稠油開采成本高、開采難度大、熱采效益低、水驅(qū)稠油采收率低這一系列問題,給油田開發(fā)生產(chǎn)經(jīng)營帶來嚴重的困境。為此,各油田大力開展稠油降粘開發(fā)新工藝技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,推廣應(yīng)用綠色節(jié)能環(huán)保技術(shù),降低稠油開發(fā)成本,以應(yīng)對稠油開發(fā)中開發(fā)成本高和綠色環(huán)保等問題,形成創(chuàng)新型先進機采裝備技術(shù)體系,一大批稠油降粘工藝技術(shù)在油田稠油開發(fā)中得到推廣應(yīng)用,實現(xiàn)稠油生產(chǎn)井低成本開發(fā),并取得了良好的實踐效果。
低效稠油化學降黏冷采技術(shù)
該技術(shù)針對熱采效益低、水驅(qū)稠油采收率低的問題,科研技術(shù)人員開展了稠油化學降黏開采技術(shù)攻關(guān)。利用分子模擬率先揭示了稠油膠束聚集體內(nèi)不同作用力的定量構(gòu)成關(guān)系,創(chuàng)新提出了利用強電負性元素取代氫鍵作用降低膠束尺寸的解聚降黏機理,研發(fā)了低效稠油冷采的解聚降黏體系,低濃度、低剪切速率條件下達到降黏率95%以上;形成的化學降黏開采技術(shù)適用于地下黏度小于2000 毫帕秒的稠油油藏,可使試驗區(qū)的開發(fā)綜合成本降至40美元/桶。該技術(shù)具有創(chuàng)新性、實用性強、降粘效果好等優(yōu)點,創(chuàng)新技術(shù)綜合評級Ⅰ級,在低效稠油化學降黏冷采領(lǐng)域整體技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先水平。
該新技術(shù)已在勝利油田建成9個推廣示范區(qū),覆蓋儲量3000余萬噸,近三年增油23.9萬噸,省去蒸汽注入量63.8萬噸,減少二氧化碳排放16.1萬噸,節(jié)約標準煤5.96萬噸。項目可在國內(nèi)類似區(qū)塊推廣應(yīng)用,同時促進地方經(jīng)濟發(fā)展,具有良好的社會經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
生物酶解堵稠油開采技術(shù)
該技術(shù)針對稠油開發(fā)效果變差以及成本壓縮的雙重壓力下,通過轉(zhuǎn)換開發(fā)思路,加強微生物開發(fā)認識和一體化分析決策力度,從轉(zhuǎn)變開發(fā)方式入手,推廣應(yīng)用生物酶解堵、氮氣泡沫混排與防砂相結(jié)合的工藝措施,實現(xiàn)效益開發(fā)。
對于以注汽為主開發(fā)的稠油區(qū)塊,隨著稠油開發(fā)逐漸步入后期,多輪次吞吐,綜合含水逐漸上升,局部儲層較差油井以及低液低含水油井效益開始變差。對此,科研人員在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)選低液低含水井、高含水扶停井、套損井等類型油井,開展生物酶解堵配合機械防砂工藝試驗,實現(xiàn)稠油開采井提高產(chǎn)量,提升稠油井系統(tǒng)運行效率,降低噸油產(chǎn)成本。
該技術(shù)已在孤東油田得到推廣應(yīng)用,以孤東油田GO8-31C11B井和GO7-35CP214井為例,通過生物酶解堵措施,GO8-31C11B井恢復(fù)單井控制儲量5萬噸,日產(chǎn)液7.7方,日產(chǎn)油3.8噸,階段增產(chǎn)原油119噸;GO7-35CP214井應(yīng)用該技術(shù)后該井日產(chǎn)油5.2噸,累計階段增產(chǎn)油259噸,創(chuàng)效25萬元。據(jù)統(tǒng)計,孤東油田2020年利用該技術(shù)共實施推廣應(yīng)用10井次,累計產(chǎn)油3517噸,創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益350萬元。
中低滲油藏超“雙疏”復(fù)合材料降壓驅(qū)油技術(shù)
該技術(shù)是針對稠油生產(chǎn)區(qū)塊,在注入過程中,隨著天氣變冷,溫度的降低導(dǎo)致體系黏度變大,流動性變差,泵效變低,導(dǎo)致的降壓驅(qū)油劑難以注入等問題而提出來的。該技術(shù)采用超“雙疏”復(fù)合材料,注入地層后能構(gòu)建巖石疏水表面,降低油水界面能,起到低滲油藏降壓驅(qū)油提高采收率的作用。
該技術(shù)針對體系流動性變差的問題進行現(xiàn)場降黏防凍實驗,在加入研制的復(fù)合降黏防凍液后,僅輕微晃動罐體,防凍液就能迅速溶解,在短時間內(nèi)恢復(fù)體系黏度,改善流動效果,提高注入效率。該技術(shù)于2020年10月在勝利油田純梁采油廠樊128塊開始現(xiàn)場試驗,隨著施工進度的推進,現(xiàn)場逐漸顯現(xiàn)出降壓效果。但為此項目組研究人員首先在室內(nèi)進行了降黏防凍液的研制,實驗表明在超雙疏復(fù)合材料中加入降黏防凍液后,黏度顯著降低,防凍效果明顯,且對體系性能沒有影響。該試驗應(yīng)用區(qū)塊注入量由之前172立方米增加到228立方米,欠注井單井日注由5-7立方米增加到10-15立方米,采用超雙疏復(fù)合材料技術(shù)的降黏防凍液現(xiàn)場應(yīng)用效果良好。
化學降粘驅(qū)油技術(shù)
化學劑降粘舉升工藝是通過用把化學降粘劑擠入油層或從套管滴入井筒,從而降低稠油的粘度。由于原油物性及所用藥劑不盡相同,其原理也有所不同,大致可分為兩大類,即乳化降粘法和潤濕降阻法。其中乳化降粘法是使水溶性好的表面活性劑作為乳化劑,按一定量加入水中注入油井,使原油分散游離,形成O/ W 型乳化液,將稠油的摩阻變成水的摩阻, 達到降低稠油粘度的目的 。潤濕降阻法是在稠油生產(chǎn)過程中,加入表面活性劑水溶液,破壞油管或抽油桿表面長期與稠油接觸所形成的親油性,使其表面潤濕反轉(zhuǎn),變?yōu)橛H水性,形成一層連續(xù)的水膜,減少抽汲過程中稠油流動的阻力,改善稠油的流動性。因此,由不同表面活性劑(乳化液)和不同助劑構(gòu)成了種類不同的稠油降粘劑。
該技術(shù)的關(guān)鍵核心是制定化學降粘驅(qū)方案,不同的油藏應(yīng)采用不同的實施方案,做到一井一策。該技術(shù)已在勝利油田廣泛得到推廣應(yīng)用。
以勝利油田濱南采油廠尚店油田為例,該油田已進入中后期開發(fā)階段,生產(chǎn)形勢非常嚴峻。由于滲透率低,原油粘度高,井距大,2012年以來注水量持續(xù)下降直至注不進水,到2019年7月區(qū)塊僅開井2口,日產(chǎn)油能力僅1.5噸。為改善該稠油開發(fā)區(qū)塊開發(fā)效果,科研技術(shù)人員在精細動態(tài)分析的基礎(chǔ)上,強化室內(nèi)化學劑篩選及評價,通過物模和數(shù)模優(yōu)化注入?yún)?shù),針對油藏存在的問題,確定了“水井降粘驅(qū)替+油井降粘吞吐引效”的治理思路,編制了化學降粘驅(qū)治理方案。該方案于2019年7月開始實施,實施化學降粘驅(qū)方案后,取得了良好的增油效果。目前,該區(qū)塊開水井3口,開油井7口,日產(chǎn)油水平由原來的1.5噸/天上升至16噸/天,增油幅度10倍以上,已累計實現(xiàn)增油4960噸。通過應(yīng)用該技術(shù),尚店油田尚10-49塊化學降粘驅(qū)替的成功,為其他類似油藏高效開發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗。
海上稠油復(fù)合增效工藝技術(shù)
該技術(shù)上要針對海上稠油油田開采技術(shù)需要而研發(fā)的一種新技術(shù)。該技術(shù)針對渤海油田稠油熱采的特點,研究形成了海上稠油復(fù)合增效工藝技術(shù),篩選并評價了適合提高海上蒸汽吞吐效果的化學劑,并進行了方案優(yōu)化。
渤海油田稠油儲量豐富,為了提高海上稠油熱采開發(fā)效益,除了要試驗常規(guī)的蒸汽吞吐,還需要開展熱復(fù)合化學法、水平井均衡注汽等工藝的研究,并探索蒸汽驅(qū)的可行性研究。該技術(shù)明確了水平井分段注汽工藝技術(shù),完成了海上水平井優(yōu)化注汽工藝方案設(shè)計,形成了熱力吞吐后轉(zhuǎn)水平井蒸汽驅(qū)動態(tài)參數(shù)調(diào)整及提質(zhì)增效技術(shù),并明確了海上油田火燒驅(qū)油技術(shù)的可行性。該技術(shù)已在渤海油田稠油區(qū)塊得到良好應(yīng)用,應(yīng)用結(jié)果表明,該項技術(shù)實施后,海上稠油區(qū)塊預(yù)計可增油20%以上。
電潛泵強制排液技術(shù)
該技術(shù)是針對高含水井,供液充足井而采取的一項重要提液增產(chǎn)技術(shù)措施。隨著超稠油區(qū)塊應(yīng)用及含水井增多,電泵井稠油上返的風險越來越大。針對在稠油上返時,電泵井一般采用正注或連續(xù)油管進行解堵進行處理。采用正注壓差一般控制在25兆帕以內(nèi),壓差過大會造成落魚事故;使用連續(xù)油管作業(yè)解堵可以有效清理電泵以上的油管內(nèi)稠油,卻難以清理泵內(nèi)及泵下尾管稠油,易造成解堵失敗等問題。技術(shù)人員經(jīng)過攻關(guān)研究,根據(jù)電泵舉升能力強的特點,開啟電泵運行,實施強制排液,同時加大摻稀量,避免稠油再次進入電泵管柱,確保電泵管柱內(nèi)稠油能夠有效排出。
電潛泵強制排液技術(shù)已在國內(nèi)油田廣泛應(yīng)用。通過應(yīng)用該技術(shù),及時調(diào)整油井生產(chǎn)參數(shù),實現(xiàn)油井電泵強制排液,井筒堵塞物主要是油泥得到解堵,恢復(fù)油井正常生產(chǎn),為稠油上返井處理開辟了一個新途徑。目前,該技術(shù)在國內(nèi)某油田應(yīng)用電潛泵強制排液技術(shù),先后在稠油生產(chǎn)區(qū)塊10口高含水井應(yīng)用,并取得全部成功。應(yīng)用該技術(shù)后,平均提高單井異常處理時效9天,減少產(chǎn)量損失100.05噸,還避免使用連續(xù)油管解堵處置的檢電泵風險,累計實現(xiàn)綜合創(chuàng)效400余萬元,具有良好的推廣應(yīng)用前景。