摘要

針對延長東部低滲中黏油田原油黏度上升導(dǎo)致采收率下降的問題，根據(jù)降黏機(jī)理，采用化學(xué)實驗及物理模擬等手段，對單萜萜類非超低界面張力驅(qū)油劑（CAO和CCAO）和低界面張力驅(qū)油劑（FHQ-I）的界面張力、配伍性、降黏效果及破乳效果等性能進(jìn)行測試，優(yōu)選出適合中黏原油的驅(qū)油劑CCAO；采用靜態(tài)滲析和物理動態(tài)驅(qū)替模擬實驗，分析了3種驅(qū)油劑的驅(qū)油效果以及原油乳化的影響，通過無因次滲吸時間數(shù)模分析靜態(tài)滲析驅(qū)油和動態(tài)驅(qū)替模擬驅(qū)油。結(jié)果表明，CCAO的界面張力達(dá)到10^-1數(shù)量級，其降黏規(guī)律為降黏率與水油比成正比，不出現(xiàn)反向點；靜態(tài)滲吸洗油率達(dá)到15.27%，動態(tài)物模驅(qū)油實驗采收率比水驅(qū)高13.2個百分點，驅(qū)出油現(xiàn)象顯示產(chǎn)出液中未發(fā)現(xiàn)大量油水乳化過渡層。該研究不僅為單萜萜非超低界面驅(qū)油劑（CCAO）提高低滲中黏原油油藏采收率提供了理論支持，同時也證明其非常適合低滲透低壓油藏的滲吸采油，具有較高的推廣應(yīng)用潛力。

引言

隨著常規(guī)油氣勘探開發(fā)儲量的急劇下降，低滲透油氣藏備受青睞。鄂爾多斯盆地低滲透和特低滲透致密砂巖油氣藏分布廣泛，但開發(fā)難度大。子長澗峪岔延長組長2油層為延長油田主力開發(fā)層系之一，平均滲透率為26.5×10^-3μm2，平均孔隙度為12.9%，平均含油飽和度為35%，油氣分布主要聚集在長2油層，含油級別以油跡為主，油水層分布主要受沉積相控制，屬于典型的“三低”油藏，非均質(zhì)性強(qiáng)。

近年來，油田現(xiàn)場通過井網(wǎng)優(yōu)化、溫和注水、注采調(diào)控及聚合物調(diào)堵等技術(shù)，在一定程度上實現(xiàn)了低滲透油藏的有效開發(fā)，但仍存在原油采收率低等一系列問題。鄂爾多斯盆地原油以石蠟基原油為主，大部分油田的原油密度小，含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)少，含蠟量比較高，地層原油黏度一般為0.7～8.7mPa·s，原油流動性好是低滲透油田開發(fā)的一個重要有利因素。但部分區(qū)域原油黏度在10.00～17.00mPa·s也有分布，個別區(qū)塊原油黏度可達(dá)38.00mPa·s以上。

澗峪岔長2油層溫度為32.20℃，地面原油密度平均值為0.879g/cm3，開發(fā)早期平均地面原油黏度為14.7mPa·s，是典型的低滲中黏原油特殊類型砂巖儲層。油田自2003年注水開發(fā)，長期的水洗使得地層原油的族組分比例受色譜效應(yīng)的影響發(fā)生一些變化，膠質(zhì)含量上升1%～7%，瀝青質(zhì)含量上升3%～8%，飽和烴和芳香烴比例相應(yīng)下降，原油逐漸變黏，黏度上升至27mPa·s以上。原油黏度上升導(dǎo)致接觸線摩擦阻力比變大，動態(tài)滲吸采出程度減小，水油流度比變大，注水采油效果下降明顯。

國內(nèi)外許多學(xué)者和專家對原油化學(xué)驅(qū)降黏增效機(jī)理及規(guī)律作過研究。趙澤鵬等對瀝青中單組分結(jié)構(gòu)與微觀形貌演變分析得出，膠質(zhì)及瀝青質(zhì)等大分子的極性增加成為了原油增黏的主要影響因素。同時，根據(jù)稠油不穩(wěn)定指數(shù)進(jìn)行判斷，CII=（ωS+ωAs）/（ωAr+ωR），CII≥0.9時，瀝青質(zhì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)；0.7≤CII≤0.9，穩(wěn)定狀態(tài)不確定；CII≤0.7，處于穩(wěn)定狀態(tài)。對研究區(qū)塊的原油進(jìn)行分析，得到CII=1.7>0.9，說明其處于不穩(wěn)定狀態(tài)，易發(fā)生瀝青質(zhì)沉積，使得膠質(zhì)和瀝青質(zhì)混合物沉淀與無機(jī)堵塞物混合，導(dǎo)致原油更易吸附于巖心孔隙表面，降低了滲透率，增加了驅(qū)油難度。因此，該區(qū)塊僅靠單純的注水已無法延續(xù)較高的采出效率。

李愛芬等研究了滲透率與驅(qū)油劑界面張力的關(guān)系，顯示滲透率越低，所用驅(qū)油劑的界面張力越大。當(dāng)滲透率低于30×10^-3μm2時，最佳界面張力應(yīng)不低于1×10^-1mN/m，當(dāng)滲透率到1×10^-3μm2以下時，最佳界面張力達(dá)到1mN/m，這與王香增、康毅力和劉衛(wèi)東等的觀念一致，即過于消耗毛細(xì)管力不利于裂縫和基質(zhì)之間毛細(xì)管滲吸采油，（特）低滲油田提高采收率用的驅(qū)油劑界面張力不應(yīng)低于10^-2mN/m，僅僅降低界面張力能實現(xiàn)有效注水但并不一定能獲得更高的采收率，還需要考察水油黏度比及注入壓力等因素的影響。

另外，超低界面張力會導(dǎo)致地層原油乳化，在低滲透油藏容易形成液鎖（賈敏效應(yīng)），對地層產(chǎn)生傷害，引起堵塞，基質(zhì)滲流變難。同時，油水乳化后，黏度隨含水率的上升不斷增加，直到含水率達(dá)到較高水平，大致60%以后才出現(xiàn)黏度下降反轉(zhuǎn)，且至少含水率達(dá)到80%以上，黏度才能恢復(fù)到初始原油的黏度。因此，儲層中出現(xiàn)穩(wěn)定乳狀液，其黏度增加，滲流難度隨之加大，原油滲出困難，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。乳化原油與懸浮固相微粒復(fù)合造成比單一微粒更為嚴(yán)重的損害，導(dǎo)致驅(qū)替壓力增加，在滲透率較高的地層，容易造成油井出砂的問題。

非超低界面驅(qū)油劑提高低滲中黏原油采收率在以往的礦石試驗中取得了很好的效果，洪玲等通過降低表面活性驅(qū)油劑界面張力至10^-1數(shù)量級，同時改變油藏潤濕性為親水，在延長低滲透（滲透率為16mPa·s）的中黏原油開展礦場試驗，大幅度地增加了油井產(chǎn)量。因此，在上述研究的基礎(chǔ)上，該文擬通過對同屬低滲中黏原油的子長澗峪岔油田開展不同數(shù)量級的界面張力驅(qū)油劑降黏、破乳、靜態(tài)滲吸及物理模擬驅(qū)油效率，并引入無因次滲吸時間數(shù)模分析公式，驗證并討論降黏、驅(qū)替壓力與驅(qū)油效率之間的關(guān)系，明確不同因素對采收率的影響，弄清低滲中黏原油油藏非超低界面張力驅(qū)油劑驅(qū)油機(jī)理，讓老油田持續(xù)發(fā)展，獲得更高采收率，為低滲中黏原油油藏現(xiàn)場提高采收率提供有效的技術(shù)指導(dǎo)。

1實驗材料及驅(qū)油劑制備

1.1實驗材料

靜態(tài)滲吸和物模驅(qū)油模擬實驗的巖心均采用子長澗峪岔延長組長2油層親水儲層，共計6塊，直徑約為2.5cm，長7.0cm，滲透率為（10.3～11.4）×10^-3μm^-2。

實驗流體包括地層水和地面原油（原油黏度為27mPa·s），基礎(chǔ)驅(qū)油劑（SS）由脲脲酶、生物表面活性劑和OP-10等組成，超低界面驅(qū)油劑（FHQ-I）為自制品，單萜萜C和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺（CDEA）等從市場采購。