注水井低渗透层表面活性剂增注配套技术研究
油田 2009-09-02 15:36:44 阅读80 评论0 字号：大中小
大庆油田长垣内部水驱欠注井较多，采油一厂自99年以来，每年完不成配注或需要注水却因注不进而降配注井可达500口井左右，每年冬季由于注入量低而不能正常注入冬季扫线井约为80口井<2003年为78口井），年影响注水量约89×104m3。同时，注入压力高导致套损井增加，使油田开发受到较大
影响。
目前主要增注措施为酸化解堵和压裂。酸化解堵一方面在选井上，受到油层敏感性限制，如酸敏严重的高台子注水井，多年以来一直不能上酸化措施；另一方面在酸化效果上，受到地层流体性质的影
响，过渡带地区因原油粘度高酸化效果不明显。
增注就是要增加注入水的有效渗透率。由公式可知kw=K×kru，提高绝对渗透率K和提高相对渗透率krw都可以提高注入水的有效渗透率kw。注入井压裂可以提高地层的绝对渗透率，而注入一定量含活性剂的低界面张力水可以降低油、水界面张力，从而提高水的相对渗透率krw。因此在水井上利用表面活性剂进行降压增注可以降低目的层残余油饱和度，以及注入水中残余聚合物导致的残余阻力系数，提高有效渗透率，实现增注。同时表活剂增注技术能够克服地层酸敏、过度带流体酸渣堵塞等因素限制，对油层、隔层发育，套管及水泥环状况无要求，具有适应范围大，成本低的优点。树脂砂压裂克服了注入井近井地带裂缝口闭合问题，增注幅度大，有效期长，油层改造效果明显。因此，研究开发注水井低渗透层增注配套技术对减少冬季关井井数、改善水驱开发效果、控制套损，均具有十分重要的意义。如果将表活剂
增注技术和注聚井树脂砂压裂技术结合使用，其增注效果更加可观。
1、体系配方适应性研究
600>{return this.width=600。}\。}\
this.width=600。}\。}\。}\this.width=600。}\为考察非离子表活剂应用于注水井的可行性，重点研究了注入污水含油、含聚、矿化度、含微生物、含悬浮物等因素对表活剂界面张力、在低渗透岩心中降压效果、在岩心中的吸附能力三项指标的影响。实验用Texax 500型旋滴界面张力仪在45℃条件下测定油水界面张力。原油为大庆脱气原油<以下称大庆原油），NaCl、KCl、CaCl2、NaHCO3、Na2SO4、MgCl2·6H2O均为分析纯。按照大庆油田地层水平均矿化度4456mg/L，用蒸馏水配制模拟地层水。岩心为100×10-3μm2以下低渗透，直径25mm人造岩心，平流泵排量为0.1ml/min。按实验方案注入溶液段塞，记录注入压力。实验流程如
下：
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<1）微生物对表面活性剂增注性能影响
油田含油污水中含有大量微生物，实验中含微生物污水是由现场取得有微生物的污水后，抽取样
品，将微生物分离，培养到一定菌数后，重新加入到所取污水中，以此评价不同浓度微生物条件下表活剂
的各种性能。
1）含微生物污水对表面活性剂界面张力的影响
在表活剂浓度为0.5%的条件下，分别测定了不同微生物浓度下的界面张力，数据如表1。
表1 含微生物污水配制表面活性剂的界面张力
微生物浓度<个/mL） 102 5×102 103 5×103 104 含微生物污水界面张力 4.2×10-3 4.9×10-3 5.6×10-3 4.9×10-3 4.1×10-3 从表1中可以看出，含不同微生物浓度的污水对所筛选表活剂的界面张力基本没有影响，当微生物
浓度小于104个/mL，均可以达到超低界面张力。
2）含微生物污水对表活剂体系降压的影响
表2 微生物污水表活剂体系降低驱替压力室内实验结果 气相渗透率 ×10-3μm2 109 110 106 103 115 水驱压力 MPa 1.12 1.33 1.20 1.25 1.07
0.67 0.78 0.73 0.74 0.61 40.2 41.4 39.2 40.8 43.1 03 104 02 103 5×1102 5×1后续水驱压力 MPa 压力降低值 % /mL 菌数 个% 08-01 08-02 08-03 08-05 08-04 2.0 0.9 20.8 22.4 21.2 22孔模隙度 型号 2 / 9
从表2中数据可以看出，菌数在一定范围内<无代谢产物），没有对表活剂体系降压效果产生影
响。
3）不同微生物浓度对表活剂吸附量的影响
图1 微生物对单位孔隙体积吸附量的影响
从吸附实验结果可以看出，在表活剂体系中加入不同浓度的微生物，对单位孔隙体积的表活剂吸附
量无影响。
<2）矿化度对表面活性剂降压增注效果的影响 1）矿化度对表面活性剂界面张力的影响
对表面活性剂浓度为0.5%的复合体系抗盐性能进行了实验研究。
图2 矿化度对表面活性剂界面张力的影响
由图2可见，在矿化度为1000-10000mg/L的范围内，均可形成超低界面张力，最佳矿化度为
5000mg/L，表明该活性剂体系具有很好的抗盐性能。
2）矿化度对表活剂降低压力效果的影响 表3 矿化度对降低驱替压力影响实验结果
气相渗模透率 型号 mD 08-07 08-08 08-09 08-10 08-11 93 96 95 89 91 1.23 1.34 1.19 1.40 1.26 水驱压力MPa 后续水驱压力 MPa 0.72 0.78 0.66 0.81 0.73 压力降低值 mg/L % 41.5 41.8 44.5 42.1 42.1 1000 2000 4000 6000 8000 矿化度 由表3可见，在矿化度为1000-10000mg/L的范围内，压力下降幅度均可达40%，表明该活性剂体
系降压效果不受盐度影响。 3）不同矿化度对吸附量的影响
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图3 矿化度对单位孔隙体积吸附量的影响
从吸附实验数据可以看出，用不同矿化度水配制的表活剂溶液进行驱替实验，单位孔隙体积对表活
剂吸附量无影响。
<3）PH值对表面活性剂界面张力的影响
将表面活性剂体系配制成0.5%的溶液，用HCl调PH值。
图4 PH值与界面张力关系
从图4可以看出，当PH值大于7<即不加酸，清水配制表活剂溶液）时，可以达到10-3数量级的
超低界面张力。
<4）污水含油对表面活性剂的影响 1）污水含油对表面活性剂界面张力的影响
在表活剂浓度为0.5%的条件下，分别测定了不同含油浓度污水的界面张力。具体见表4。
表4 含油污水配制表面活性剂的界面张力
含油量 面张力。 2）含油污水对表活剂体系降压效果的影响 表5 降低驱替压力实验结果 后续水驱压力 MPa 0.58 0.62 0.71 0.6 低值 % L 40.8 41.0 41.8 42.9 14.8 26.7 44.7 63.2 压力降量 mg/含油孔隙模度 型号 % 10-01 10-02 10-03 122.1 21.6 22.3 23.1 透率 气相渗压力 mD 110 106 107 118 水驱MPa 0.98 1.05 1.22 1.05 4 / 9 0-04 10-05 21.8 106 0.89 0.52 41.6 98.8 从表5中数据可以看出，含油量在100mg/L内<无其它杂质），没有对表活剂体系降压效果产生影 响。 3）不同含油量对吸附量的影响 图5 含油量对单位孔隙体积吸附量的影响 从吸附实验数据可以看出，用不同含油量污水配制表活剂体系，单位孔隙体积对表活剂吸附量略有影响，即随着含油量的增加，单位孔隙体积吸附量有减少的趋势，说明有少量的活性剂被污水携带出来。 <5）污水含聚对表活剂体系性能影响 分析表明，我厂各矿有聚驱区块的注水站、污水站的含油污水或多或少均含有一定量的聚合物，下 表6为32座污水处理站含聚情况。 表6 采油一厂32座污水站含聚情况表 含聚 号 序名 1 深 2 深 3 4 污 5 联污 6 7 污 8 9 10 1 2 3 4 污水站浓度 号 mg/L 中十三聚北I-1西一深 中112新北一北I-1污 北二深北一二 北一三 聚北二 144 80 68 230 75 82 77 108 234 173 107 117 77 100 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 污 聚中十四水 深 聚中一 中十四深 南II 中一深 聚中一验 中七深 中七1深 中312污 中七联 聚中七 中七实 序 名 mg/L 西三深 中十六 85 51 156 127 243 120 65 115 44 186 116 152 83 8.4 污水站度 含聚浓 中十二1深 聚中十1 一深 1 北二深 1 中三污 5 / 9
注水井低渗透层表面活性剂增注配套技术分析研究
