高鵬

大慶油田第二采油廠，中國·黑龍江 集賢 163414

1 引言

化學(xué)驅(qū)主要就是向油田注入水的內(nèi)部區(qū)域設(shè)置化學(xué)劑材料，起到驅(qū)替流體物化性質(zhì)的改變作用，同時還能使得驅(qū)替流體和原油、巖石礦物質(zhì)相互的界面性質(zhì)發(fā)生改變，提升原油生產(chǎn)效果，提高采油的效率。目前在中國中、高滲油田領(lǐng)域中已經(jīng)開始大力采用化學(xué)驅(qū)技術(shù)，成為了提升采收工作效率的重要措施，在未來發(fā)展進(jìn)程中也需結(jié)合化學(xué)驅(qū)的特點進(jìn)行合理的應(yīng)用與完善，為油田效益發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

2 化學(xué)驅(qū)開發(fā)現(xiàn)狀分析

2.1 聚合物驅(qū)工業(yè)化應(yīng)用水平提升

目前在化學(xué)驅(qū)開發(fā)的過程中很多聚合物驅(qū)已經(jīng)開始呈現(xiàn)出工業(yè)化應(yīng)用的態(tài)勢，使得此類技術(shù)成為中高滲油藏開發(fā)中期階段與后期階段的核心技術(shù)部分，應(yīng)用對象不斷拓展；從之前的高滲透油層應(yīng)用擴展到中滲透油層領(lǐng)域與砂巖油藏領(lǐng)域，甚至還能用在常溫與高溫高鹽油藏的領(lǐng)域；聚合物驅(qū)的類型快速增加；基于高分子量類型的技術(shù)模式，創(chuàng)新開發(fā)出中低分子量技術(shù)模式。同時也存在高黏類型、中黏類型、低黏類型、樹枝狀類型、星形類型、兩親類型等。以常規(guī)性的聚合物驅(qū)技術(shù)為基本部分，持續(xù)性攻克各類技術(shù)難點，還開發(fā)出來濃度較高黏彈類型、二類油層聚合物類型、礫巖聚合物類型的聚合物驅(qū)，以此為代表創(chuàng)新出非常成熟的工業(yè)化技術(shù)體系[1]。

2.2 三元復(fù)合驅(qū)的工業(yè)化水平提升

中國多年以來大力開展相應(yīng)的技術(shù)實驗活動與工業(yè)化實驗活動，已經(jīng)開發(fā)出三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)的配套體系，可以利用工業(yè)化生產(chǎn)的形式制造表面活性劑材料，完善其中的驅(qū)油機理模式、注采工藝機制，如圖1所示，為弱堿三元復(fù)合驅(qū)的應(yīng)用，在工業(yè)化水平提升的情況下能夠創(chuàng)建地面區(qū)域的采出液處理工程項目，在2019年的工業(yè)化應(yīng)用產(chǎn)量已經(jīng)超出了300×104t 的范圍，能夠為中高滲油藏的中期開發(fā)、后期開發(fā)等提供現(xiàn)代化的技術(shù)支持[2]。

圖1 弱堿三元復(fù)合驅(qū)的應(yīng)用

2.3 井網(wǎng)井距層系更為良好

化學(xué)驅(qū)是驅(qū)替方式中強度較高的措施，對井網(wǎng)井距層系進(jìn)行優(yōu)化、增強整體的控制程度，屬于油藏工程設(shè)計過程中的重要部分，也是確保化學(xué)驅(qū)合理開發(fā)應(yīng)用的基礎(chǔ)保障。目前中國在多年研究和實驗之后已經(jīng)提出了化學(xué)驅(qū)井網(wǎng)井距層系的優(yōu)化建議措施，主要的部署要點為：其一，屬于五點法面積的方式處理，創(chuàng)建“點弱面強”完善性、獨立性的注采機制；其二，結(jié)合中國油藏的特征情況可以發(fā)現(xiàn)三角洲地域、辮狀河地域等砂體展布存在一定的限制，所以化學(xué)驅(qū)井之間的距離應(yīng)控制在150m 左右，將多向連通比控制在81%以上；其三，重點和水驅(qū)開發(fā)井網(wǎng)之間相互連接，結(jié)合二者之間的關(guān)系均勻性設(shè)置井網(wǎng)與距離；其四，做好層析組合的布置工作，將開發(fā)層析的有效厚度控制在10m 左右，確保其中存有相應(yīng)的儲量基礎(chǔ)，每個井的產(chǎn)量能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。同時對于層系內(nèi)部所存有的開發(fā)單元或是開發(fā)小層，應(yīng)有著相對集中的特點，每個小層之間的地質(zhì)條件相適，小層之間的滲透率差異性控制為3 倍之內(nèi)，層析的頂部位置、底部位置設(shè)置隔層，處于均勻分布、高穩(wěn)定性的狀態(tài)，厚度控制為2m 以上[3]。

2.4 注入的措施更為合理

當(dāng)前，中國在化學(xué)驅(qū)開發(fā)的過程中已經(jīng)開始使用籠統(tǒng)注入的措施進(jìn)行聚合物驅(qū)、復(fù)合驅(qū)服礦場實驗操作，雖然在實驗的過程中取得良好的效果，與水驅(qū)相比采收效率能夠提升20%左右，但是在研究中也發(fā)現(xiàn)了注入措施存在不足之處，因此提出了優(yōu)化的建議：

其一，聚合物驅(qū)吸入剖面調(diào)整出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象的時間很早，最初階段的注聚期間，注入井吸入剖面會在注入孔隙體積倍數(shù)不斷提升的情況下逐漸改善，高滲透層吸水的數(shù)量有所降低，中滲透層和低滲透層的吸水?dāng)?shù)量開始對應(yīng)性增加，但是在注聚數(shù)量為0.13PV 的時候，剖面調(diào)整就會出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，高滲透層次的吸水?dāng)?shù)量有所增多，相反的中滲透層和低滲透層的吸水?dāng)?shù)量相對降低，由于剖面翻轉(zhuǎn)的時間過早，會使得很多化學(xué)劑快速進(jìn)入到高滲透層的部分，出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。所以在化學(xué)驅(qū)開發(fā)的過程中已經(jīng)提出了吸入剖面出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象以前的抑制翻轉(zhuǎn)建議，可以避免吸入剖面的翻轉(zhuǎn)時間過早發(fā)生問題。

其二，目前在注入方式的優(yōu)化方面也開始采用多段塞注入的措施，設(shè)計三元復(fù)合驅(qū)的段塞，使用同樣數(shù)量的化學(xué)劑材料，能夠降低成本的支出量。例如，設(shè)計聚合物濃度很高的三元主段塞，表面活性劑的濃度可以有效調(diào)節(jié)控制，段塞的組合性能較為良好，可以確保復(fù)合驅(qū)在驅(qū)油方面效率、效果的提升。

其三，使用聚合物寬分子量的注入方式或是交替注入方式，都能夠改善化學(xué)驅(qū)的應(yīng)用現(xiàn)狀，提高注入操作的科學(xué)性和合理性[4]。

2.5 化學(xué)劑更為優(yōu)化

化學(xué)驅(qū)開發(fā)應(yīng)用的過程中化學(xué)劑應(yīng)用的優(yōu)化是保證整體采油效果的重要措施，對經(jīng)濟效益、減少水分增加油量的效果等會產(chǎn)生很大的影響。目前在相關(guān)研究領(lǐng)域中已經(jīng)提出了化學(xué)劑應(yīng)用的優(yōu)化措施：

其一，按照多組分加合機理的特點，可以將生物表面活性劑等各類化學(xué)助劑加入到烷基苯磺酸鹽三元體系中，復(fù)合體系界面張力有所提升、穩(wěn)定性不斷增強，乳化能力、抗吸附能力等都比烷基苯三元體系高很多，并且在化學(xué)劑優(yōu)化之后復(fù)合體系所使用的烷基苯成分?jǐn)?shù)量會減少51%以上，堿材料的使用數(shù)量降低31%以上。

其二，使用復(fù)配堿材料能夠起到復(fù)合體系界面張力的改善、優(yōu)化作用，使得之前的張力從10-2-10-1MN/m 減少到10-3MN/m，在一定程度上還能降低表面活性劑材料的使用數(shù)量。

其三，添加抗鹽性能、抗堿性能較高的締合聚合物材料或者是中低分子量剛性嵌段高黏聚合物材料，這樣不僅能夠增強體系的黏度，還能減少聚合物材料的應(yīng)用數(shù)量。通過優(yōu)化化學(xué)試劑材料、減少材料的數(shù)量，可以幫助企業(yè)減少投資成本27%左右，促使化學(xué)驅(qū)開發(fā)應(yīng)用效益的提高[5]。

3 化學(xué)驅(qū)開發(fā)前景展望

3.1 主要的發(fā)展方向

中國中高滲油田存在嚴(yán)重的陸相沉積問題、非均質(zhì)問題等，對波、體積進(jìn)行擴大能夠不斷增加采收的效率，而化學(xué)驅(qū)的開發(fā)應(yīng)用就可以滿足此類需求，具有一定的發(fā)展前景。在未來發(fā)展的過程中，采用化學(xué)驅(qū)開發(fā)技術(shù)、生產(chǎn)方式創(chuàng)建完善的配套技術(shù)模式，能夠減少聚合物驅(qū)的應(yīng)用成本，增加經(jīng)濟效益水平。從實際情況而言，中國油田的主力油層在多年來注水開發(fā)之后，水洗的程度很高，剩余能夠開發(fā)的部分含油飽和度較低，油資源的賦存情況非常復(fù)雜，多數(shù)都呈現(xiàn)出油膜殘留的狀態(tài)，而使用化學(xué)驅(qū)開發(fā)的技術(shù)方式，可借助復(fù)合驅(qū)油體系增強黏度，降低界面的張力指標(biāo)，通過驅(qū)替劑材料起到一定的協(xié)同效應(yīng)，和傳統(tǒng)的水驅(qū)技術(shù)方式相比，可以通過擴大波、體積的形式提升采油效果?？梢娀瘜W(xué)驅(qū)在油田開發(fā)、開采的過程中應(yīng)用前景非常廣闊，推廣、普及、應(yīng)用的價值較高。

3.2 技術(shù)的發(fā)展趨勢

中國油田開采過程中所使用的化學(xué)驅(qū)技術(shù)在未來發(fā)展的進(jìn)程中，會向著聚合物、表面活性劑的二元驅(qū)領(lǐng)域進(jìn)步，主要原因就是二元驅(qū)和之前的聚合物驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)相比之下，具有技術(shù)優(yōu)勢、成本優(yōu)勢和環(huán)保優(yōu)勢，也是化學(xué)驅(qū)技術(shù)未來重要的方向，但是目前在二元驅(qū)的開發(fā)應(yīng)用方面存在很多不足之處：缺乏正確的機理認(rèn)知和滲流規(guī)律認(rèn)知、驅(qū)油體系不完善、缺乏現(xiàn)代化的注采配套性技術(shù)，因此在未來階段應(yīng)深入研究分析二元驅(qū)的機理特點與滲流規(guī)律特點，健全其中的驅(qū)油體系，研究開發(fā)先進(jìn)的注采配套技術(shù)方式，簡化操作模式、工藝流程、技術(shù)機制，降低整體的開采與生產(chǎn)操作成本，提升系統(tǒng)與技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)水平，利用綜合性的技術(shù)方式、創(chuàng)新手段增強二元驅(qū)在油田開采過程中的應(yīng)用效果[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，目前中國在化學(xué)驅(qū)的開發(fā)應(yīng)用方面已經(jīng)取得了良好成績，能夠使得聚合物驅(qū)與三元復(fù)合驅(qū)工業(yè)化生產(chǎn)水平大幅度提升，井網(wǎng)井距層系更為良好，注入措施和化學(xué)助劑的應(yīng)用大幅度優(yōu)化，可以為化學(xué)驅(qū)在油田生產(chǎn)中的高效化運用提供幫助。為發(fā)揮化學(xué)驅(qū)的作用價值，在未來發(fā)展的過程中應(yīng)重點進(jìn)行技術(shù)的研究、開發(fā)、創(chuàng)新，減少化學(xué)材料的應(yīng)用數(shù)量，降低成本推動效益的發(fā)展。