水系统长期高压运行，安全隐患大；注入压力高于地层破裂压力，会在地层产生新的裂缝，注入水会沿裂缝通道快速进入油井，造成油井水淹，以致丧失生产能力；注水井长期欠注，会使地层压力保持水平下降，严重影响开发效果，无法实现油田高效快速开发[3]。因此，为高效快速开发油田，必须对注水井进行解堵作业以提高地层吸水能力，降低注入压力，增加注入量，保障油田长期稳产。近年来，针对这一问题，在姬塬油田耿83区应用土酸、多氢酸等增注技术并取得了一定效果，但仍然存在部分井措施有效期短、措施有效率低等问题。为此，笔者对一种降压增注剂进行了研究，以达到解除储层污染、改善储层吸水能力的目的。

1降压增注剂的性能要求

姬塬油田耿83区长4+5、长6储层属长石岩屑细粒砂岩，储层渗透率低，填隙物含量高、孔喉连通性极差、束缚水饱和度高、两相渗流能力差是导致储层注水压力高的主要原因。此外，该区储层存在一定程度的速敏、水敏、液相圈闭、酸敏、压力敏感和结垢伤害，且各种伤害同时存在，具有叠加效应，导致注水压力不断升高[4]。因此，降压增注剂的选择应满足下列条件：能够低界面张力，即降低油水和液固界面张力，减小毛细管阻力、贾敏效应和水锁、液相圈闭等效应；具有润湿返转作用，即降低水与微细孔隙岩石表面的亲和力，减小流动阻力；具有溶蚀作用，即能够解除细菌及生物粘液堵塞和原油堵塞；具有阻垢分散作用，由此提高注入水与地层水的配伍性，抑制CaCO3、CaSO4和BaSO4等垢形成；具有黏土稳定作用，防止储层水敏伤害。

2降压增注剂的性能评价

借鉴各油田降压增注药剂研发经验，结合姬塬油田耿83区高压欠注机理，筛选了1#(SF-1)、2#(JZ301)、3#(APP-2)3种由多元弱酸、阻垢剂、表面活性剂等复配的降压增注药剂，并对溶蚀性能、阻垢性能和稳定性能等进行了评价。

2.1溶蚀性能

通过岩心驱替的方法，用模拟地层水驱油达到残余油饱和度，注入一定量降压增注剂，继续水驱，直至驱替压力稳定，观察注入降压增注剂前后不同注入倍数的驱油量和驱替压力。试验结果表明，1#药剂降压为48.2%，2#药剂降压为46.2%，3#药剂降压为40.0%，这表明3种药剂溶蚀性能较好(见表1)。

表1　降压增注剂溶蚀性能评价结果表

2.2阻垢性能

表2　降压增注剂阻垢性能评价结果表

姬塬油田耿83区长4+5、长6注入水与地层水配伍性试验表明，长4+5、长6储层结垢的主要类型是碳酸钙型。按照文献[5]的评价方法 对3种药剂的阻垢效果进行评价，结果表明，3种药剂对碳酸钙垢、硫酸钙垢的阻垢效率均比较好，其中对碳酸钙垢型阻垢效果最好的是1#药剂(见表2)。

表3　降压增注药剂原油破乳性能评价表

2.3破乳性能

在一定量的溶液中按岩屑与溶液质量比1∶10加入地层岩屑，再加入油样，混合均匀后倒入量筒中，在60℃下静置观察并记录不同时间乳化体系的脱水率。从试验结果可以看出，1#药剂破乳性能效果最好(见表3)。

2.4润湿性能

一些入井液体特别是含有阳离子的液体在注入地层后，会在岩石表面吸附，其形成的吸附膜较难剥离，使储层的润湿性和储层流体的渗流条件发生改变，这对注水造成不利影响[6]。因此，将3种药剂分别与混苯和乙醇进行互溶，并将药剂液滴加到2种溶剂中，试验现象如下：3种药剂在混苯中凝聚，在乙醇中分散，这表明3种药剂均为水湿性质，不会对储层造成吸附伤害。

2.5体系的配伍性能

在室温和储层温度(60℃)条件下观察1#、2#和3#复配药剂的配伍性,结果表明，各药剂体系的配伍性良好，在常温和储层温度下具有较好的稳定性(见表4)。

表4　酸液稳定性能试验结果

3现场试验效果

2013年在姬塬油田耿83区刘峁塬长4+5、长6油藏的4口井上开展了现场试验，采用段塞式注入方式注入1#药剂，加药浓度为0.3%，累计投加了1个月，共加入药剂20t。投加药剂后，4口井平均注入压力下降1.0MPa，累计增注1.8×104m3(见表5)，对应油井综合含水保持平稳，保持在17%左右，自然递减变缓，递减率由增注前的7.6%下降到目前的2.8%，实施效果较好。

表5　降压增注剂现场实施效果统计表

4结论

1)姬塬油田耿83区长4+5、长6储层渗透率低，孔喉连通性极差、束缚水饱和度高、两相渗流能力差是导致储层注水压力高的主要原因。同时，速敏、水敏和结垢伤害具有叠加效应，导致注水压力不断升高。

2)通过室内试验筛选评价，1#降压增注剂的溶蚀性能、阻垢性能、稳定性能、润湿性能和破乳性能较好。

3)在姬塬油田耿83区刘峁塬长4+5、长6油藏的4口井上应用1#药剂后，平均注入压力下降1.0MPa，累计增注1.8×104m3，对应油井的自然递减变缓，降压增注效果明显，表明该药剂有较好的适应性。

[参考文献]

[1]王晓婷，杨永康.姬源油田长8油藏高压欠注治理技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2013，12(6):147~148.

[2]同松，张威娜，俞治学，等.姬塬油田耿271区长8油藏注水伤害机理研究[J]. 石油化工应用，2014(7):36~38.

[3]刘平礼，张 璐，潘亿勇，等.海上油田注水井单步法在线酸化技术研究与应用[J].西南石油大学学报，2014，36(5):46~48.

[4]王勇，宋昭杰，宋昭杰.姬塬油田长8致密储层欠注机理研究及认识[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2014，36(12):102~104 .

[5]Q/SY 126-2007，油田水处理用缓蚀阻垢剂技术要求[S].

[6]李俊.低渗透技术研究[D].西安:西安石油学院，2007.

[编辑]李启栋

[引著格式]陆小兵，姚斌，宋昭杰，等.低渗透油藏降压增注剂的室内评价与应用[J].长江大学学报(自科版)，2015,12(16)：11~13.

8 Synthesis and Performance Evaluation on A New Type of Salt Resistant Polymer

Li Bo(ResearchInstituteofExplorationandDevelopment,DaqingOilfieldCo.Ltd.,PetroChina,Daqing163712)

Abstract:To solve the problem of poor salt resistance of PHPAM (partially hydrolyzed polyacrylamide) with middle and low molecular weight and insufficient viscosity of their solutions prepared with sewage,in consideration of middle permeability reservoirs with effective permeability of 200~500mD, a new type salt resistant polymer was synthesized by devising polymer molecular structure and co-polymerization of acrylamide, AMPS and a self-made hydrophobic monomer, and its properties were evaluated.Results indicate that viscosity increment of the new polymer is better than that of HPAM with relative molecular weight of 15×106.When the polymer concentration is 1000mg/L, the viscosity is 58.2mPa·s in sewage.Meanwhile, viscosity of the new polymer would increase under the shearing rate (0~10s-1).Furthermore, results from physical simulation experiments of natural cores indicate that the new polymer is of higher working viscosity and better capacity for enhancing recovery factor.

Key words:salt resistant polymer; enhanced oil recovery; performance evaluation

[作者简介]姚磊(1986-)，男，助理工程师，现主要从事现场钻井液技术方面的研究工作；E-mail：szyaolei@163.com。

[收稿日期]2015-01-28

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2015)16-00011-03

[中图分类号]TE53