去年12月11日,作为中国石化“十条龙”科技攻关项目之一的 “高温油藏化学驱提高采收率技术”项目,经过中国石化“十条龙”攻关领导小组会批准,已经顺利“出龙”。但是,后期的应用情况,郭艳还是非常牵挂。
从2016年初“入龙”,到去年年底“出龙”,长达4年的攻关研究,研究院“高温油藏化学驱提高采收率技术”项目组顺利完成了双河Ⅶ1-3层系高温油藏聚合物驱先导试验及双河Ⅳ5-11层系三元复合驱先导试验,形成了适用于高温油藏的化学驱油技术及相应的关键调控方法,完成了项目设定的全部攻关研究内容和技术指标。
该项目组项目长郭艳说:“该技术在河南油田覆盖的地质储量将达到2000多万吨,为河南油田东部稀油老区的储量接替提供了有力的技术支撑,同时,也为中国石化III类及以上高温油藏提高采收率提供了技术支撑。”
中国石化鉴定委员会专家一致认为,该项目研究成果形成的超高界面活性阴-阳离子表面活性剂为核心的高效三元复合驱油技术及Ⅲ类高温油藏聚合物驱油技术,总体达到了国际领先水平。
这一结果,对该项目组来说,无疑是最开心的。为了这样的突破,项目组成员奋斗了不只4年。2016年,项目“入龙”前,大家就对提高高温油藏采收率技术进行了7年多的研究。期间,项目组经历过种种挫折,遇到过种种问题,在上千次实验、上千次跑现场、上千次讨论中,项目组方向越来越明,解决问题的思路越来越清晰。
高温油藏的开发难度究竟有多大?高温油藏有“三高”特点:温度高、含水高、采出程度高。对此类油藏,河南油田主要以化学驱方式开采。在河南油田,化学驱工业化应用达21个区块,化学驱产量占原油产量的20%以上,化学驱技术成为老油田开发稳产或延缓产量递减的主体技术之一。让研究院科研人员最为焦虑的是,河南油田Ⅰ、Ⅱ类规模储量已经全部动用,剩余的“边角料”储量潜力很小。要实现化学驱产量的有序接替,延缓水驱老油田递减,必须攻关和动用III类及以上储量。这些III类及以上储量占比较高,要夯实河南油田全面可持续发展的资源根基,必须加大此类油藏的开采力度,必须想办法治疗这“三高”。
2016年以前,河南油田与北京化工研究院、上海石油化工研究院合作,利用研究成果,在Ⅶ1-3层系开展新型耐温聚合物驱先导试验,在IV5-11层系开展新型表面活性剂的三元复合驱先导试验,取得了较好的增油降水效果。但是,先导试验驱油技术在推广应用过程中出现了“波折”:聚合物出现了“耐药性”。
聚合物产品指标波动大,聚合物粘度随现场水质变化大,聚合物在高温条件下粘度稳定性差、容易降解等问题,导致现场应用过程中,油井含水上升、日产油下降。
为了解决这些问题,项目组科研人员煞费苦心。去年1月初,天降大雪,得知聚合物粘度不稳定,项目组选派技术骨干冒雪到采油一厂江河采油管理区13号计量站取水样,取水样要爬到十几米高的母液罐顶。由于阶梯湿滑,大家不想耽误工作,克服重重困难,坚持把水样取完,回到实验室及时做实验。
聚合物粘度的稳定性和污水处理效果关系密切。处理后的污水中氧的含量要小于每升0.5毫克,硫的含量要小于每升1.5毫克。这个指标冬天容易控制,夏天,细菌繁殖得快,水质指标特别难控制。
为此,研究院项目组科研人员每周至少要去现场3次,监测水质指标,了解现场应用效果,并取回水样,在实验室反复实验。一个实验涉及几十项参数。要让每个参数都符合标准,必须精准控制实验过程。从做实验调试配方到等待现场应用的过程,大家常常心力交瘁。
但是,这一系列问题不解决,就无法改善现场应用效果。于是,2016年初,研究院申请“河南油田高温油藏化学驱提高采收率技术”项目加入中国石化科技攻关“十条龙”项目。项目设计了两个专题,一是“高温油藏聚合物驱提高采收率”,攻关目标是开发适用温度范围80~105摄氏度的新型聚合物,进行工业化生产;在95摄氏度的Ⅶ1-3层系开展矿场试验,提高采收率5个百分点以上。二是“高温特高含水老油田三元复合驱提高采收率”,攻关目标是完整评价新型高效三元复合驱的技术特征和作用机理,提高采收率12个百分点以上。
于是,研究院和北京化工研究院、上海石油化工研究院、南京化学工业公司又开始了共同治疗“三高”油藏的新“药剂”的新征程。
“三高”油藏温度高低不同,研究院项目组科研人员在现场应用过程中,根据油藏温度对症下“药”。
以前,针对温度达95摄氏度的高温油藏研发的“药剂”性能不稳定。攻关过程中,他们突破传统聚合物应用温度上限,研发出的适用95摄氏度油藏的新型聚合物产品,现场可提高采收率5个百分点以上。在此过程中,他们还形成了高温油藏化学驱全过程调控关键技术,有效抑制了化学剂窜流,实现了高温油藏化学驱应用的突破。
针对采出程度高、剩余油饱和度低、温度达81摄氏度的砂砾岩油藏,他们注入由聚合物、碱、表面活性剂组成的超高界面活性的三元复合驱油体系,提高了洗油效率,现场提高采收率12.1个百分点,油藏采收率达65%。
4年来,两类技术阶段增油35.9万吨。
4年来,该项目成果申请国家发明专利70件,授权43件,申请并获授权国外发明专利3件;备案中国石化专有技术3项;发表论文30篇;制定油田企业标准7项。
郭艳说:“任重而道远,还有那么多三类及以上储量等着我们去开采,创新永远在路上。”