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化學(xué)蒸汽驅(qū)配套技術(shù)工藝
 
化學(xué)蒸汽驅(qū)開發(fā)技術(shù)由高溫泡沫劑、高溫驅(qū)油氣劑、優(yōu)化選擇工藝、井網(wǎng)井距優(yōu)化技術(shù)工藝等相應(yīng)工藝組成。高溫泡沫劑以磺酸鹽陰離子活性劑為主，通過磺酸鹽陰離子活性劑烯烴雙鍵及磺酸根碳氧雙鍵電子云超共軛效應(yīng)及空間位阻效應(yīng)增加泡沫劑的化學(xué)穩(wěn)定性。研究人員利用試驗(yàn)區(qū)實(shí)際模型設(shè)計(jì)了5種開發(fā)方式，分別是熱水驅(qū)、熱水驅(qū)＋驅(qū)油劑、蒸汽驅(qū)、蒸汽驅(qū)＋驅(qū)油劑和蒸汽驅(qū)+驅(qū)油劑+泡沫劑＋N2。通過優(yōu)化選擇，研究人員推薦化學(xué)蒸汽驅(qū)為驅(qū)油劑，采用泡沫劑段塞輔助連續(xù)汽驅(qū)方式開采稠油井。同時(shí)，研究人員經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化選擇試驗(yàn)，井網(wǎng)井距工藝選擇反九點(diǎn)法井網(wǎng)汽驅(qū)，其效果要好于五點(diǎn)法井網(wǎng)。
 
化學(xué)蒸汽驅(qū)配套工藝包括轉(zhuǎn)化時(shí)機(jī)選擇工藝和高干度注氣技術(shù)工藝兩部分。蒸汽驅(qū)轉(zhuǎn)化學(xué)蒸汽驅(qū)的時(shí)機(jī)選擇工藝：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，100×141m井距條件下，當(dāng)蒸汽驅(qū)注入0.25PV蒸汽后轉(zhuǎn)化學(xué)蒸汽驅(qū)，采出程度最高；141×200m井距條件下，蒸汽驅(qū)注入0.2PV蒸汽后轉(zhuǎn)化學(xué)蒸汽驅(qū)，效果最好。高干度注汽技術(shù)工藝由高干度注汽鍋爐、高效井筒隔熱工藝技術(shù)、井底溫度、壓力直讀式測(cè)試工藝技術(shù)組成。高干度注汽鍋爐流程在原有的鍋爐流程上做了改進(jìn)，蒸汽出口增設(shè)了汽水分離器，過熱段安裝在對(duì)流段下方，鍋爐出口蒸汽干度可以達(dá)到98%。研制出的高真空隔熱油管及其配件，隔熱油管視導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.0068W/(m·℃)，可保證現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)5井次注汽井井底干度達(dá)到50%左右。
 
新招式提高蒸汽驅(qū)油質(zhì)量
 
化學(xué)蒸汽驅(qū)開發(fā)技術(shù)的研發(fā)是未來解決油田稠油注汽開發(fā)中存在的問題。研究表明，按照“蒸汽驅(qū)為基，泡沫劑輔調(diào)，驅(qū)油劑助驅(qū)，熱劑協(xié)同增效”的化學(xué)蒸汽驅(qū)工作機(jī)理，實(shí)施化學(xué)蒸汽驅(qū)技術(shù)可以提高驅(qū)油質(zhì)量。研究人員根據(jù)化學(xué)蒸汽驅(qū)工作機(jī)理總結(jié)出幾項(xiàng)措施以提高蒸汽驅(qū)驅(qū)油質(zhì)量。
 
首先，以蒸汽驅(qū)為基，大幅度提高驅(qū)油效率和采收率。蒸汽大幅度提高驅(qū)油效率，“蒸汽驅(qū)為基”體現(xiàn)蒸汽攜帶的能量高，注入油藏溫度逐步升高，原油黏度急劇降低，油藏滲流面積增大，滲流通道更為暢通，油相和水相的相對(duì)滲透率都呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，極大地改善了油藏的滲流能力。高壓下高干度蒸汽驅(qū)提高采收率，隨著蒸汽干度的增加，蒸汽熱焓增加，更有利蒸汽驅(qū)過程中蒸汽帶的擴(kuò)展，采收率的提高。然后，以泡沫劑輔調(diào)，高溫泡沫堵水不堵油，堵高不堵低。高溫泡沫堵水不堵油，當(dāng)殘余油飽和度高于一定值時(shí)，泡沫體系難于形成較高的封堵壓差；高溫泡沫堵高不堵低，泡沫對(duì)高滲層具有較強(qiáng)的封堵作用，而對(duì)低滲層的封堵較弱。高溫泡沫改善波及狀況，實(shí)現(xiàn)均衡驅(qū)替。利用高溫泡沫的選擇性封堵特性，蒸汽驅(qū)過沖中泡沫改善蒸汽波及狀況，實(shí)現(xiàn)均衡驅(qū)替。
 
其次，用驅(qū)油劑助驅(qū)，降低殘余油飽和度，促進(jìn)原油乳化。首先是降低殘余油飽和度，高溫驅(qū)油劑為一類具有高效性能表面活性劑，驅(qū)油過程中驅(qū)油劑的加入能夠有效降低油水界面張力，降低殘余油飽和度。其次是促進(jìn)原油乳化。再次，以熱劑協(xié)同增效，增強(qiáng)泡沫性能的熱利用效率。熱劑協(xié)同的機(jī)理體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是驅(qū)油劑增強(qiáng)泡沫性能。二是泡沫擴(kuò)大驅(qū)油劑作用區(qū)間。驅(qū)油劑和泡沫兩者作用機(jī)理不重疊，驅(qū)油劑提高驅(qū)油效率，泡沫擴(kuò)大波及，泡沫擴(kuò)大出的波及區(qū)域，又為驅(qū)油劑進(jìn)一步提高驅(qū)油效率增加作用區(qū)間。三是泡沫封堵提高熱利用率。與蒸汽驅(qū)相比，化學(xué)蒸汽驅(qū)可以實(shí)現(xiàn)均衡驅(qū)替，控制汽竄，從而降低產(chǎn)出液攜帶的熱量，使更多的熱量留在地層，提高熱利用率。
 
最后，研究人員對(duì)化學(xué)蒸汽驅(qū)開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了分析總結(jié)，得出三套工藝技術(shù)可提高稠油采收率，即創(chuàng)新化學(xué)蒸汽驅(qū)開發(fā)方法、創(chuàng)新耐溫高效化學(xué)劑及其注入方法、創(chuàng)新高干度注汽工藝方法。創(chuàng)新化學(xué)蒸汽驅(qū)開發(fā)方法以高干度蒸汽驅(qū)為基礎(chǔ)，輔以泡沫體系選擇性封堵高含水條帶和氣竄通道，實(shí)現(xiàn)均衡驅(qū)替，提高蒸汽波及體積，利用驅(qū)油劑進(jìn)一步降低熱水帶殘余油飽和度，降低稠油流動(dòng)阻力，提高驅(qū)油效率，實(shí)現(xiàn)熱劑協(xié)同增效。
 
創(chuàng)新研發(fā)高干度注汽工藝針對(duì)蒸汽驅(qū)對(duì)高干度注汽的要求，研制出高干度蒸汽鍋爐。鍋爐出口蒸汽干度要超過99%，對(duì)注汽管柱熱點(diǎn)進(jìn)行隔熱，利用耐高溫長效封隔器密封油套環(huán)空，保證注汽井井底干度在50%左右。創(chuàng)新耐溫高效化學(xué)劑及其注入方法是研發(fā)耐溫高效起泡劑以及高效陰離子型表面活性劑的制備方法，是耐高溫油水界面張力10-3mN/m超低高效驅(qū)油劑，為深層高壓蒸汽驅(qū)提供科學(xué)依據(jù)。應(yīng)用化學(xué)蒸汽驅(qū)配套工藝技術(shù)可有效現(xiàn)稠油的有效驅(qū)替，大幅度提高其采收率，增加了稠油可采儲(chǔ)量，降低了開采成本，在稠油開采領(lǐng)域具有較好的推廣價(jià)值。