发布时间 : 星期二 文章稠油油藏提高采收率技术进展更新完毕开始阅读
提高稠油油藏采收率的主要方法和机理
容易和地下原油混溶；由于它的泡点压力也不高，大约在3.0MPa以下，因此在LPG降压回采时，LPG很容易从原油中分离出来，起到溶解气驱的作用。
超临界萃取技术作为一种比较成熟的技术早已用于食品、药品工业，但超临界技术作为一种全新的工艺技术用于稠油萃取开采原油的研究还刚刚开始，技术上存在一些问题。加拿大Calgary大学进行了大量的实验研究，他们主要以乙烷、丙烷以及丁烷作为萃取剂，并进行了矿场实验研究，取得了较好的效果；Edmonton国家石油研究院多年来一直在进行稠油油砂超临界萃取试验，萃取效果非常好；国内在这方面研究也不少，中国科学院化学研究所在“八五”期间曾用丙烷进行超临界萃取稠油的室内实验研究，并对丙烷与原油混合后的粘度和密度变化进行了研究，但没有进行现场实验[12]。
目前该技术正处于现场试验和研究阶段，加拿大正在3种不同类型的油藏中进行VAPEX的先导试验。该项技术应用成功的关键除了精细的油藏描述，还要研究所注入溶剂与原油的配伍性，以提高溶剂在油层中的扩散程度。
在目前的研究水平下，尚未对VAPEX的适用条件有明确的结论，根据室内实验和油藏模拟，认为VAPEX适用于水平和垂向渗透率较高的油藏，而对油藏的深度、油藏是否有气顶或底水没有特别的界定，但对于原油性质包括粘度以及与溶剂的配伍性都需要进行着重的研究与试验才可确定[3]。
2.5 化学驱
根据我国提高采收率方法的筛选、潜力分析及发展战略研究结果，我国注水开发油田（其储量及产量占全国的80%以上）提高采收率的方法主要为化学驱方法，覆盖地质储量达60×108t以上，可增加可采储量10×108t，为各种提高采收率方法潜力的76%，是我国三次采油提高采收率研究的主攻方向。但是，就目前稠油开采而言，化学驱主要是进行室内研究，现场实施的很少。
2.5.1 化学驱国内外研究情况 2.5.1.1 国外研究情况
国外稠油油藏化学驱发展基本是与常规油藏化学驱的发展同步：1942年，Subknow P提出了用乳化剂开采重油或沥青的方法[14]；1974年，Jenning
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H.Y.提出了稠油油藏碱性水驱，实验用稠油的粘度为183cp（25℃时）
[15]
；
1976年，Ender Okandan提出了用十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠表面活性剂改善稠油水驱效果，实验用稠油的粘度达到660mPa?s（65℃时）[16]；1986年，鉴于表面活性剂驱水油流度比，M.W.Alam提出了热碱-聚合物驱，实验用稠油粘度为200cp（23.8℃）[17]。Djebbar Tiab研究认为，当水驱残余油饱和度高时，碱性水驱作为三次采油工艺是有效的，但当饱和度低时，则是无效的。对于水驱残余油饱和度低的情况，从热碱到碱性蒸汽驱都比传统的热水、蒸汽驱有效。此后近20年，国外化学驱进入发展的低潮期，相关稠油化学驱研究报道也较少见。2000年之后，加拿大Regina大学的M.Dong课题组在Journal of Petroleum Science and Engineering、SPE、Colloids and Surfaces A:Physicochem.Eng.Aspects发表了系列稠油化学驱的论文，展示了相关研究成果：
（1）50mg/L的烷基醚硫酸盐（alkyl ether sulfate）与0.15%Na2CO3复配，通过轻微扰动，即可使1800mPa?s（22℃）的稠油乳化[18]。添砂管驱替试验表明，类似的配方对Brintnel、Eastbode、Cactuslake、Court、Senlac五种粘度650～18000mPa?s的稠油采收率增值（水驱之后）可达20%以上[19]。
（2）对于高酸值原油，前置液使用高浓度碱段塞，可起到较好的流度控制作用。
此外，S.Thomas也在JCPT杂志（2001年）上发表了化学驱提高稠油油藏采收率的研究结果：
（1）对Senlac稠油（25℃时粘度2045mPa?s），冷水驱后，再注热表面活性剂（Rexol25/307），水溶液采收率可达33%。
（2）对Edam稠油（25℃时粘度5890mPa?s），进行表面活性剂（Rexol25/9）吞吐工艺，发现当浸泡时间较小时（1天），吞吐几乎是无效的，而当浸泡时间大于7天后，采收率可达8.1%[20]。
上述研究对薄稠油油藏化学驱油技术的开展具有指导意义。 2.5.1.2 国内研究情况
九十年代后，国内也进行了为数不多的化学法提高稠油采收率的研究。国内对碱、碱-表面活性剂稠油吞吐有不少研究和井例。1991年，中科院渗流所黄立信等提出将乳化技术应用到稠油油藏的开发，于1992年在大港油
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田成功进行了国内第一口单井化学吞吐试验，并于1994～1995年在胜利油区纯梁油田金921926井进行吞吐试验，取得了增产1.3吨油的效果。其它的例子还有：吴国庆研制了界面张力为3.15×10-3mN/m的吞吐液配方，在华北油田采油四厂京705井三个月试验获得成功，产油量比吞吐前增加7.2～9.8倍[21]；何志勇等研制了以碱、两性木质素为主要成分的复合表面活性剂，对1～50mPa.s稠油降粘率可达99%以上，与洋大站原油界面张力为1.75×10-3～3.18×10-3mN/m，在大港油田官109-1断块进行了16口井实验，成功率90%以上[22]。
此外，还有不少针对稠油油藏驱油体系的研究，如周雅萍研制了碱/耐盐表面活性剂复合体系，对粘度为698mPa?s（50℃）千22块普通稠油，室内实验注入0.5PV，可使水驱采收率提高17.31%[23]；张润芳等研制了以稠环芳烃磺酸盐为主要成分的HBS驱油体系，室内实验可使古城油田B125断块稠油水驱后提高11.10~15.48%[24]。
有的稠油驱油体系已进行了现场试验：周伟等研制了重芳烃驱油剂，1998年2月在孤岛油田N281井区进行了现场实验，到2001年9月，试验区累计增油24064t，合计吨药增油32.3t，提高采收率1.95%，平均单井增油3437t；石油勘探开发研究院袁士义等提出了热水添加氮气泡沫技术开采普通稠油，1996年9月在辽河锦90断块19-141井组（50℃粘度为462.7mPa?s）进行了试验，单井组增产原油21378t，并从1999年先后有9个井组开展了工业性扩大试验，取得了较好的效果。 2.5.2 复合驱
复合驱是一种非常重要的化学驱强化采油技术。按其不同组成可分为碱/聚合物驱（AP）、碱/表面活性剂驱（AS）、表面活性剂/聚合物驱（SP）以及碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱（ASP）等。 2.5.2.1 聚合物驱
聚合物驱是指向用于驱油的水中添加少量的可溶于水的高分子量聚合物以提高水的视粘度，从而降低流度比。由于稠油粘度高，出于对成本和机械方面的注入压力的考虑，对所使用的聚合物浓度有一定限制。因此，聚合物对粘度在数百厘泊以上的稠油作用不大。
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2.5.2.2 表面活性剂驱
表面活性剂驱是指通过注入合适的表面活性剂驱油（该方法能够降低油水界面张力，并少量吸附于岩石基质）。其效果是降低界面张力及剩余油饱和度。原地形成乳状液也有助于提高有效流度比。使用表面活性剂的主要问题是在岩石基质中的损耗，该现象是由于多种机理所造成的。其关键因素是单位采油量（㎏/m3）所消耗的表面活性剂。 2.5.2.3 碱驱
碱驱是一项非常复杂的工艺，其目的是通过注入的碱与原油中的酸性成分发生反应，在原地形成一种表面活性剂。也就是说，比使用原本很复杂的表面活性剂驱还要多一个步骤。此外，可能还会有一部分碱由于与粘土矿物发生反应而被消耗掉[25]。 2.5.2.4 复合驱采油机理
碱、表面活性剂、聚合物三种物质复合后性能叠加，产生协同效应驱油。 2.5.2.5 复合驱采油技术进展
三元复合驱技术产生于20世纪80年代初，来源于单一以及二元化学驱。三元复合驱以三种驱替剂的协同效应为基础，综合发挥了化学剂作用，充分提高了化学剂效率，并大幅度降低了化学剂尤其是表面活性剂的用量。与聚合物驱相比，它在扩大波及体积的基础上，能够进一步提高驱油效率。通过国家重点科技攻关，大庆油田三元复合驱技术取得了突破性进展。先后在不同井网、井距、不同性质的油层进行了五个先导性矿场试验，结果表明：三元复合驱可比水驱提高采收率20%OOIP左右，取得了较好的增油降水效果，目前已进入工业性矿场试验阶段。我国的胜利油田、克拉玛依油田、辽河油田也进行过复合驱室内研究和先导性矿场试验，都取得了较好的效果。从试验的规模、数量及整体研究水平来看，国内的三元复合驱技术处于世界领先地位[26]。
2.5.2.6 国内外复合驱技术研究现状
（1）复合驱用表面活性剂
表面活性剂的性能和价格是影响复合驱技术经济效果的关键，也是限制
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