摘要

針對(duì)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(shí)驗(yàn)及物理模擬等手段，對(duì)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(dòng)態(tài)驅(qū)替模擬實(shí)驗(yàn)，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(shí)間數(shù)模分析靜態(tài)滲析驅(qū)油和動(dòng)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(jí)，其降黏規(guī)律為降黏率與水油比成正比，不出現(xiàn)反向點(diǎn)；靜態(tài)滲吸洗油率達(dá)到15.27%，動(dòng)態(tài)物模驅(qū)油實(shí)驗(yàn)采收率比水驅(qū)高13.2個(gè)百分點(diǎn)，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(shí)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(chǔ)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(jí)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(shí)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(dòng)性好是低滲透油田開發(fā)的一個(gè)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(gè)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(chǔ)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(dòng)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(duì)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(duì)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(shí)，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(shí)，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(duì)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(huì)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(duì)地層產(chǎn)生傷害，引起堵塞，基質(zhì)滲流變難。同時(shí)，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(chǔ)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(yàn)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(jí)，同時(shí)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(yàn)，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(duì)同屬低滲中黏原油的子長澗峪岔油田開展不同數(shù)量級(jí)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(shí)間數(shù)模分析公式，驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)材料及驅(qū)油劑制備

1.1實(shí)驗(yàn)材料

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

實(shí)驗(yàn)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。