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1、德仕集团化学法提高采收率-稠油油藏提高采收率CNS技术CNS TECHNOLOGY FOR THERMAL HEAVY OIL EOR,CNS技术,是一种采用高效复合化学药剂与N2辅助蒸汽吞吐的稠油开采技术。,高效复合化学药剂（C）,氮气（N）,蒸汽（S）,CNS技术,加热降粘,蒸汽,降低井筒热损失,CNS技术机理,一、复合化学药剂的作用二、氮气的作用三、蒸汽对稠油的作用四、CNS的协同作用五、德仕集团的核心优势六、应用实例七、采出液处理,一、复合化学药剂的作用,高温驱油剂降凝降粘剂高温起泡剂高温防膨剂,高温驱油剂,作用：1、降低油水界面张力达到10-3mN/m 级别使原油在孔隙中变形拉伸、易
2、于通过。2、降低油岩界面张力，使油易于剥离，提高洗油效率；,CNS对高温驱油剂的要求,耐温性能：经300高温高压24小时后仍能保持界面张力等 指标符合要求热稳定性(80 90天）：界面张力小于7*10-2 mN/m耐盐性能：总矿化度50000PPM地层水条件下应满足各项性能要求洗油能力：洗油率应大于85%抗吸附能力：与模拟地层岩石混合振荡24小时后界面张力小于7*10-2 mN/m无机盐含量：小于6%浊点、KRAFT点：满足地层温度条件下不析出使用浓度：小于0.4%,高温降凝降粘剂,作用机理:1、具有高效分散降粘的作用，降粘率可达90%以上，大大地提高原油的渗流能力；2、添加了降凝成份，原油凝
3、点可降低10以上，当地层恢复原有温度后，原油仍然保持良好的流动性；,CNS对高温降粘降凝剂的要求,耐温性能：经300高温高压24小时后仍能保持降粘率等 指标符合要求热稳定性(90天）：降粘率大于85%,凝点降低8 耐盐性能：总矿化度50000PPM地层水条件下应满足各项性能要求无机盐含量：小于6%浊点、KRAFT点：满足地层温度条件下不析出,油溶性降粘降凝剂+蒸汽吞吐：降粘范围广、温度场的波及范围比常规蒸汽吞吐大。,温度场分布,粘度场分布,常规蒸汽吞吐,降粘剂+蒸汽吞吐,1、油溶性降粘降凝剂与稠油的主要作用-提高蒸汽波及范围,油藏应用研究,2、油溶性降粘降凝剂与稠油的主要作用-降低注汽压力,油
4、溶性降粘剂作为前置液注入井底，能有效降低注蒸汽压力，注20t降粘剂时注汽初期压力降到了7.6MPa。,油藏应用研究,随着油溶性降粘降凝剂注入量的增加，驱替效率不断增加。当油溶性降粘降凝剂注入量达到蒸汽注入量的5.0%时，驱替效率的提高40%以上。,3、油溶性降粘降凝剂与稠油的主要作用-提高驱替效率,油藏应用研究,高温起泡剂,作用机理:1、利用贾敏效应对不均质性严重的油层，调整注汽剖面,提高蒸汽波及系数；2、加入泡沫稳定剂使泡沫在地层条件下泡沫细腻，半衰期延长,CNS对高温起泡剂的要求,耐温性能：经300高温高压24小时后仍能保持发泡体积、半衰期等 指标符合要求起泡能力：发泡体积大于180ml,
5、半衰期大于420秒耐盐性能：总矿化度50000PPM地层水条件下应满足各项性能要求界面张力小于1mN/m浊点、KRAFT点：满足地层温度条件下不析出,高温防膨剂作用机理:1、防止水敏地层粘土的膨胀、分散及运移，降低注汽启动压力，保持渗透率。CNS对高温防膨剂的要求：1、防膨率（300、24小时）大于80%2、耐水洗率大于95%3、渗透率保持率（250）大于85%,二、氮气的作用1、氮气特点 氮气压缩系数大、膨胀能力强，弹性能力强，是驱动与举升油流最理想的气体。单独使用具有降低地层热损失、增溶、增能、膨胀、降粘等功效，同时配合起泡剂使用，可以调整注汽剖面。采用先进的膜分离制氮技术，具有价格低，来
6、源广，施工方便，操作简便等特点。,技术对策,氮气与稠油的主要作用,2、油藏应用研究,氮气与稠油的主要作用-降低原油粘度,N2溶解量随溶解压力的增加而增加，在排601井区油藏条件下溶解气油比48Nm3/m3；原油粘度随N2溶解量的增加而降低，在排601井区油藏条件下降粘率为15%20%左右。,随着N2在原油中的溶解量的增加，原油的体积系数与压缩系数都线性增加。50时溶入N2后体积系数增加2.4%，压缩系数增加9.2%。增加了原油的弹性能。,N2对原油弹性能量的影响,氮气与稠油的主要作用-膨胀原油,三、蒸汽对稠油的作用 稠油的热敏性极强，蒸汽能够显著地降低稠油的粘度，原油流向井底的阻力大大减小。油
7、层被加热后，油层的弹性能量被充分释放出来，成为 驱油能量。在开井回采时改变了液流方向，油、蒸汽及凝结水在放 大生产压差条件下高速流入井筒，将近井眼地带的堵塞 物排出，大大改善了油井渗流条件。蒸汽膨胀的驱动作用和溶剂的抽提作用等。,五、CNS的协同作用,200伴注油溶性降粘降凝剂的热水驱提高了油相相对渗透率，并且减小了残余油饱和度。这说明降粘降凝剂的加入，界面张力和原油粘度降低，使得热水驱的油水渗流规律发生了变化。,200油水相对渗透率曲线,氮气+油溶性降粘降凝剂的主要作用,油藏应用研究,120纯热水驱后“热水氮气+油溶性降粘剂”实验结果,120纯热水驱后注入“热水氮气油溶性降粘降凝剂”驱替能有
8、效提高驱替效率22.7。,氮气+油溶性降粘降凝剂的主要作用,我公司实施CNS技术的优势在于:,几年来，我公司一直致力于蒸汽吞吐驱油体系的研究开发 工作，经过了大量的室内模拟实验，先后对1000余种表活 剂进行了高温及驱油性能评价，筛选出了适合全国各类油 藏的蒸汽吞吐体系产品，目前已具备根据地层情况设计完 善的热力化学增油解决方案。,常规分析,界面张力,高温实验,合成实验,拥有6台亚临界湿蒸汽发生器和5台制氮设备，具有完善 的施工队伍和相应的施工能力，在胜利油田、新疆油田 从事相关的服务，得到了客户一致的认可。,亚临界湿蒸汽发生器,制氮设备,具有强大的化工技术和生产优势，能够有效的推动该项 技术
9、的实施和推广。,六、应用实例,从2009年6月到2010年11月1日共投产水平井27口，目前开井22口。区块平均单井日产液能力20.3t/d，日产油能力7.5t/d，含水63.1%；累积产油2.87104t，累积油汽比0.42t/t，回采水率57.5。,新疆准噶尔盆地西缘排601区块生产统计表,三、试油试采及开发难点分析,排601区块水平井周期生产情况统计表,该块水平井初期产能较高，但产量下降很快，周期生产时间短。,排601块2010年采油工艺措施实施效果,储层埋藏浅(420-610m)地层温度低(28),油藏温度下原油粘度高5000090000mPa.S,油层厚度薄47m,注汽压力高,地层能
10、量低,举升难度大,排601块注汽压力情况统计表,排601块浅薄层稠油油藏开发对策,注汽前注油溶性降粘降凝剂,注采一体化泵防偏磨防脱工艺,N2辅助蒸汽吞吐,注汽压力高,举升难度大,地层能量低,CNS,在该油藏条件下注油溶性降粘剂2030t，注氮气(包括环空隔热)4500060000Nm3为宜。注入方式：全程伴注,排601油溶性降粘剂、氮气用量方案优化结果,适用于浅薄层稠油油藏的注采一体化配套工艺,排601稠油区块埋深420-610m，造斜点高（150-180m），为建立有效生产压差，要求注采一体化泵下至井斜角6065处；同时由于井浅、层薄，能量低，产量下降快，要求利用高温期强采。为减化投产管柱，
11、减少转抽冷伤害，在此基础上研究了适合于该块的注采一体化工艺。配套耐高温防偏磨系统，减少管柱在大狗腿度井段的偏磨；蒸汽分配阀，实现蒸汽均匀分配，改善注汽效果，减小修井次数同时增加一系列安全措施，来保证作业及生产的安全性能。,注入速度对井底热力参数的影响计算结果,注汽工艺管柱优化,选择油管+环空N2隔热注汽管柱即可满足排601块浅薄层稠油油藏前期蒸汽吞吐注汽的需求。,适用于浅薄层稠油油藏的注采一体化配套工艺,适用于浅薄层稠油油藏的注采一体化配套工艺,抽油杆扶正器,抽油杆助抽纠偏器,抽油杆防偏、磨防脱装置,抽油泵接头,注气外套,泵筒总成,注气通道,柱塞总成,固定阀总成,注气管接头,适用于浅薄层稠油油
12、藏的注采一体化配套工艺,(1)注采两用：注采转换简单可靠，注蒸汽时只需将柱塞总成下放至支撑座，露出泵筒侧壁的注汽孔即可注汽，注汽后上提柱塞遮闭注汽孔即可转抽，能够及时发挥注汽的热采效果。(2)防砂卡：采用短泵筒长柱塞结构，正常抽油时，柱塞上出油阀罩始终在泵筒之外，可减轻砂卡柱塞现象的发生。(3)注汽孔具有泄油功能：作业时，提出柱塞，不需要任何的辅助工具，就可以实现泄油。(4)可以使蒸汽均匀的注到油井底部，使油层均匀受热，提高注汽效果，增加注汽效率。(5)抽油泵特殊的柱塞结构，最大可下至70度井斜处。,大斜度井注采一体化抽油泵结构图,七、采出液处理,CNS采出液的特点,1、稠油密度大重力热沉降效
13、果差2、降粘剂乳化降粘形成W/O、O/W混合乳状液破乳难度增大3、破乳效果变差使得联合站污水含油上升，进而造成水罐浮油量增大，收油后影响破乳。,CNS采出液处理思路,1、预防原则 胜利油田稠油开发的实践中很早便遇到了降粘剂影响破乳的问题，并在Q/SL1520-2001油溶性稠油降粘剂通用技术条件中规定了：与原油破乳剂配伍性（相对脱水率）95%。因此在该产品配方的研究上，尽量避免稳定乳状液的形成。,2、破乳剂与降粘剂亲油基团相近原则 从破乳剂和乳化剂的机构上看都由一个亲油基团和亲水基构成，选择相近的亲油基有助提高破乳效果。,3、乳化降粘与降凝机理共同作用,原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的
14、发育过程，并防止低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围从而使原油的凝固点（倾点）降低，降凝机理的引入客观上降低了乳化成分的比例。,4、破乳净水一体化工艺 该工艺深入进行驱油剂-破乳剂的对应性研究的基础上，针对聚合物驱、二元复合驱等三采采出液的特点开发了专用破乳剂，并在油气水分离器前加入预脱剂油水迅速分离，大大改善油气水分离器水出口水质并提高了分水量，使得油处理站加热炉负荷降低、原油温度提高，同时减少破乳剂和水处理药剂消耗，使原油脱水和水质同时得到保障。,德仕集团在CNS采出液处理方面的优势：,1、我公司同时研发并生产采油助剂和集输助剂。采油助剂方面，我公司在再对其本身针对性能进行评价的同时，还会对其与破乳剂的配伍性能进行评价，最大程度上减轻了采油助剂对后续破乳的负面影响。2、自2003年在胜利油田我们先后为滨南首站、开发中心稠油站、乐安联合站等抽油处理站进行破乳服务积累了一定稠油处理的成功经验。3、目前在使用CNS技术开发的胜利新疆勘探开发中心春风油田（克拉玛依）的助剂都由我公司提供产品，生产运行稳定。,谢 谢,
