化学驱对克拉玛依油田开发的探讨研究
杨成玉综述低渗透油藏化学驱研究现状
杨成玉综述低渗透油藏化学驱研究现状低渗透油藏化学驱研究现状—文献调研摘要：针对低渗透油藏可探明储量增加，开发难度大，压裂酸化、注水和注气等手段已经不能满足现阶段的低渗透油藏开发，化学驱在低渗油藏中的应用不断受到重视。
本文综述了低渗透油藏的特点、开发现状以及化学驱在其中的应用和渗流机理。
综合分析表明：由于缔合聚合物经过强烈剪切后恢复能力强，合理的聚合物分子质量在渗透率为（40×10-3μm2-50×10-3μm2）时能够有效的提高低渗透层的原油产出程度。
而表面活性剂能降低渗透油层的渗流启动压力梯度，很好地降低低渗透层界面张力和毛管自吸势能。
ASP驱结合了三者的优点，能够一定程度上增加低渗透层的产量。
化学驱在低渗透油藏开发中仍有很大的潜力。
关键词低渗透油藏化学驱渗流机理研究现状1引言随着我国国民经济的迅速发展，油气资源的消耗不断在增大，2007年我国进口原油1.59亿吨，预计2020年我国对原油的需求至少达到4-4.3亿吨，而我国的石油产量只能增至2亿吨左右[1]，因此对于不可再生的石油资源的开采程度要求不断提高。
我国也加大了国内外的勘探力度，正在不断挤入世界油气勘探开发领域。
然而挖掘现有油田潜力，保持稳产，提高采收率也势在必行，尤其是低渗透油藏开发。
因为低渗透油藏已成为我国近几年油藏开发的主战场。
从国土资源部获悉，截止2010年底我国石油累计探明地质储量为312.8亿吨，其中低渗透油藏总量200多亿吨，可探明储量为140多亿吨，占总地质储量的50%多，新增油藏储量中低渗透油藏储量占70%以上。
由于低渗透油藏具有天然裂缝发育，基块渗透性差，非均质严重，孔喉细小、毛细管现象突出、油气流动阻力大，黏土矿物含量高等特点。
国外一般采用压裂酸化、注水和注气开采。
但水驱受到注入压力高，含水上升快，水驱动用程度较低，采收率低等因素的制约。
气驱受到气源和经济的限制。
而微生物采油受到温度、矿化度、PH、压力等一系列因素的制约，使得开展困难。
第二章 化学驱
第二章 化学驱
人工合成聚合物：部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）：
相对分子量：100-2000万； 水解度：1-45%；浓度： 25-2000mg/L;注入量： 0.25-0.60VP。
热稳定性较好；剪切 稳定性较差；化学稳 定性较差；生物稳定 性较好。
第二章 化学驱
天然聚合物：生物聚合物XC（不常用）
且比较经济。含丙稀酰胺的两性聚合物溶液随着老化时间延长，阴离子
度（水解度）不断增大，分子链上正负电荷基团数目出现不相等，分子 链的卷曲程度随矿化度的增大而增大，溶液粘度大大下降，抗盐性能逐
步消失。更值得重视的是，两性聚合物的阳离子基团会造成聚合物在地
层中的吸附量大幅度增加，聚合物大量吸附在近井地带，严重影响驱油 效率，增加三次采油成本，可见，两性聚合物的抗温抗盐是有条件的， 并不是适用于所有油田。
第二章 化学驱
HPAM在使用中遇到的问题 (1)溶解速度慢(水化溶涨，配制需要较长时间）； (2)降解（热降解、剪切降解和氧化降,≤93℃）；
(3)盐敏（不适合于高矿化度地层）。
第二章 化学驱
（2） 助剂 除氧剂：如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、甲醛 和硫脲等，用于减少聚合物的氧化降解 （提前加）； 杀菌剂：如甲醛、戊二醛等，用于减少XC 生物聚合物的生物降解。
第二章 化学驱
（2）熟化：聚合物的配制过程中，熟化是很重 要的。所谓熟化就是聚合物在水中的水解，并 充分溶解，以获得所要求的粘度的化学变化和 物理变化的综合过程。聚合物干粉经分散装置 润湿后，仍需悬浮在水中一定时间，经过溶胀 阶段，一般 6-8 小时，现场实际 2 小时左右，才 能充分溶解若水温过低还需要更长时间 ( 熟化 罐) 。
油田化学驱油技术的应用_冷俊
当代化工 Contemporary Chemical Industry
Vol.43，No.8 August，2014
油田化学驱油技术的应用
冷 俊，潘 一，李东胜，李晓鸥
（辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001）
摘
要：三次采油是国家重点科技攻关项目，而化学驱油则是三次采油的主攻技术。化学驱油是向地层中
聚合物驱是指在注入水中加人可溶的高分子聚
合物，以增加水相黏度，同时降低水相渗透率，改
善油水流度比，从而扩大波及系数，达到提高原油
采收率目的的方法[12]。聚合物驱核心是增大油水流
度比，通过降低注入水的流度即提高驱替相的黏度
得以实现。聚合物驱也通过平面绕流作用和纵向调
剖作用扩大波及体积[13]。聚合物驱工业化区块动态
在注入聚合物的过程中发生窜流，保证注聚驱油的
效果。
1.3 表面活性剂驱的应用
表面活性剂驱是使表面活性剂在油水界面上产
化工
2014 年 8 月
生吸附，降低油水界面张力，降低原油的极限动剪为：非离子型>阴离子型>阳离子型
>阴阳两性型[19,20]。研究表明，当含水率低于 70% 时，
总体来说，碱驱虽然提高洗油效率，但会对地
层造成伤害。碱使 pH 升高，加剧微粒运移伤害地
层。碱与储层岩石接触，发生多种物理化学反应，
不仅消耗大量碱，而且使黏土膨胀，严重时生成碱
垢，直接影响储层渗透率、注水井吸水能力以及油
井产能[11]。另外，碱使乳化原油脱水困难，当代驱
油当向无碱方向发展。
1.2 聚合物驱的应用
注入质量分数为 0.2%表面活性剂效果较好。当表面
克拉玛依油田走向数字化.doc
克拉玛依油田走向数字化（记者吴穹）在哪儿打井、打多深、打几口井――新疆油田的这些业务基本上都是依据数据做决策的，可以说数据就是油田的生命。
新疆油田每年科研项目经费的10%都用于油田的信息化建设。
金秋的克拉玛依秋高气爽、瓜果飘香。
一望无际的油田里，一座座抽油机不知疲惫地工作着，当地人戏称它们为磕头机，更有人说它每磕头一次的产值高达1000元。
“我们每年要拿出科研项目经费总额的10%用于油田的信息化建设，此外还有其他信息化投资和成本。
”在惠普解决方案移动中心，这个亚洲第一辆高科技展车里，中国石油新疆油田公司数据中心总工程师李清辉如是说。
这是惠普高科技展车第一次来到美丽的石油城新疆克拉玛依，这也是“惠普科技加油中国――助力数字化油田之旅”主题巡展活动西部之行的最后一站。
ERP难在统一部署早在2005年，中国石油和化学工业协会就对行业内部的重点企业进行了一次信息化应用情况的调查，有66.7%的企业已实施ERP。
然而新疆油田却是例外，“事实上在2000年左右的时候，新疆油田就曾经通过技术人员开发以及与外部进行合作的方式做过ERP项目。
不过，项目做到一半的时候，我们就觉得ERP不是很适合油田，倒是比较适合原料生产加工的制造业; 石油行业是属于资源型的上游环节，两者还不太一样。
”李清辉说。
实际上，中石化炼化企业比较多，所以它们都大面积部署了ERP项目; 中石油也在做ERP，但主要是做下游炼厂这一部分。
那么石油行业中有没有一种通用型的软件适合上游勘探开发企业统一部署、统一实施呢？李清辉说: “虽说都是搞石油的，上游企业中有许多共性，但是企业之间的个性差异也非常明显，统一部署一套软件比较难。
”首先，面向勘探、开发的上游企业都面临不同的情况，比如各个油田的地质条件不一样。
拿一个在新疆油田工作了很多年的地质学家来说，如果他被调到大庆油田就不一定能适应，多年的客观条件决定了各地的思维方式和研究习惯各不相同。
第二，由于历史的原因，中石油集团下属的各个油田经过多年的发展，都形成了相对比较独立固定的管理、生产和科研模式，所以如果要从集团层面把这些企业完全集中统一起来，按照一种模式去运营也比较困难。
Discovery软件在克拉玛依油田四2区的应用
Discovery软件在克拉玛依油田四2区的应用孙晓岗;解宏伟;陈思璘;邹鲁新;管洪斌;韩铭毅;赵斌【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2001(022)004【摘要】Discovery软件是由美国引进的,它是基于微机平台的地质、地震、测井一体化的油藏描述软件包.该软件具有进行地震精细解释、测井多井解释、储集层预测以及地质研究等综合功能,利用该软件对克拉玛依油田四2区克拉玛依组油藏进行精细描述取得了预期的效果,为油田的滚动开发提供了依据.【总页数】2页(P338-339)【作者】孙晓岗;解宏伟;陈思璘;邹鲁新;管洪斌;韩铭毅;赵斌【作者单位】中国石油新疆油田分公司采油一厂新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司采油一厂新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司采油一厂新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司采油一厂新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司采油一厂新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司采油一厂新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司采油一厂新疆克拉玛依 834000【正文语种】中文【中图分类】TE319【相关文献】1.Discovery软件在轮南油田2,3井区的应用 [J], 柏涛2.Discovery软件在极复杂断块油田的应用 [J], 蔺建武;毛颖;孟翠萍3.FastTracker软件在克拉玛依油田滚动开发中的应用 [J], 蔡圣权;张勇;韩铭毅;邹鲁新;赵斌;杨志冬;陈思;解宏伟4.Discovery软件在油田精细油藏描述中的应用 [J], 魏鸿英5.UTCHEM化学驱软件在克拉玛依油田小井距ASP先导试验区数模跟踪应用研究[J], 顾鸿群;陈建国;潘前樱;伍晓霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
克拉玛依油田三区砾岩油藏水淹模式研究
（．Ｃ ｌ ｇ ｆ ｏ ｈ ｓｃ ｎ ｎｏｍａｉｎＥ ｇｎｅｉｇ Ｃｈｎ ｉｅｓｔ ｆ ｅｒｌ ｍ ， ｅ ｉｇ１２ ４ ， ｉａ ．ＲｅｅｒｈＩｓｉ ｔ ｆ １ ｏｌ ｅｏ ｐ ｙｉｓａｄＩｆｒ ｔ ｎ ｉｅｒ ， ｉａＵｎｖｒｉ ｏ ｔｏｅ ｅ Ｇｅ ｏ ｎ ｙ Ｐ ｕ Ｂ ｉｎ ０ ２ ９ Ｃｈｎ ；２ ｊ ｓａｃ ｎｔ ｕｅｏ ｔ Ｐ ｔｏｅ ｍ ｘ ｌｒｔ ｎａ ｄＤｅｅｏｍｅｔ ｉ ａｇＯｉｉｌ ｍｐｎ ，Ｐ ｔｏ ｈｎ ， ｒｍａ ，Ｘ￣ｉｎ ３０ ０ ｈｎ ） ｅｒｌｕ Ｅ ｐｏａｉ ｎ ｖ ｌｐ ｎ ，ＸＮｉｎ ｌｅｄＣ ｏ ｆ ｏ ａ ｙ ｅｒＣ ｉａ Ｋａａ ｙ ｉ ａ ｇ８４ ０ ，Ｃ ｉａ
下组砾岩油藏为研究对象 ， 分析水淹储 层地球物理 响应 变化特 征 ， 依据 区域测井 资料研究水 淹层岩石 物理响应机 理和测井响应特征 ， 归纳 出克下 组砾岩 油藏 的 ５种水 淹模式 。利 用 电阻率径 向幅度差 确定水 淹级 别 的模 式有 ２ 种， 结合 ２ 种水淹模式和试油结论制作砾岩油藏水 淹级别定性评价 的电性 图版 。砾岩油藏 岩性 复杂多变 和非 均质 性严重 ， 储层绝对 电阻率对水淹级别不是很敏感 ， 中电阻率 的差值可 以有效判断 水淹级别 。基 于储 层沉积韵 律 深 和 电性 曲线判断水淹部位和水淹强度的模 式有 ２ 。沉积环境 的变化导致 储层纵 向上物性 和渗流性存在差异 ， 种 注
第３卷 ６
第 ２ 期
测
井
技
术
Ｖｏ． ６ Ｎｏ ２ Ｉ３ ．
第二章 化学驱
阀、混合器及计量仪表等的影响。注聚前还必须进行必
要的预处理。
第二章 化学驱
（1）配制母液：聚合物一般先用低矿化度的清 水配制成高浓度的水溶液，既聚合物母液，为 保证聚合物溶液注入地层后达到良好的驱油效 果，一般要求地面配制的聚合物母液浓度在
5000mg/L左右，低温或常温配制(分散装置)。
第二章 化学驱
第二章 化学驱
2、聚合物驱提高采收率的机理
聚合物——增大水的粘度 ——降低了水的流度（增粘和降渗） ——减小了水油流度比 ——抑制了水的指进 ——提高了波及系数 ——改善了水驱的效果
——提高原油的水驱采收率
第二章 化学驱
2、聚合物驱提高采收率的机理
(1)注聚合物的作用：
两方面作用：增加水相粘度；因聚合物的滞留引起渗透率下降
第二章 化学驱
人工合成聚合物：部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）：
相对分子量：100-2000万； 水解度：1-45%；浓度： 25-2000mg/L;注入量： 0.25-0.60VP。
热稳定性较好；剪切 稳定性较差；化学稳 定性较差；生物稳定 性较好。
第二章 化学驱
天然聚合物：生物聚合物XC（不常用）
第二章 化学驱
2、聚合物驱提高采收率的机理
(2）在扩大波及系数方面的机理：
绕流作用：聚合物进入高渗透层后，增加了水相的渗流阻力，产
生了有高渗透层指向低渗透的层的压差，使得注入液发生绕流，进入 到中、低渗透地层，扩大了水驱波及体积。 调剖剖作用：聚合物进入改善了水油流度比（水油流度比），控 制了注入液在高渗透层的前进速度，使得注入液在高、低渗透层中以 较均匀的速度向前推进，改善了非均质地层的吸水剖面，提高了波及 系数。
第二章 化学驱
砾岩油藏实施换向水驱提高采收率探讨——以克拉玛依油田砾岩油藏老注水井转采实施效果为例
砾岩油藏实施换向水驱提高采收率探讨——以克拉玛依油田砾岩油藏老注水井转采实施效果为例韩甲胜;马占山;胡晓云;冯宁【摘要】克拉玛依油田七中区克下组油藏两口老注水井转采后,获得了很高的累积产油量,其效果引发了油藏开发人员深入思考.本文对该两口井的效果进行了深入的分析和探究,认为断块油藏边部存在丰富的井网控制不住的剩余油,为该两口井注转采效果较好的首要原因.其次,油藏内部流体不间断的动态变化,压力不间断的再平衡,尤其是物性好的油藏内部油气水运动更快,注水井转采后,其含水也下降较快,注转采效果更好.同时,砾岩油藏储层非均值性极强,油藏在毛管力作用下注水井周围油层中依然存在丰富的剩余油,储层也存在贾敏效应和油层中固体颗粒堵塞小孔道的现象等,注水井转采后能够有效克服这些现象,有利于提高采收率.因此,砾岩油藏换向水驱(注水井转采,采油井转注)提高采收率的技术,应引起各大油田密切关注和重视.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】3页(P18-19,37)【关键词】克拉玛依油田;砾岩油藏;注水井注采【作者】韩甲胜;马占山;胡晓云;冯宁【作者单位】中国石油新疆油田分公司采油二厂,新疆克拉玛依834008;中国石油新疆油田分公司采油一厂,新疆克拉玛依834008;中国石油新疆油田分公司采油二厂,新疆克拉玛依834008;中国石油新疆油田分公司采油二厂,新疆克拉玛依834008【正文语种】中文【中图分类】TE3551 油藏概况克拉玛依油田七中区克下组油藏为典型的中孔中渗砾岩油藏，克下组为一套洪积砂砾岩夹泥岩沉积。
油藏顶底均为南倾单斜，四周均受断层封隔。
主要油层为S72－2、S72－3、S73－1、S73－2、S73－3和S74－1六个厚约3～5m（有效厚度1.5～3m）的单砂层，隔层多数较薄（0.5～3m），砂层连片分布。
油层物性好，平均孔隙度18%，平均渗透率119×10－3μm2，是克拉玛依油田砾岩油藏中的一类储层。
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化学驱对克拉玛依油田开发的探讨研究
简要阐述克拉玛依油田的砾岩油藏特点，详细介绍化学驱（聚合物驱、表面活性剂+聚合物、弱碱+表面活性剂+聚合物）应用于克拉玛依油田的实际采油过程中优势及存在问题。
针对存在的实际问题，提出相关的探讨研究对策并进行展望。
标签：化学驱；油田开发
克拉玛依油田经过多年的一次采油和二次采油的勘探开发阶段，现已处于高含水和高采出阶段，水驱开发稳产难度大，使得三次采油技术成为首选。
加上砾岩油藏的非均质性，导致各地下油层的动用状况的不稳定性和差异性增加，促使剩余油分布更加复杂，也加大了克拉玛依油田的勘探开发难度。
随着油藏含水率的逐渐升高，油层吸水厚度和产液厚度不断减小，致使实际采收率较低。
化学驱是向水中注入化学剂来改变驱替流体与原油间的界面性质从而提高采收率的一种采油方法。
化学驱作为一种较为成熟的三次采油技术已被广泛应用于国内各大油田，达到提高原油采收率的目的。
主要包括碱水驱、聚合物驱、表面活性剂驱、泡沫驱、二元及三元复合驱等。
1 化学驱的驱油机理及实际效果
针对克拉玛依油田的实际地质条件和油藏特性，聚合物驱、二元复合驱（表面活性剂+聚合物，Surfactant-Polymer，SP）和三元复合驱（弱碱+表面活性剂+聚合物，Alkaline- Surfactant-Polymer，ASP）等三种方法已被用于实际采油生产，以提高采收率并改善勘探开发效果。
聚合物驱通过提高注入水粘度、降低油水流度比和水相渗透率来提高采收率。
聚合物驱的主要注聚流程为：聚合物（阴离子型聚丙烯酰胺）先熟化溶解与过滤后得到聚合物母液，进入静混器与水混合成所要求的聚合物浓度，再经过地面管线、井口直至注入油层。
由于聚合物溶液的特性，在一定程度上增強了界面的粘度和粘弹性，从而获得较高的驱油效率。
SP二元复合驱是向聚合物溶液中添加少量表面活性剂，发挥了聚合物的增粘和表面活性剂的降低油水界面张力的双重协同作用。
同时，减少了聚合物用量，避免了地层损害问题。
ASP三元复合驱充分利用了弱碱、表面活性剂、聚合物等化学剂的特性，产生较好的三重协同效应，获得了超低的油水界面张力，从而提高了原油采收率。
将弱碱引入ASP三元复合驱体系，与原油中有机酸反应生成天然的表面活性剂，既减少表面活性剂用量，又降低聚合物与表面活性剂的吸附损耗。
就聚驱能力而言，ASP三元复合驱>SP二元复合驱>聚合物驱。
对于化学剂成本而言，SP二元复合驱>ASP三元复合驱>聚合物驱。
2 存在问题及探讨研究对策
尽管化学驱提高了克拉玛依油田的原油采收率，实际应用过程中依然存在很多问题：①聚合物驱仅能以增加溶液浓度的方式保持所需高粘度，聚合物消耗量
大、机械剪切稳定性差、易降解，驱油过程中聚合物溶液出现严重的粘度损失和盐敏效应且易吸附在地层岩石表面；②与ASP三元复合驱相比，SP二元复合驱体系驱油性能研究薄弱，对应评价方法不健全，缺少高效稳定的工业化表面活性剂，且表面活性剂吸附量大，易与油层中某些成分产生盐析效应，成本过高；③ASP三元复合驱中，弱碱使地层粘土发生分散与运移，导致地层渗透率下降，采出液破乳脱水困难，降低了聚合物粘度和产液能力。
也会使设备校检周期缩短，生产维护工作量大。
从实际现场的驱油效果分析，三种化学驱方法存在的共性问题：①所用聚合物的抗盐性、抗温性和抗剪切性能差，而且聚合物溶液的注聚经历管线、井口、井筒、射孔炮眼直到油层一系列过程，使得油层中聚合物溶液真正产生驱替作用的有效粘度大大降低。
②含聚采出液原油乳化严重，油水分离困难且粘度大，油水重力沉降分离速度减缓，增加了原油脱水和含油污水处理难度，影响原油处理系统和污水处理系统的正常生产运行，进一步缩短了原油及污水处理设备的生命周期；③采出液污水中因聚合物存在而出现乳化现象，导致污水的含油量和含固体悬浮物量超标。
针对上述化学驱存在的实际问题，特提出以下对策：①用具有高粘度、抗盐、抗温和抗剪切的疏水缔合聚合物或多元接枝聚表剂替代正在使用的聚合物。
通过优化地面流程和井网分布、强化注聚前油藏准备工作、改善注聚合物配比、提高注入质量、加强聚合物驱油动态监测、选择合理的注入速度，尽量减少聚合物的粘度损失；②原油处理前，添加化学复合破乳剂进行预处理，可以提高破乳能力和沉降分离速度，延长原油脱水设备的使用周期；③在原有污水处理工艺基础上，加入中和型净水剂和成核净化剂，有效降低原油污水中的含油量和悬浮物量；④可将成本低、环境友好和具有良好表面活性的纳米材料（如纳米SiO2微粒）引入到SP和ASP复合驱体系，改善驱油效率，最终提高原油采收率。
3 展望
基于克拉玛依油田的砾岩油藏特性，水驱采收率偏低，给化学驱采油提供了巨大的发展空间。
在经济成本允许的前提下，需要采用化学驱技术提高波及系数和驱油效率，获得较高原油采收率。
而化学驱在克拉玛依油田实际应用过程中亟待解决的关键技术问题有：高效廉价抗温抗盐表面活性剂和聚合物的开发研制，复合驱现场工艺设计优化与注入液的动态实时监测，深入研究污水循环配注聚合物技术。
同时，积极探索泡沫驱、微生物驱和纳米技术等多种技术在提高采收率方面的应用研究。
参考文献：
[1]周成裕.国内化学驱油技术的研究进展[J].日用化学工业，2011，41（2）：131-135.。