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河南油田化学驱技术突破高温油藏“禁区” 2020-02-15

  2月10日,河南油田研究院“高温油藏化学驱提高采收率技术”项目组项目长郭艳通过视频了解河南油田采油一厂新型聚合物应用情况。

  去年12月11日,作为中国石化“十条龙”科技攻关项目之一的 “高温油藏化学驱提高采收率技术”项目,经过中国石化“十条龙”攻关领导小组会批准,已经顺利“出龙”。但是,后期的应用情况,郭艳还是非常牵挂。

  从2016年初“入龙”,到去年年底“出龙”,长达4年的攻关研究,研究院“高温油藏化学驱提高采收率技术”项目组顺利完成了双河Ⅶ1-3层系高温油藏聚合物驱先导试验及双河Ⅳ5-11层系三元复合驱先导试验,形成了适用于高温油藏的化学驱油技术及相应的关键调控方法,完成了项目设定的全部攻关研究内容和技术指标。

  该项目组项目长郭艳说:“该技术在河南油田覆盖的地质储量将达到2000多万吨,为河南油田东部稀油老区的储量接替提供了有力的技术支撑,同时,也为中国石化III类及以上高温油藏提高采收率提供了技术支撑。”

  中国石化鉴定委员会专家一致认为,该项目研究成果形成的超高界面活性阴-阳离子表面活性剂为核心的高效三元复合驱油技术及Ⅲ类高温油藏聚合物驱油技术,总体达到了国际领先水平。

  这一结果,对该项目组来说,无疑是最开心的。为了这样的突破,项目组成员奋斗了不只4年。2016年,项目“入龙”前,大家就对提高高温油藏采收率技术进行了7年多的研究。期间,项目组经历过种种挫折,遇到过种种问题,在上千次实验、上千次跑现场、上千次讨论中,项目组方向越来越明,解决问题的思路越来越清晰。

  高温油藏的开发难度究竟有多大?高温油藏有“三高”特点:温度高、含水高、采出程度高。对此类油藏,河南油田主要以化学驱方式开采。在河南油田,化学驱工业化应用达21个区块,化学驱产量占原油产量的20%以上,化学驱技术成为老油田开发稳产或延缓产量递减的主体技术之一。让研究院科研人员最为焦虑的是,河南油田Ⅰ、Ⅱ类规模储量已经全部动用,剩余的“边角料”储量潜力很小。要实现化学驱产量的有序接替,延缓水驱老油田递减,必须攻关和动用III类及以上储量。这些III类及以上储量占比较高,要夯实河南油田全面可持续发展的资源根基,必须加大此类油藏的开采力度,必须想办法治疗这“三高”。

  2016年以前,河南油田与北京化工研究院、上海石油化工研究院合作,利用研究成果,在Ⅶ1-3层系开展新型耐温聚合物驱先导试验,在IV5-11层系开展新型表面活性剂的三元复合驱先导试验,取得了较好的增油降水效果。但是,先导试验驱油技术在推广应用过程中出现了“波折”:聚合物出现了“耐药性”。

  聚合物产品指标波动大,聚合物粘度随现场水质变化大,聚合物在高温条件下粘度稳定性差、容易降解等问题,导致现场应用过程中,油井含水上升、日产油下降。

  为了解决这些问题,项目组科研人员煞费苦心。去年1月初,天降大雪,得知聚合物粘度不稳定,项目组选派技术骨干冒雪到采油一厂江河采油管理区13号计量站取水样,取水样要爬到十几米高的母液罐顶。由于阶梯湿滑,大家不想耽误工作,克服重重困难,坚持把水样取完,回到实验室及时做实验。

  聚合物粘度的稳定性和污水处理效果关系密切。处理后的污水中氧的含量要小于每升0.5毫克,硫的含量要小于每升1.5毫克。这个指标冬天容易控制,夏天,细菌繁殖得快,水质指标特别难控制。

  为此,研究院项目组科研人员每周至少要去现场3次,监测水质指标,了解现场应用效果,并取回水样,在实验室反复实验。一个实验涉及几十项参数。要让每个参数都符合标准,必须精准控制实验过程。从做实验调试配方到等待现场应用的过程,大家常常心力交瘁。

  但是,这一系列问题不解决,就无法改善现场应用效果。于是,2016年初,研究院申请“河南油田高温油藏化学驱提高采收率技术”项目加入中国石化科技攻关“十条龙”项目。项目设计了两个专题,一是“高温油藏聚合物驱提高采收率”,攻关目标是开发适用温度范围80~105摄氏度的新型聚合物,进行工业化生产;在95摄氏度的Ⅶ1-3层系开展矿场试验,提高采收率5个百分点以上。二是“高温特高含水老油田三元复合驱提高采收率”,攻关目标是完整评价新型高效三元复合驱的技术特征和作用机理,提高采收率12个百分点以上。

  于是,研究院和北京化工研究院、上海石油化工研究院、南京化学工业公司又开始了共同治疗“三高”油藏的新“药剂”的新征程。

  “三高”油藏温度高低不同,研究院项目组科研人员在现场应用过程中,根据油藏温度对症下“药”。

  以前,针对温度达95摄氏度的高温油藏研发的“药剂”性能不稳定。攻关过程中,他们突破传统聚合物应用温度上限,研发出的适用95摄氏度油藏的新型聚合物产品,现场可提高采收率5个百分点以上。在此过程中,他们还形成了高温油藏化学驱全过程调控关键技术,有效抑制了化学剂窜流,实现了高温油藏化学驱应用的突破。

  针对采出程度高、剩余油饱和度低、温度达81摄氏度的砂砾岩油藏,他们注入由聚合物、碱、表面活性剂组成的超高界面活性的三元复合驱油体系,提高了洗油效率,现场提高采收率12.1个百分点,油藏采收率达65%。

  4年来,两类技术阶段增油35.9万吨。

  4年来,该项目成果申请国家发明专利70件,授权43件,申请并获授权国外发明专利3件;备案中国石化专有技术3项;发表论文30篇;制定油田企业标准7项。

  郭艳说:“任重而道远,还有那么多三类及以上储量等着我们去开采,创新永远在路上。”


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