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納米液驅(qū)油技術(shù)是一種新興的采油技術(shù)，它以水溶液為傳遞介質(zhì)，在水中形成幾百個(gè)到幾十個(gè)甚至幾個(gè)納米的小顆粒，具有很大的比表面積和表面能，大大降低了油水界面張力，使得注入流體在沖刷孔隙的過程中，使原油易于剝落成小油滴，而被驅(qū)替液驅(qū)替出來。另一方面，納米液的顆粒對(duì)小孔道有暫時(shí)堵塞作用，從而擴(kuò)大了波及體積，使未被波及到的原油驅(qū)替出來，以達(dá)到提高采收率、降壓增注的目的。
王家川采油廠楊旗區(qū)分布在延長縣境內(nèi)，開發(fā)面積67km2，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量2345×104t。從2000年開采至今，開發(fā)的低滲透油藏已逐步進(jìn)入高含水期，采出程度不足3%。期間，我們采用納米復(fù)合采油技術(shù)對(duì)該區(qū)塊老井進(jìn)行驅(qū)油效果評(píng)價(jià)研究。
可提高原油產(chǎn)量的納米復(fù)合采油技術(shù)
納米技術(shù)是指在納米尺度范圍內(nèi), 研究電子、原子和分子的內(nèi)在規(guī)律和特征, 并用于制造各種物質(zhì)的一門嶄新的綜合性科學(xué)技術(shù)。目前納米技術(shù)在油田采油方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)為，直接在油田工作液中加入納米級(jí)的固體顆?；蛘呒庸こ杉{米乳液，作為驅(qū)油劑來提高原油采收率。
納米復(fù)合采油技術(shù)是將由驅(qū)油劑、降阻劑、堵水劑等組成納米復(fù)合驅(qū)油劑注入地層，通過納米復(fù)合劑對(duì)地層中的原油直接作用，改善原油在地層中的流動(dòng)性，從而提高油井原油的產(chǎn)量。其中的驅(qū)油劑可與原油產(chǎn)生混相作用，有效地驅(qū)出殘余油，在地層中形成向油井運(yùn)移的類似于活動(dòng)的“油墻”的原油富集帶，具有較長期的遠(yuǎn)井地帶作用。堵水劑可對(duì)地層的高含水層封堵作用，使驅(qū)油劑更有效地驅(qū)油，它對(duì)低滲透地層的滲透率傷害很小。
該技術(shù)的特點(diǎn)是：能降解部分大分子烴類，減少原油中的重質(zhì)組份，增加輕質(zhì)組分；能產(chǎn)生生物表面活性劑，生物表面活性劑比化學(xué)表面活性劑穩(wěn)定，且具有較好的性能；在油層中能產(chǎn)生氣體，主要是二氧化碳和甲烷等，這些氣體在地層中溶于原油，在一定程度上降低原油地下粘度，有利于原油的流動(dòng)。其適應(yīng)的儲(chǔ)層條件主要有：油藏構(gòu)造相對(duì)簡單，油層連通性好；開發(fā)層系較單一；油層厚度2～3米以上；油層有過高產(chǎn)的歷史；油井動(dòng)、靜態(tài)資料齊全，能夠進(jìn)行效果分析的井。
王家川區(qū)域獨(dú)特結(jié)構(gòu)地質(zhì)
儲(chǔ)層沉積特性分析 王家川采油廠楊旗區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡東部，區(qū)域構(gòu)造為一平緩的西傾單斜，地層傾角小于1o ,內(nèi)部構(gòu)造簡單，開發(fā)主力油層為長61、長62油層段。長61其沉積微相以平原分流河道沉積為主。長62以泥質(zhì)沉積為主，砂巖厚度小，主砂體呈北東走向，砂地比0.2～0.3。
其儲(chǔ)層砂巖顆粒分選較好，顆粒定向排列，成巖作用強(qiáng)烈。對(duì)油區(qū)儲(chǔ)層物性影響較大的成巖作用主要有膠結(jié)作用和溶蝕與交代作用。
其砂巖主要儲(chǔ)集空間有粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔等，以不同形式疊加組合，構(gòu)成多種孔隙組合類型，包括粒間孔—溶孔型、溶孔—粒間孔型、粒間孔型、微孔型及復(fù)合型等；孔喉類型主要有大孔—細(xì)喉型和小孔—細(xì)喉型，儲(chǔ)集類型受沉積和成巖作用的控制，分布不均衡。
儲(chǔ)層物性分析 該區(qū)塊長6儲(chǔ)層的孔隙度最大值為15.12%，最小值為1.52%，平均值為8.%；其滲透率最大值為7.79×10-3µm2，最小值為0.02×10-3µm2，平均值為0.56×10-3µm2；其中，長61的孔隙度為7～11%，長62的孔隙度7%～9%；長61的儲(chǔ)層孔隙度、滲透率最高，長62、孔、滲平均值接近，長61、長62油層組平均含油飽和度為52%、50%。(見表1)
由此可以看出，縱向上長6儲(chǔ)層自上而下孔滲變差，平面上孔隙度、滲透率分布和砂體分布沒有明顯關(guān)系，二者相關(guān)性較差。油層和水層為同一水驅(qū)油層系統(tǒng)，開發(fā)層系較單一，儲(chǔ)層構(gòu)造相對(duì)簡單。
納米采油技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
試驗(yàn)方案 本試驗(yàn)主要分室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)兩部分，室內(nèi)試驗(yàn)主要目的是評(píng)價(jià)驅(qū)油劑與原油配伍性，通過對(duì)試驗(yàn)井樣油加入納米復(fù)合驅(qū)油劑，觀察其乳化能力來分析驅(qū)油劑中的微生物與研究區(qū)塊原油的物性的匹配性?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)主要是選5口試驗(yàn)井，通過高壓泵將濃度為2%納米復(fù)合劑混合溶液注入油層內(nèi)，關(guān)井5天，使得納米復(fù)合驅(qū)油劑中的微生物有了充分的時(shí)間分解原油的膠質(zhì)、蠟質(zhì)，并在產(chǎn)生的活性劑、生物氣，有機(jī)酸這些物質(zhì)的協(xié)同作用下降低原油粘度和表面張力，改善原油的流動(dòng)性。
現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)計(jì) 起出生產(chǎn)管柱，認(rèn)真檢查下井工作的油管絲扣，更換壞油管，保證油管絲扣不刺不漏；下入Φ73mm油管探沙面至油層以下20～25m否側(cè)進(jìn)行沖砂洗井至人工井底；按設(shè)計(jì)下入作業(yè)管柱，采用上下封隔器封固作業(yè)井段；接管線，用清水對(duì)管線試壓25MPa，不刺不漏為合格；先小排量替油入罐，后大排量擠入前置液并觀察井口，使得封隔器坐封，正常擠入15方納米驅(qū)油劑，最后擠入頂替液3m3；要求排量0.5m3/min左右，施工泵壓不超過15MPa。停泵，關(guān)井反應(yīng)按120小時(shí)（5天）；起出解堵管柱，抽油泵下至（原位置）投產(chǎn)排液。
油田增產(chǎn)新技術(shù)
驅(qū)油劑與地層原油配伍性實(shí)驗(yàn) 對(duì)試驗(yàn)井中的1#和2#井產(chǎn)前和產(chǎn)后原油進(jìn)行了乳化試驗(yàn)，其試驗(yàn)方法是:分別稱取油樣2個(gè)（每個(gè)20g）分2組，一組加驅(qū)油劑，一組作對(duì)比組，置于500ml三角瓶中，在每個(gè)瓶內(nèi)都加入納米復(fù)合驅(qū)油劑浸沒原油，把玻璃瓶放入震蕩恒溫箱內(nèi)，在25℃條件下恒溫5天。其結(jié)果如圖1所示，并測(cè)試試驗(yàn)前后原油的粘度變化情況，其結(jié)果如圖2所示。
由圖1可知，所有加入驅(qū)油劑后的油樣都呈現(xiàn)出很好的乳化分散現(xiàn)象, 乳化試驗(yàn)結(jié)果表明，驅(qū)油劑中菌液與現(xiàn)場(chǎng)目的層原油有良好的配伍性，微生物乳化原油效果明顯，作用時(shí)間短，菌種繁殖快，有利于微生物產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物，增強(qiáng)微生物對(duì)原油作用的綜合效果，有利于油藏孔隙中油水界面的混合，從而使部分殘余油進(jìn)入可流動(dòng)狀態(tài)，提高油藏的微觀洗油效率。
從圖2可以看出，1#和2#試驗(yàn)井在試驗(yàn)后的粘度均低于試驗(yàn)前，其中1#試樣井的原油粘度降級(jí)了12%,2#試驗(yàn)井降低了8%。這主要是由于所加的納米復(fù)合采油劑中含有降阻劑，在注入地層后，與地層的原油發(fā)生作用，在油層中產(chǎn)生了氣體，主要是二氧化碳和甲烷等，這些氣體在地層中溶于原油，降低了地下原油的粘度，有利的提高了原油的流動(dòng)性，從而可以看出納米復(fù)合采油劑中的降阻劑降阻效果很好,試驗(yàn)數(shù)據(jù)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果對(duì)比分析 選取5口試驗(yàn)井，對(duì)其試驗(yàn)前后產(chǎn)量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并統(tǒng)計(jì)了試驗(yàn)后的增產(chǎn)效果。以90天為一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期，試驗(yàn)井基本數(shù)據(jù)如表2。試驗(yàn)后產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見圖3和圖4。
由圖3、圖4產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，5口試驗(yàn)井的產(chǎn)量都得到了提高，措施后日平均產(chǎn)量增產(chǎn)最高為0.46噸/天，最低為0.16噸/天，最高提高了640%，最低提高了160%。累積產(chǎn)量增產(chǎn)最高為34.2噸，最低為23.4噸。從統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以看出：納米復(fù)合采油增產(chǎn)技術(shù)在該研究區(qū)塊的驅(qū)油效果很明顯，可以作為一種增產(chǎn)技術(shù)在該區(qū)塊進(jìn)行推廣。
投入產(chǎn)出比分析 單井投入:通井作業(yè)費(fèi)2000元，水費(fèi)1200元，泵車作業(yè)費(fèi)2000元，材料費(fèi)及其它費(fèi)用24,800元，總計(jì)30,000元。
單井產(chǎn)出：按最低平均單井日增產(chǎn)計(jì)算，每井可累計(jì)增產(chǎn)不低于23.4噸。依據(jù)延長油田股份有限公司下發(fā)的投入產(chǎn)出比計(jì)算公式：增加投資（元）/2057×增產(chǎn)原油（噸），納米復(fù)合采油增產(chǎn)技術(shù)投入產(chǎn)出比= 30,000元/2057元/噸×23.4噸=1:1.6。
采用納米復(fù)合采油劑后，該研究區(qū)塊試驗(yàn)井的單井產(chǎn)量明顯提高，且投入產(chǎn)出比高，建議繼續(xù)研究和推廣該技術(shù)在油田的應(yīng)用。
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