納米液驅油技術是一種新興的采油技術，它以水溶液為傳遞介質，在水中形成幾百個到幾十個甚至幾個納米的小顆粒，具有很大的比表面積和表面能，大大降低了油水界面張力，使得注入流體在沖刷孔隙的過程中，使原油易于剝落成小油滴，而被驅替液驅替出來。另一方面，納米液的顆粒對小孔道有暫時堵塞作用，從而擴大了波及體積，使未被波及到的原油驅替出來，以達到提高采收率、降壓增注的目的。
王家川采油廠楊旗區(qū)分布在延長縣境內，開發(fā)面積67km2，探明石油地質儲量2345×104t。從2000年開采至今，開發(fā)的低滲透油藏已逐步進入高含水期，采出程度不足3%。期間，我們采用納米復合采油技術對該區(qū)塊老井進行驅油效果評價研究。
可提高原油產(chǎn)量的
納米復合采油技術
納米技術是指在納米尺度范圍內, 研究電子、原子和分子的內在規(guī)律和特征, 并用于制造各種物質的一門嶄新的綜合性科學技術。目前納米技術在油田采油方面的應用主要表現(xiàn)為，直接在油田工作液中加入納米級的固體顆粒或者加工成納米乳液，作為驅油劑來提高原油采收率。
納米復合采油技術是將由驅油劑、降阻劑、堵水劑等組成納米復合驅油劑注入地層，通過納米復合劑對地層中的原油直接作用，改善原油在地層中的流動性，從而提高油井原油的產(chǎn)量。其中的驅油劑可與原油產(chǎn)生混相作用，有效地驅出殘余油，在地層中形成向油井運移的類似于活動的“油墻”的原油富集帶，具有較長期的遠井地帶作用。堵水劑可對地層的高含水層封堵作用，使驅油劑更有效地驅油，它對低滲透地層的滲透率傷害很小。
該技術的特點是：能降解部分大分子烴類，減少原油中的重質組份，增加輕質組分;能產(chǎn)生生物表面活性劑，生物表面活性劑比化學表面活性劑穩(wěn)定，且具有較好的性能;在油層中能產(chǎn)生氣體，主要是二氧化碳和甲烷等，這些氣體在地層中溶于原油，在一定程度上降低原油地下粘度，有利于原油的流動。其適應的儲層條件主要有：油藏構造相對簡單，油層連通性好;開發(fā)層系較單一;油層厚度2～3米以上;油層有過高產(chǎn)的歷史;油井動、靜態(tài)資料齊全，能夠進行效果分析的井。
王家川區(qū)域獨特結構地質
儲層沉積特性分析 王家川采油廠楊旗區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡東部，區(qū)域構造為一平緩的西傾單斜，地層傾角小于1o ,內部構造簡單，開發(fā)主力油層為長61、長62油層段。長61其沉積微相以平原分流河道沉積為主。長62以泥質沉積為主，砂巖厚度小，主砂體呈北東走向，砂地比0.2～0.3。
其儲層砂巖顆粒分選較好，顆粒定向排列，成巖作用強烈。對油區(qū)儲層物性影響較大的成巖作用主要有膠結作用和溶蝕與交代作用。
其砂巖主要儲集空間有粒間孔、粒間溶孔、粒內溶孔等，以不同形式疊加組合，構成多種孔隙組合類型，包括粒間孔—溶孔型、溶孔—粒間孔型、粒間孔型、微孔型及復合型等;孔喉類型主要有大孔—細喉型和小孔—細喉型，儲集類型受沉積和成巖作用的控制，分布不均衡。
儲層物性分析 該區(qū)塊長6儲層的孔隙度最大值為15.12%，最小值為1.52%，平均值為8.%;其滲透率最大值為7.79×10-3µm2，最小值為 0.02×10-3µm2，平均值為0.56×10-3µm2;其中，長61的孔隙度為7～11%，長62的孔隙度7%～9%;長61的儲層孔隙度、滲透率最高，長62、孔、滲平均值接近，長61、長62油層組平均含油飽和度為52%、50%。
由此可以看出，縱向上長6儲層自上而下孔滲變差，平面上孔隙度、滲透率分布和砂體分布沒有明顯關系，二者相關性較差。油層和水層為同一水驅油層系統(tǒng)，開發(fā)層系較單一，儲層構造相對簡單。
納米采油技術的現(xiàn)場應用
試驗方案 本試驗主要分室內試驗和現(xiàn)場試驗兩部分，室內試驗主要目的是評價驅油劑與原油配伍性，通過對試驗井樣油加入納米復合驅油劑，觀察其乳化能力來分析驅油劑中的微生物與研究區(qū)塊原油的物性的匹配性。現(xiàn)場試驗主要是選5口試驗井，通過高壓泵將濃度為2%納米復合劑混合溶液注入油層內，關井5天，使得納米復合驅油劑中的微生物有了充分的時間分解原油的膠質、蠟質，并在產(chǎn)生的活性劑、生物氣，有機酸這些物質的協(xié)同作用下降低原油粘度和表面張力，改善原油的流動性。
現(xiàn)場施工設計 起出生產(chǎn)管柱，認真檢查下井工作的油管絲扣，更換壞油管，保證油管絲扣不刺不漏;下入Φ73mm油管探沙面至油層以下20～25m否側進行沖砂洗井至人工井底;按設計下入作業(yè)管柱，采用上下封隔器封固作業(yè)井段;接管線，用清水對管線試壓25MPa，不刺不漏為合格;先小排量替油入罐，后大排量擠入前置液并觀察井口，使得封隔器坐封，正常擠入15方納米驅油劑，最后擠入頂替液3m3;要求排量0.5m3/min左右，施工泵壓不超過15MPa。停泵，關井反應按120小時(5天);起出解堵管柱，抽油泵下至(原位置)投產(chǎn)排液。
油田增產(chǎn)新技術
驅油劑與地層原油配伍性實驗 對試驗井中的1#和2#井產(chǎn)前和產(chǎn)后原油進行了乳化試驗，其試驗方法是:分別稱取油樣2個(每個20g)分2組，一組加驅油劑，一組作對比組，置于 500ml三角瓶中，在每個瓶內都加入納米復合驅油劑浸沒原油，把玻璃瓶放入震蕩恒溫箱內，在25℃條件下恒溫5天。其結果如圖1所示，并測試試驗前后原油的粘度變化情況。
由圖1可知，所有加入驅油劑后的油樣都呈現(xiàn)出很好的乳化分散現(xiàn)象, 乳化試驗結果表明，驅油劑中菌液與現(xiàn)場目的層原油有良好的配伍性，微生物乳化原油效果明顯，作用時間短，菌種繁殖快，有利于微生物產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物，增強微生物對原油作用的綜合效果，有利于油藏孔隙中油水界面的混合，從而使部分殘余油進入可流動狀態(tài)，提高油藏的微觀洗油效率。
從圖2可以看出，1#和2#試驗井在試驗后的粘度均低于試驗前，其中1#試樣井的原油粘度降級了12%,2#試驗井降低了8%。這主要是由于所加的納米復合采油劑中含有降阻劑，在注入地層后，與地層的原油發(fā)生作用，在油層中產(chǎn)生了氣體，主要是二氧化碳和甲烷等，這些氣體在地層中溶于原油，降低了地下原油的粘度，有利的提高了原油的流動性，從而可以看出納米復合采油劑中的降阻劑降阻效果很好,試驗數(shù)據(jù)也驗證了這一點。
現(xiàn)場試驗效果對比分析 選取5口試驗井，對其試驗前后產(chǎn)量進行了動態(tài)監(jiān)測，并統(tǒng)計了試驗后的增產(chǎn)效果。以90天為一個統(tǒng)計周期，試驗井基本數(shù)據(jù)如表2。試驗后產(chǎn)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
產(chǎn)量統(tǒng)計結果可知，5口試驗井的產(chǎn)量都得到了提高，措施后日平均產(chǎn)量增產(chǎn)最高為0.46噸/天，最低為0.16噸/天，最高提高了640%，最低提高了160%。累積產(chǎn)量增產(chǎn)最高為34.2噸，最低為23.4噸。從統(tǒng)計的結果可以看出：納米復合采油增產(chǎn)技術在該研究區(qū)塊的驅油效果很明顯，可以作為一種增產(chǎn)技術在該區(qū)塊進行推廣。
投入產(chǎn)出比分析 單井投入:通井作業(yè)費2000元，水費1200元，泵車作業(yè)費2000元，材料費及其它費用24,800元，總計30,000元。
單井產(chǎn)出：按最低平均單井日增產(chǎn)計算，每井可累計增產(chǎn)不低于23.4噸。依據(jù)延長油田股份有限公司下發(fā)的投入產(chǎn)出比計算公式：增加投資(元)/2057× 增產(chǎn)原油(噸)，納米復合采油增產(chǎn)技術投入產(chǎn)出比= 30,000元/2057元/噸×23.4噸=1:1.6。
采用納米復合采油劑后，該研究區(qū)塊試驗井的單井產(chǎn)量明顯提高，且投入產(chǎn)出比高，建議繼續(xù)研究和推廣該技術在油田的應用。
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