环烷酸盐和石油磺酸盐在稠油开采中的应用研究
环烷酸盐和石油磺酸盐在稠油开米中的应用研究王述银，孙新表（中油新疆油田分公司采油一厂，新疆克拉玛依834000）决新疆油田分公司采油一厂在稠油开发过程中出现的产油量迅速下降等问题。对环烷酸盐和石油磺酸盐产品进行了室内评价，结果表明，减压二线馏分环烷酸盐和石油磺酸盐工业产品作为热采添加剂在技术上是可行的，其理化性质达到了热采添加剂的技术要求。在热采井上采用蒸汽吐加环烷酸盐或石油磺酸盐工艺，可降低热采成本，提高原油产量。其施工工艺简单，不需要配备特殊设备，是投入少、见效快的工艺方法。在现场应用后取得了较好的效果。）男，高级工程师，1986年毕业于江汉石油学院采油工程专业，现任新疆油田分公司采油一厂油田工艺研究所所长，从事采油工艺研究及管理工作，西南石油学院油气田开发专业硕士学位在读。电话：0990刖目新疆准噶尔盆地投入开发的稠油主要集中在九区和红山嘴浅层稠油区，红山嘴浅层稠油开发区位于克拉玛依市南15km处，1991年全面投入开发，目前发现有八道湾组和齐古组两个大的层系，属特稠油油藏。八道湾组平均有效厚度为7.6m，20°C条件下原油粘度为10000~20000mPa-s，原油密度为0.935g/cm3；齐古组平均有效厚度为9.2m，20C条件下，原油粘度为50000mPa.s，原油密度为0.95g/cm3.主要开采方式为蒸汽吞吐。随着时间的延长、吞吐轮次的升高，开采难度逐渐加大，热采成本越来越高。针对这种局面，1996年开始，新疆油田分公司采油一厂结合油田生产实际，先后筛选出BN-99降粘剂、簿膜扩散剂、KW-1降粘剂、FC-1304降粘剂等各种热采添加剂用于辅助吞吐，取得了良好的经济效益。特别是利用炼油下游产品，筛选出了适合稠油热采辅助吞吐的添加剂产品一环烷酸盐和石油磺酸盐。本文对环烷酸盐和石油磺酸盐在稠油开采中的应用进行了研究。通过室内综合评价可知，环烷酸盐和石油磺酸盐具有明显的乳化降粘和驱油效果。现场试验结果表明：环烷酸盐和石油磺酸盐作为稠油热采辅助吞吐添加剂具有延长生产周期、加周期产油量、提高蒸汽吞吐效果的特点。
1环烷酸盐和石油磺酸盐的研制1环烷酸盐的研制由克拉玛依石油化工厂稠油减压馏分油脱酸得到的副产品，经过溶剂萃取后得到环烷酸，再经过加碱皂化得到环烷酸盐产品。主要皂化工艺如下：皂化温度为60~90°C；氢氧化钠质量分数为15%~20%；皂化时间为20~30min；氢氧化钠用量按环烷酸酸值以物质的量比1：1计算。得到的主要产品见表1.样品组分含量/%水中性油活性物采油量4-2015 ChhaAcadcournalElectronicPublis的技术指标，也是评价r表面活性剂。寒面活性的1个et 1.2石油磺酸盐产品的研制石油磺酸盐是利用克拉玛依石油化工厂稠油常减压二线馏分油，采用罐组式三氧化硫气相磺化工艺，再经碱中和后得到石油磺酸盐产品，主要产品性能见表2.表2石油磺酸盐产品检测结果样品活性物含量/%中性油含量1%无机盐含量/%平均分子量指标2环烷酸盐和石油磺酸盐作用机理研宄蒸汽吞吐井先注后采，在注汽期间油层温度随着注汽半径的大而降低，井底压力随着注汽前沿半径的大而减少，由高到低达到平衡；在采油期间无外界能量供给，随着生产时间的长，油层温度逐渐下降，此时易形成油包水乳状液，原油粘度迅速回升，油相渗透率下降，同时井底压力也逐渐下降，从而导致产量迅速下降。另外，随着吞吐轮次的升高油层温度上升，形成水油膜降低了原油采收率。针对以上问题开展了蒸汽添加剂改善吞吐生产效果技术研究。根据原油胶质，沥青质含量高、原油粘度大的特点，采用了薄膜扩散剂和环烷酸盐等化学添加剂，这些均是非离子型高分子表面活性剂，具有剥离、扩散和降粘作用，药剂进入油层深部，并与蒸汽热能一起发挥驱油和降粘作用。其作用机理如下：储层岩石表面大多数为亲水性，但在原油的长期浸泡中，沥青质及半极性成分极易吸附于岩石表面，造成蒸汽冷凝液只能驱替岩心中易流动的油。环烷酸盐和石油磺酸盐等热采添加剂的加入，使得蒸汽前沿的冷凝液具有剥离岩石表面油膜的作用，把原来吸附于岩石表面的沥青质驱回油相中，使岩心表面变成活动的亲水膜从而提高周期热采添加剂段塞的降粘作用使吞吐注汽前缘油水粘度比下降，从而提高波及效率。
3环烷酸盐和石油磺酸盐性能室内评价作为热采添加剂的环烷酸盐和石油磺酸盐需具备良好的耐温性，低温降粘性好，驱油洗油效率高，货源广、价格低等特点。
3.1热稳定性能的评价用于热采的环烷酸盐和石油磺酸盐必须具有良好的热稳定性，以保证在热采油藏温度条件下能有效地发挥作用。通常采用半衰期评价其热稳定性，半衰期即在一定条件下化学剂质量分数降至原始质量分数1时所需要的时间，半衰期越长热稳定性越好。环烷酸盐和石油磺酸盐热稳定性测试结果见表3.表面活性剂试验温度/°c半衰期/常压三线环烷酸盐减压二线环烷酸盐石油磺酸盐从表3可以看出，减压二线环烷酸盐和石油磺酸盐在250°C下半衰期大于30 d.其热稳定性达到了热采添加剂的技术要求。
3.2油水界面性能评价主要指标。本次工作中分别测定了环烷酸盐和石油磺酸盐与不同区块原油的界面张力，其结果见表4.表4环烷酸盐。石油磺酸盐与各种原油的界面张力原油来源表面活性剂名称表面活性剂质量分数/%界面张力/mNDm减压二线环烷酸盐红浅稠油区石油磺酸盐减压二线环烷酸盐九八区石油磺酸盐减压二线环烷酸盐九六区石油磺酸盐从表4可看出，环烷酸盐和石油磺酸盐与九区原油和红浅原油之间界面张力都可达到0. 1mN/m数量级以下，同时可以看出，环烷酸盐与石油磺酸盐具有相似的表面活性，其油水界面张力降低值达到了热采添加剂的技术要求。
3.3乳化性能评价热采添加剂提高原油采收率的一个主要作用是与原油形成水外相乳状液，降低稠油的粘度，使原油更易流动，从而提高原油产量。环烷酸盐和石油磺酸盐与不同原油的乳化性能评价结果见表5.表5表面活性剂与高粘原油乳化降粘试验结果Tab5Surfactantandhighviscouscrude原油来源50°C原油粘度活性剂名称活性剂浓度乳化液粘度/mPa试验温度环烷酸盐红浅区脱水原油磺酸盐九八区脱水环烷酸盐原油九六区脱水磺酸盐原油注：油水体积比为7 n从表5可看出a环烷酸盐水溶液。和磺酸盐水溶液易与红浅稠油和九区稠油形成水外相乳状液，所形成的水外相乳状液的粘度远远小于原油的粘度，其乳化性能达到了热采添加剂的技术要求。
4吸水排油性能评价松散石英砂饱和一定量的稠油，使砂粒表面包覆一层粘稠油膜，以达到相似油层油膜覆盖砂岩状态。在90°C条件下，用清水和不同质量分数的环烷酸盐、石油磺酸盐驱替，清水仅能驱替出13%的粘稠油，见。
不同表面活性剂质量分数下静态从可以看出，表面活性剂的加入能够有效地驱替出油层砂中的原油，表面活性剂质量分数加，驱替出的油量随之加，证明环烷酸盐水溶液和石油磺酸盐水溶液都可以使亲油的油层表面转变为亲水，使驱油效率有所提高。同时还可以看出，环烷酸盐和石油磺酸盐的驱油效率基本相同，与清水相比，可多驱出30%~40%的稠油。
室内分析认为：石油磺酸盐和环烷酸盐在蒸汽温度下半衰期长达30d以上，并不随蒸汽冷凝温度而下降，具有很好的降粘作用，达到了热采添加剂的要求。
4现场试验1选井条件试验井周期生产动态资料齐全，生产特征能代表大多数油井的生产规律。
为八道湾组（ib），红4区、红-5区为齐古组3，四2区为八道湾组。
4.2施工要求在配液站将环烷酸盐和石油磺酸盐按设计注入量用清水配制成均匀水溶液，水溶液质量分数在10%左右。
将配制好的溶液用罐车拉至现场，用泵车将配制液以10m3 /h的排量注入油井，注入压力小于地层破裂压力。
当配制液全部注入完毕后，用清水3~5m3将井筒里的配制液全部替入油层。
施工结束后，油井注汽，达到蒸汽注入设计量后焖井，焖至设计时间后开井生产。
4.3实施效果分析~1995年完成了石油磺酸盐和环烷酸盐产品的研制，并完成了该药剂的室内评价。1996 ~1997年该药剂在采油一厂红浅稠油区和四2区稠油井进行了现场试验，共完成了21井次的现场试验。在现场试验取得成功的基础上，从1998年起，采油一厂每年推广应用15 ~20井次，均取得了良好的经济效益。
四2区10口试验井中8口井油效果好，一口井由于井口工艺问题一直未生产。有效井与对比井产量对比见。
四2区有效井与对比井产量对比通过2a的现场试验表明，环烷酸盐和石油磺酸盐能够满足热采井的需要，试验期间累计产原油2169t，21口井累计投入费用52万元，投入产出1998年开始进入小规模推广应用阶段，1998、1999年共推广应用25井次，投入资金62.5万元，产原油2914t，按每吨原油1 000元计算，投入产出比为14662.由此可见推广应用环烷酸盐和石油磺酸盐具有良好的经济效益。
5结论及建议减压二线馏分环烷酸盐和石油磺酸盐工业产品作为热采添加剂在技术上是可行的，其理化性质达到了热采添加剂的技术要求。
目前，新疆油田分公司己具备生产环烷酸盐和石油磺酸盐的条件，在热采井上采用蒸汽吞吐加环烷酸盐或石油磺酸盐，可降低热采成本，提高原油产量。
热采井加注该添加剂施工工艺简单不需要配备特殊设备，是一种投入少，见效快的工艺方法。1996~1997年共完成了21井次的现场试验，并取得了成功。在此基础上，从1998年开始，采油一厂每年推广应用15~20井次，均取了良好的经济效益。
