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河南油田化學(xué)驅(qū)技術(shù)突破高溫油藏“禁區(qū)”

   2020-02-13 中國石化新聞網(wǎng)常換芳 雷琳

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核心提示:  2月10日,河南油田研究院高溫油藏化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)項(xiàng)目組項(xiàng)目長(zhǎng)郭艷通過視頻了解河南油田采油一廠
   2月10日,河南油田研究院“高溫油藏化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)”項(xiàng)目組項(xiàng)目長(zhǎng)郭艷通過視頻了解河南油田采油一廠新型聚合物應(yīng)用情況。
  去年12月11日,作為中國石化“十條龍”科技攻關(guān)項(xiàng)目之一的 “高溫油藏化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)”項(xiàng)目,經(jīng)過中國石化“十條龍”攻關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)批準(zhǔn),已經(jīng)順利“出龍”。但是,后期的應(yīng)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(zhǎng)達(dá)4年的攻關(guān)研究,研究院“高溫油藏化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)”項(xiàng)目組順利完成了雙河Ⅶ1-3層系高溫油藏聚合物驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)及雙河Ⅳ5-11層系三元復(fù)合驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn),形成了適用于高溫油藏的化學(xué)驅(qū)油技術(shù)及相應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)控方法,完成了項(xiàng)目設(shè)定的全部攻關(guān)研究?jī)?nèi)容和技術(shù)指標(biāo)。
  該項(xiàng)目組項(xiàng)目長(zhǎng)郭艷說:“該技術(shù)在河南油田覆蓋的地質(zhì)儲(chǔ)量將達(dá)到2000多萬噸,為河南油田東部稀油老區(qū)的儲(chǔ)量接替提供了有力的技術(shù)支撐,同時(shí),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(shù)支撐。”
  中國石化鑒定委員會(huì)專家一致認(rèn)為,該項(xiàng)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(fù)合驅(qū)油技術(shù)及Ⅲ類高溫油藏聚合物驅(qū)油技術(shù),總體達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
  這一結(jié)果,對(duì)該項(xiàng)目組來說,無疑是最開心的。為了這樣的突破,項(xiàng)目組成員奮斗了不只4年。2016年,項(xiàng)目“入龍”前,大家就對(duì)提高高溫油藏采收率技術(shù)進(jìn)行了7年多的研究。期間,項(xiàng)目組經(jīng)歷過種種挫折,遇到過種種問題,在上千次實(shí)驗(yàn)、上千次跑現(xiàn)場(chǎng)、上千次討論中,項(xiàng)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(fā)難度究竟有多大?高溫油藏有“三高”特點(diǎn):溫度高、含水高、采出程度高。對(duì)此類油藏,河南油田主要以化學(xué)驅(qū)方式開采。在河南油田,化學(xué)驅(qū)工業(yè)化應(yīng)用達(dá)21個(gè)區(qū)塊,化學(xué)驅(qū)產(chǎn)量占原油產(chǎn)量的20%以上,化學(xué)驅(qū)技術(shù)成為老油田開發(fā)穩(wěn)產(chǎn)或延緩產(chǎn)量遞減的主體技術(shù)之一。讓研究院科研人員最為焦慮的是,河南油田Ⅰ、Ⅱ類規(guī)模儲(chǔ)量已經(jīng)全部動(dòng)用,剩余的“邊角料”儲(chǔ)量潛力很小。要實(shí)現(xiàn)化學(xué)驅(qū)產(chǎn)量的有序接替,延緩水驅(qū)老油田遞減,必須攻關(guān)和動(dòng)用III類及以上儲(chǔ)量。這些III類及以上儲(chǔ)量占比較高,要夯實(shí)河南油田全面可持續(xù)發(fā)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(qū)先導(dǎo)試驗(yàn),在IV5-11層系開展新型表面活性劑的三元復(fù)合驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn),取得了較好的增油降水效果。但是,先導(dǎo)試驗(yàn)驅(qū)油技術(shù)在推廣應(yīng)用過程中出現(xiàn)了“波折”:聚合物出現(xiàn)了“耐藥性”。
  聚合物產(chǎn)品指標(biāo)波動(dòng)大,聚合物粘度隨現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)變化大,聚合物在高溫條件下粘度穩(wěn)定性差、容易降解等問題,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中,油井含水上升、日產(chǎn)油下降。
  為了解決這些問題,項(xiàng)目組科研人員煞費(fèi)苦心。去年1月初,天降大雪,得知聚合物粘度不穩(wěn)定,項(xiàng)目組選派技術(shù)骨干冒雪到采油一廠江河采油管理區(qū)13號(hào)計(jì)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(jiān)持把水樣取完,回到實(shí)驗(yàn)室及時(shí)做實(shí)驗(yàn)。
  聚合物粘度的穩(wěn)定性和污水處理效果關(guān)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(gè)指標(biāo)冬天容易控制,夏天,細(xì)菌繁殖得快,水質(zhì)指標(biāo)特別難控制。
  為此,研究院項(xiàng)目組科研人員每周至少要去現(xiàn)場(chǎng)3次,監(jiān)測(cè)水質(zhì)指標(biāo),了解現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果,并取回水樣,在實(shí)驗(yàn)室反復(fù)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及幾十項(xiàng)參數(shù)。要讓每個(gè)參數(shù)都符合標(biāo)準(zhǔn),必須精準(zhǔn)控制實(shí)驗(yàn)過程。從做實(shí)驗(yàn)調(diào)試配方到等待現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)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(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果。于是,2016年初,研究院申請(qǐng)“河南油田高溫油藏化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)”項(xiàng)目加入中國石化科技攻關(guān)“十條龍”項(xiàng)目。項(xiàng)目設(shè)計(jì)了兩個(gè)專題,一是“高溫油藏聚合物驅(qū)提高采收率”,攻關(guān)目標(biāo)是開發(fā)適用溫度范圍80~105攝氏度的新型聚合物,進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn);在95攝氏度的Ⅶ1-3層系開展礦場(chǎng)試驗(yàn),提高采收率5個(gè)百分點(diǎn)以上。二是“高溫特高含水老油田三元復(fù)合驅(qū)提高采收率”,攻關(guān)目標(biāo)是完整評(píng)價(jià)新型高效三元復(fù)合驅(qū)的技術(shù)特征和作用機(jī)理,提高采收率12個(gè)百分點(diǎn)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(xué)工業(yè)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(xiàng)目組科研人員在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中,根據(jù)油藏溫度對(duì)癥下“藥”。
  以前,針對(duì)溫度達(dá)95攝氏度的高溫油藏研發(fā)的“藥劑”性能不穩(wěn)定。攻關(guān)過程中,他們突破傳統(tǒng)聚合物應(yīng)用溫度上限,研發(fā)出的適用95攝氏度油藏的新型聚合物產(chǎn)品,現(xiàn)場(chǎng)可提高采收率5個(gè)百分點(diǎn)以上。在此過程中,他們還形成了高溫油藏化學(xué)驅(qū)全過程調(diào)控關(guān)鍵技術(shù),有效抑制了化學(xué)劑竄流,實(shí)現(xiàn)了高溫油藏化學(xué)驅(qū)應(yīng)用的突破。
  針對(duì)采出程度高、剩余油飽和度低、溫度達(dá)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(fù)合驅(qū)油體系,提高了洗油效率,現(xiàn)場(chǎng)提高采收率12.1個(gè)百分點(diǎn),油藏采收率達(dá)65%。
  4年來,兩類技術(shù)階段增油35.9萬噸。
  4年來,該項(xiàng)目成果申請(qǐng)國家發(fā)明專利70件,授權(quán)43件,申請(qǐng)并獲授權(quán)國外發(fā)明專利3件;備案中國石化專有技術(shù)3項(xiàng);發(fā)表論文30篇;制定油田企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)。
  郭艷說:“任重而道遠(yuǎn),還有那么多三類及以上儲(chǔ)量等著我們?nèi)ラ_采,創(chuàng)新永遠(yuǎn)在路上。”


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