低效热采/水驱稠油转化学降黏复合驱技术

胜利油区稠油油藏开发以热采吞吐和水驱为主,热采中,稠油油汽比逐轮次下降,井间剩余油难以有效动用,钻新井不经济;水驱中,稠油油水流度比大,吨油操作成本增加,经济效益变差,采收率不足20%。“十三五”以来,为了提高低效稠油开发效果,立足多级调驱、化学降黏改善流度,提高采收率,确立了加合增效均衡驱替技术思路。从稠油致黏机理研究出发,深化了降黏剂的解聚、乳化等作用机制研究,开展了多级调驱、防膨及气体增溶等与化学降黏相结合的加合增效复合机理研究,研发了低聚型降黏驱油剂、黏弹性乳化调驱剂和双重功能泡沫调驱剂等关键化学剂,完善了方案优化决策调控技术,从而形成了以“强调驱、强降黏、强防膨、强活性、强增溶”为核心的稠油化学降黏复合驱技术。该技术有别于常规稀油的聚合物“二元”、“三元”复合驱以及普通稠油化学驱等技术,已成功推广应用到多轮次吞吐后、敏感性及高温高盐水驱等多种类型稠油油藏,覆盖地质储量1 500×104 t,预计提高采收率8%以上,有效支撑了低效稠油油藏的变革性效益开发。     

深层稠油油藏降黏泡沫驱驱油特征及机理研究

降黏泡沫驱结合了降黏剂乳化降黏和泡沫选择性封堵的优势,可进一步提高开发后期深层稠油油藏的采收率。通过室内实验,根据降黏泡沫剂的降黏效果、起泡性能、泡沫稳定性,优选出合适的降黏泡沫剂浓度;通过单岩心驱替实验对比不同驱替方式下降黏泡沫驱驱油特征以及开采效果,通过并联岩心实验研究不同渗透率级差下降黏泡沫的分流能力,明确降黏泡沫驱提高采收率机理。结果表明：降黏泡沫驱过程中,降黏剂可以促进稠油乳化降黏,泡沫可以有效封堵大孔喉,同时抑制氮气窜流。二者结合有效提高波及系数和洗油效率,提高驱替压差,降低含水率。降黏泡沫驱可以在降黏泡沫剂驱的基础上进一步提高13%的采收率。非均质条件下,降黏泡沫驱可以有效降低高渗透岩心窜流,迫使流体转向进入低渗透岩心发挥乳化降黏作用,扩大波及范围的同时提高了洗油效率。降黏泡沫驱技术能显著提高深层低渗透稠油油藏的采收率,其优化了油流分布,增强乳化与减少稠油黏度,为深层稠油高效开发提供了有效策略。     

底水稠油油藏水平井复合增产技术

针对桩西油田强底水稠油油藏水平井单井产液量高、含水率高、开发效果差、剩余油动用难度大的问题,进行了底水稠油油藏复合增产技术研究。利用水平井二氧化碳吞吐可视化试验,分析了底水油藏水平井二氧化碳吞吐提高采收率的机理,同时针对单一二氧化碳驱易指进的问题,优选发泡剂和稳泡剂,研制了增黏型泡沫体系,并配制了乳化沥青堵水剂以封堵高渗透通道,形成了包括二氧化碳吞吐、增黏型泡沫体系和乳化沥青堵水剂的水平井复合增产技术。复合增产技术在桩1块底水稠油油藏应用7井次,平均含水率降低27.5百分点,累计增油量3 205 t,取得了明显的降水增油效果。现场应用表明,复合增产技术可以解决底水稠油油藏水平井含水率高、剩余油动用难度大的问题。      

稠油油藏热化学驱油体系扩散规律

针对稠油油藏在蒸汽驱过程中易发生汽窜,导致波及系数减小、采收率降低等问题,使用化学剂辅助蒸汽驱的热化学驱油技术得到发展。针对热化学驱油体系内化学剂扩散规律不明确、矿场应用效果存在差异的问题,在物理模拟实验基础上,建立机理模型,通过定性、定量研究降黏剂和泡沫在不同体系下的扩散规律,并考虑压力影响,得以明确化学剂扩散规律。研究表明：降黏剂段塞主要沿优势通道扩散,加剧汽窜,泡沫段塞在扩散中起到封堵调剖作用,促进蒸汽腔均匀扩展;两者间存在相互影响,降黏剂段塞应置于泡沫段塞后,可使主流线方向汽窜速度降低8%,泡沫物质的量浓度提高30.0%;同时应保证一定驱替压差,压力可使化学剂波及范围、平均物质的量浓度分别提高2.3、1.0倍。研究结果对稠油油藏热化学驱方案设计具有参考价值。     

二元复合体系乳化性能及其对普通稠油的驱替效果

为确定非超低油水界面张力(10~(-1)mN/m数量级)、乳液稳定性及乳化降黏能力良好的1#二元复合体系驱替普通稠油的效果,分别从界面张力、乳化难易程度、乳液稳定性、乳化降黏能力和驱油效果5个方面进行评价,同时与超低界面张力型2#和3#二元复合体系(10~(-3)mN/m数量级)进行对比。结果表明,1#二元复合体系虽较难乳化稠油,但其形成的乳液稳定性更强,说明乳液稳定性与超低界面张力无相关性。渗流实验结果表明:1#二元复合体系能够显著降低稠油流动阻力,而2#和3#二元复合体系无此效果;分析1#,2#和3#二元复合体系乳化性能的差异,认为乳液稳定性是二元复合体系乳化改善稠油流动性的关键。驱油实验结果表明,1#二元复合体系可提高采收率15.6%,明显高于超低界面张力型2#和3#二元复合体系的采收率增幅(均在10.0%左右),说明乳液稳定性和乳化降黏能力在二元复合体系驱替普通稠油中具有重要作用。     

表面活性剂对水驱普通稠油油藏的乳化驱油机理

为了研究乳化降黏驱油剂对不同渗透率的水驱普通稠油油藏的驱油效率和孔隙尺度增效机理,选取了烷基酚聚氧乙烯醚(J1)、α-烯基磺酸盐类表面活性剂(J2)、十二烷基羟磺基甜菜碱(J3)、J3与烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐复配表面活性剂(J4)作为驱油剂,开展了4种驱油剂一维驱油和微观驱油模拟实验,明确了乳化降黏驱油剂在孔隙尺度的致效机理。结果表明,降低界面张力对提高驱油效率的作用大于提高乳化降黏率。在油藏条件下,乳化降黏驱油剂需要依靠乳化降黏和降低界面张力的协同增效作用,才能大幅提高驱油效率。乳化降黏驱油剂的乳化能力越强、油水界面张力越低,驱油效率增幅越大。当化学剂乳化降黏率达到95%时,油水界面张力从10^-1mN/m每降低1个数量级,化学剂在高渗透和低渗透岩心中的驱油效率依次提高约10.0%和7.8%。乳化降黏驱油剂注入初期通过降低界面张力,使得高渗透岩心和低渗透岩心中的驱替压力分别为水驱注入压力的1/2和1/3,从而提高注入能力。注入后期大块的原油被乳化形成大量不同尺寸的油滴,增强原油流动性,提高驱油效率。乳化形成的界面相对稳定的稠油油滴,能暂堵岩石的喉道和大块稠油与岩石...     

低渗稠油油藏热化学复合驱油体系实验

叙利亚O油田Sh-B油藏为典型的低渗稠油油藏,具有埋藏深、渗透率低、原油黏度大等特点,蒸汽吞吐注汽难,注汽质量差。针对这些问题,开展了低渗稠油热化学复合体系室内研究,筛选、复配了适合该油藏稠油的油溶性降黏剂、高温驱油剂,并评价了伴注CO2、高温驱油剂和油溶性降黏剂在低渗稠油开发中的效果及其可行性。结果表明,添加降黏剂能使降黏率达到78%以上,高温驱油剂显著降低界面张力,注入CO2能够明显改善O油田稠油开采效果,150℃条件下热化学复合体系最终驱替效率达到91.65%。热化学复合体系能够显著改善低渗稠油油藏开发效果,提高油藏采收率,为国内外低渗稠油油藏开发提供借鉴。     

稠油油藏蒸汽吞吐开发驱油助排剂优选及性能研究

为改善辽河油田欢127块稠油井蒸汽吞吐中后期的吞吐效果,解决包括注入蒸汽过程中的冷凝水带来的稠油乳化现象、稠油降黏、原油中重质成分沉积老化等问题,需要在稠油注汽开采的中后期加入一定量驱油助排剂,以此破坏油包水乳状液及岩石表面的油膜,降低地层流体黏度,提高原油流动性,从而达到使原油增产,提高采收率的目的。因此本文针对欢127块具体问题,对降黏助排剂进行对比并优选出了适合欢127块油藏特点的驱油助排剂,并利用室内实验对该驱油助排剂性能进行测试及验证。     

扶余原油乳化生成条件与驱油机理

为提高扶余油田中低渗普通稠油油藏原油采收率,开展了乳化降黏技术研究,考察了乳化剂加量、油水体积比和剪切速度对所形成的乳状液状态与性能的影响,研究了相同黏度聚合物段塞和乳化剂/聚合物二元段塞的驱油效率,分析了乳化复合驱提高采收率的机理。结果表明,随着乳化剂质量分数增大,乳液黏度先减小后增 大,乳液粒度逐渐减小;对于扶余稠油,乳化剂最佳质量分数为0.3%,在此条件下,油水体积比低于55∶45 时可产生O/W型乳液;随剪切速度增大,乳液黏度先降低后增加,剪切速度为45 cm/min 时乳液为O/W型,剪切速度为450 cm/min 时乳液变为W/O 型;水驱后分别注入聚合物和乳化剂/聚合物二元段塞,采收率分别提高10.5%和25.4%。乳化复合驱不仅能扩大波及体积,还能降低油水界面张力,乳化原油,提高驱油效率。图8 表2 参16     

稠油油藏降黏化学驱注入方式优化

降黏化学驱是稠油油藏蒸汽吞吐后的有效接替生产方式,其注入方式对开发效果影响较大。基于降黏化学驱的驱油机理,建立油藏数值模拟模型对蒸汽吞吐后降黏化学驱动态特征进行了分析,基于注采能力和开发效果对注入段塞顺序进行了优化,并基于净现值法建立了蒸汽吞吐后降黏化学驱注入参数的优化模型,将油藏数值模拟技术和粒子群算法相结合,求解获得最优注入参数。研究结果表明,蒸汽吞吐后降黏化学驱可以有效降低地层中原油的黏度,含水率在快速上升后出现明显的下降;先注降黏剂后注聚合物为最佳注入段塞顺序;通过优化,目标区块最优降黏剂质量分数为0.28%,最优聚合物的质量分数为0.32%,最优降黏剂注入量为0.40 PV,最优聚合物注入量为0.36 PV。优化结果可有效提高稠油油藏的开发效果,注入方式优化方法对指导稠油油藏蒸汽吞吐后降黏化学驱的开发实践具有重要的意义。     

深水油气科技发展现状与趋势

作为全球未来油气资源的主要接替区,海洋深水区已成为很多国家的战略要地。相比于陆地和浅水区而言,科学技术在深水油气勘探开发中的作用更加突出。通过对深水油气地质特征、勘探技术（地震技术和非地震技术）和开采技术（立管技术、开发井钻井技术及完井采油技术）发展现状的系统调研和深入分析,结合主要国际石油公司的发展规划、近年召开的国际著名油气会议和油田技术服务公司取得的试验成果,总结归纳出深水油气科技四大发展趋势,同时对我国在该领域的发展提出了几点建议。     

石油储运与雷击灾害

分析了雷电的形成与危害,并提出石油储运系统的防雷措施。     

中深井陆地钻机井架底座结构和发展方向

介绍了目前4000～7000m陆地钻机常用的井架底座结构形式，指出中深井钻机井架底座的发展方向是液压缸起升、模块化设计、井架和顶驱一体化设计，与先进的钻机移运技术相结合，减轻质量、提高移运性、减少安装工作量和安装时间。并对发展我国新型液压旋升式井架底座提出了建议。     

保温管道预制成型工艺技术的发展和应用

论述了高密度聚乙烯外护、聚氨酯泡沫塑料保温管道预制成型工艺技术的发展,对几种预制成型工艺技术进行了总结评价,指出了“一步法”和“管中管”预制工艺技术在工程应用中存在的问题以及亟待研究的课题,提出了应按工程应用的不同要求选择适宜的保温预制工艺技术的建议。     

ESD在石化装置的应用及其可靠性分析

详细论述了在某石化装置应用的EsD的软硬件组成，从实际应用分析ESD的功能及其可靠性，以确保生产装置出现问题、事故或潜在危险时使整个或部分装置停车，立即进入安全状态，隔离并减少连续的损失或避免事故的升级，达到保护装置、设备及人员安全的目的。     

清管器发射和接收装置的设计及应用

清管器发射和接收装置是油气运输管道清洗所必需的设备,其设计和制造质量对安全生产至关重要。介绍了该设备的工艺原理以及快开盲板、高压液体进出口位置和过球指示仪位置的设计准则。对特殊部位的焊接和制造公差提出了要求。该设备已在海上钻井平台成功应用,并有200多台出口到国外。     

“美国培训与发展协会”国际会议会展特点及启示

美国培训与发展协会举办的国际会议会展呈现了国际培训业界的最新培训发展趋势与最佳实践。结合2011年"美国培训与发展协会"会议会展特点,思考对中国石化培训工作的启示。     

高温及超高温下水泥石力学及孔渗特性变化规律

页岩油原位注热开采过程中,井筒温度处于高温或者超高温状态,容易导致水泥环密封完整性失效,开展水泥石在高温及超高温下的力学特性和孔渗特征变化规律极为重要。对此,研究了不同温度热处理条件下水泥石力学特性的变化,基于数字图像相关技术,分析了高温处理后水泥石破坏模式的变化,采用低场核磁共振技术对于热处理后水泥石孔隙度和渗透率的变化规律进行了研究,并分析了孔隙度与渗透率关系的相关性。研究结果表明,对于高温处理后的水泥石试样,随着热处理温度的不断增加,水泥石单轴压缩强度先增加、后减少。试样的孔隙度和渗透率不断增加,其规律为先缓慢增加、后快速增加,主要是因为热处理温度较低时,产生的主要是微、小孔隙且并未发生连通;随着热处理温度的不断提升,部分微、小孔隙聚合成为中、大孔,且不同级别的孔隙之间出现连通,进而导致渗透率显著升高。研究结果对于页岩油原位注热开采过程中水泥环密封完整性的保护以及水泥浆配方的优化具有重要的参考意义。     

油气田开发中硫酸盐垢的形成及防垢剂和除垢剂研究与应用进展

结垢对于油气田开采、注水及排水工艺的实施危害极大。本文简要阐述油气田开发中硫酸盐垢的形成原因及防垢防垢技术,着重介绍硫酸盐垢防垢剂和除垢剂研究与应用进展。