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河南油田化學驅技術突破高溫油藏“禁區”

2020-02-13     來源:中國石化新聞網
石化新聞

中國石化新聞網訊 2月10日,河南油田研究院“高溫油藏化學驅提高采收率技術”項目組項目長郭艷通過視頻了解河南油田采油一廠新型聚合物應用情況。

去年12月11日,作為中國石化“十條龍”科技攻關項目之一的 “高溫油藏化學驅提高采收率技術”項目,經過中國石化“十條龍”攻關領導小組會批準,已經順利“出龍”。但是,后期的應用情況,郭艷還是非常牽掛。

從2016年初“入龍”,到去年年底“出龍”,長達4年的攻關研究,研究院“高溫油藏化學驅提高采收率技術”項目組順利完成了雙河Ⅶ1-3層系高溫油藏聚合物驅先導試驗及雙河Ⅳ5-11層系三元復合驅先導試驗,形成了適用于高溫油藏的化學驅油技術及相應的關鍵調控方法,完成了項目設定的全部攻關研究內容和技術指標。

該項目組項目長郭艷說:“該技術在河南油田覆蓋的地質儲量將達到2000多萬噸,為河南油田東部稀油老區的儲量接替提供了有力的技術支撐,同時,也為中國石化III類及以上高溫油藏提高采收率提供了技術支撐。”

中國石化鑒定委員會專家一致認為,該項目研究成果形成的超高界面活性陰-陽離子表面活性劑為核心的高效三元復合驅油技術及Ⅲ類高溫油藏聚合物驅油技術,總體達到了國際領先水平。

這一結果,對該項目組來說,無疑是最開心的。為了這樣的突破,項目組成員奮斗了不只4年。2016年,項目“入龍”前,大家就對提高高溫油藏采收率技術進行了7年多的研究。期間,項目組經歷過種種挫折,遇到過種種問題,在上千次實驗、上千次跑現場、上千次討論中,項目組方向越來越明,解決問題的思路越來越清晰。

高溫油藏的開發難度究竟有多大?高溫油藏有“三高”特點:溫度高、含水高、采出程度高。對此類油藏,河南油田主要以化學驅方式開采。在河南油田,化學驅工業化應用達21個區塊,化學驅產量占原油產量的20%以上,化學驅技術成為老油田開發穩產或延緩產量遞減的主體技術之一。讓研究院科研人員最為焦慮的是,河南油田Ⅰ、Ⅱ類規模儲量已經全部動用,剩余的“邊角料”儲量潛力很小。要實現化學驅產量的有序接替,延緩水驅老油田遞減,必須攻關和動用III類及以上儲量。這些III類及以上儲量占比較高,要夯實河南油田全面可持續發展的資源根基,必須加大此類油藏的開采力度,必須想辦法治療這“三高”。

2016年以前,河南油田與北京化工研究院、上海石油化工研究院合作,利用研究成果,在Ⅶ1-3層系開展新型耐溫聚合物驅先導試驗,在IV5-11層系開展新型表面活性劑的三元復合驅先導試驗,取得了較好的增油降水效果。但是,先導試驗驅油技術在推廣應用過程中出現了“波折”:聚合物出現了“耐藥性”。

聚合物產品指標波動大,聚合物粘度隨現場水質變化大,聚合物在高溫條件下粘度穩定性差、容易降解等問題,導致現場應用過程中,油井含水上升、日產油下降。

為了解決這些問題,項目組科研人員煞費苦心。去年1月初,天降大雪,得知聚合物粘度不穩定,項目組選派技術骨干冒雪到采油一廠江河采油管理區13號計量站取水樣,取水樣要爬到十幾米高的母液罐頂。由于階梯濕滑,大家不想耽誤工作,克服重重困難,堅持把水樣取完,回到實驗室及時做實驗。

聚合物粘度的穩定性和污水處理效果關系密切。處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。這個指標冬天容易控制,夏天,細菌繁殖得快,水質指標特別難控制。

為此,研究院項目組科研人員每周至少要去現場3次,監測水質指標,了解現場應用效果,并取回水樣,在實驗室反復實驗。一個實驗涉及幾十項參數。要讓每個參數都符合標準,必須精準控制實驗過程。從做實驗調試配方到等待現場應用的過程,大家常常心力交瘁。

但是,這一系列問題不解決,就無法改善現場應用效果。于是,2016年初,研究院申請“河南油田高溫油藏化學驅提高采收率技術”項目加入中國石化科技攻關“十條龍”項目。項目設計了兩個專題,一是“高溫油藏聚合物驅提高采收率”,攻關目標是開發適用溫度范圍80~105攝氏度的新型聚合物,進行工業化生產;在95攝氏度的Ⅶ1-3層系開展礦場試驗,提高采收率5個百分點以上。二是“高溫特高含水老油田三元復合驅提高采收率”,攻關目標是完整評價新型高效三元復合驅的技術特征和作用機理,提高采收率12個百分點以上。

于是,研究院和北京化工研究院、上海石油化工研究院、南京化學工業公司又開始了共同治療“三高”油藏的新“藥劑”的新征程。

“三高”油藏溫度高低不同,研究院項目組科研人員在現場應用過程中,根據油藏溫度對癥下“藥”。

以前,針對溫度達95攝氏度的高溫油藏研發的“藥劑”性能不穩定。攻關過程中,他們突破傳統聚合物應用溫度上限,研發出的適用95攝氏度油藏的新型聚合物產品,現場可提高采收率5個百分點以上。在此過程中,他們還形成了高溫油藏化學驅全過程調控關鍵技術,有效抑制了化學劑竄流,實現了高溫油藏化學驅應用的突破。

針對采出程度高、剩余油飽和度低、溫度達81攝氏度的砂礫巖油藏,他們注入由聚合物、堿、表面活性劑組成的超高界面活性的三元復合驅油體系,提高了洗油效率,現場提高采收率12.1個百分點,油藏采收率達65%。

4年來,兩類技術階段增油35.9萬噸。

4年來,該項目成果申請國家發明專利70件,授權43件,申請并獲授權國外發明專利3件;備案中國石化專有技術3項;發表論文30篇;制定油田企業標準7項。

郭艷說:“任重而道遠,還有那么多三類及以上儲量等著我們去開采,創新永遠在路上。”(常換芳 雷琳)


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