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陸亦云¹?楊長清²?李俊杰²

（1.廣西柳梧鐵路有限公司，廣西  南寧  530000；2.中國建筑土木建設有限公司，北京  100068）

 

摘?要：受地質條件、環境因素影響，鐵路施工存在一定難度，尤其在復雜地質條件下，隧道建設更是施工管理的重點。充分了解隧道建設的條件和要求，結合施工進度計劃合理制定施工方案，以提高施工效率、施工質量，達到預期建設水平。基于此，本文分析復雜地質條件下鐵路隧道施工中存在的問題以及相關的施工技術要點，以期為實際工作提供參考。

關鍵詞：復雜地質條件；鐵路隧道；存在問題；施工技術；策略

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2024）04-0102-03

 

0引言

聚合物驅是老油田高含水期穩產、改善開發效果的重要技術。2010年，在海外河油田主力區塊海1塊開展弱凝膠調驅，有效提高了水驅開發效果。步入聚合物驅后期，直接轉水驅，會導致水淹，降低水驅的波及系數，需要向地層中繼續注入固定劑、絮凝劑、深部調剖劑和高效洗油劑，對油層進行必要的化學改造^[1]，進一步提高采收率。2015年，對微界面驅油技術進行研究，其驅油劑為磺酸鈉類YX—Ⅰ，通過室內試驗，針對不同性質原油進行了降黏率、乳化、界面性等大量試驗評價，微界面驅油聚解劑適用于芳香含量高的普通稠油油藏。海1塊優先進行4個井組現場試驗，取得了較好的降水增油效果，為海1塊聚驅后的調整方向提供了依據^[2]。

1油藏基本情況

海外河油田位于遼河斷陷盆地中央凸起南部傾沒帶南端，其注水主力區塊海1塊為兩條斷層夾持的斷鼻構造，構造簡單、平緩，地層傾角為3°～8°，油藏埋深為1650～2100m，含油面積為5.9km²，石油地質儲量為1227×10⁴t。調驅目的層為東營組二段，平均油層有效厚度為11.2m，油層分布較穩定，連通系數達到87%。儲層屬于三角洲前緣沉積體系，平均有效孔隙度為29.1%，平均空氣滲透率為633×10^-3μm²。50℃地面脫氣原油黏度為496mPa·s，屬于普通稠油。2010年，對29個井組進行調驅，高峰期產油量為271t/d。截至2015年6月，調驅井陸續完成設計注入量，產量遞減增加，通過綜合調整以及措施挖潛，仍無法扭轉產量下降趨勢，亟須有效接替技術，改善開發效果。

2微界面驅油技術研究

2.1微界面驅油技術原理

當水驅開發接近末期時，中高滲砂巖油藏，可以通過化學驅進一步提高油藏采收率，改善油藏高含水、低采油速度的開發現狀^[3–7]。微界面驅油技術屬于化學驅技術范疇，其主劑聚解劑為磺酸鈉類YX—Ⅰ，是單一的高分子表活劑，主要由硅羥基團、季胺基團、羥基和兩親長臂組成。聚解劑分子在油層孔隙表面吸附后，兩親長臂與稠油分子間的氫鍵、疏水親脂相互作用等，分子間力的驅動使原油分子簇集體解簇集、稠油黏度降低、流動性增強。因此，微界面驅油聚解劑同時具有降黏、驅洗和增稠的功能，通過雙向改善流度比達到提高采收率的目的。

2.2室內試驗及關鍵指標評價

作為一項提高采收率新技術，從2012年10月開始實驗室對微界面驅油體系進行研究與評價。主要針對海1塊d₂段原油性質進行了降黏性、乳化性、界面性等大量試驗，各項指標評價較好（見表1）。

表1 驅油體系關鍵指標室內實驗評價結果

主要性能	室內實驗條件	評價結果
降黏性	①原油黏度530mPa·s	降黏率70%～96.9%
	②油水比7：3～1：9
	③驅油劑濃度0.2%
乳化性	濃度0.02%～0.2%， 放置3h	乳化系數0.59～0.91
分散性	地層溫度下靜置0.5h	自擴散（原油被分散為粒狀小油滴）
界面性	驅油劑濃度大于0.05%	界面張力10-1～10-3mN/m
驅油性	①驅油劑濃度0.1%～0.2%	驅油效率增幅 10.72%～20.56%
	②含水98.3%～80%

 

2.2.1降黏性

室內試驗油樣的黏度為530mPa·s，驅油體系濃度為0.2%，將二者按不同比例混合進行降黏性研究。試驗結果表明，該驅油體系具有較強的降低原油黏度能力，當油水比為7∶3時，降黏率最好，可達到96.9%。

2.2.2乳化性

目前，一些驅油效果較好的室內試驗和礦場試驗結果表明，在采出液中均有明顯的乳化現象，且驅油效果和乳化程度存在較強的正相關關系，說明乳化作用是化學驅的重要機理之一^［8］。試驗結果表明，該驅油體系具有較強乳化能力，當濃度為0.2%時，放置3h，乳化系數可達到0.91。

2.2.3分散性

驅油體系與原油混合，利用自身的親酯作用迅速由水相滲透、擴散到油相，在地層溫度下靜置0.5h，原油可分散成小油滴，放置時間增加，使擴散效果更好。形成的分散降黏體系為熱力學穩定體系，隨著作用時間的延長，解聚分散降黏作用基本維持不變，為不可逆物態變化。

2.2.4界面性

該驅油體系具有一定的降低界面張力能力。當濃度大于0.05%時，界面張力在10^-1mN/m～10^-3mN/m數量級。當濃度達到0.2%時，可使油水界面張力達到超低，而且抗吸附能力強，在海1塊巖心表面吸附性小，連續吸附4次后，降黏率仍能達到80%以上，界面張力達超低狀態。

2.2.5驅油性

室內試驗結果表明，含水率越低，驅油效率增幅越大，也就是說注入時機越早越好。當體系濃度為0.1%時，驅油效率增幅為10.72%。當體系濃度為0.2%時，驅油效率增幅可達到20.56%，效果最好。

2.3優選試驗井組

針對微界面驅油技術體系的特點，明確試驗區優選條件，即注采系統完善、油層分布穩定、連通系數大于70%、水驅控制程度80%以上，且以調驅到量為優先實施條件。根據以上原則，優選出海1塊構造高部位、油層厚度大、連通好且具有一定產量規模的4個井組，對應一線采油井22口，其中7口油井多向受效。

試驗區含油面積0.47km²，目的層地質儲量128×10⁴t。注采井網相對完善，目前注采井數比為1∶5.5，目的層段水驅控制程度達89.1%。截至2010年6月，4個井組水驅階段累產油46.5×10⁴t，累產水144.2×10⁴m³，含水88.8%，采出程度36.3%。2010年6月—2015年8月進行弱凝膠調驅，累注混合液37.99×10⁴m³，平均注入0.31倍孔隙體積，井組累產油7.68×10⁴t，累產水60.3×10⁴m³，含水92.4%，采出程度42.3%。

2.4注入參數設計

2.4.1確定注入濃度

室內試驗結果表明，當聚解劑濃度達到0.2%時，油水界面張力超低，表現出良好的表活劑特性；當濃度0.1%～0.2%時，驅油效率較高。

2.4.2確定注入速度與注入量

合理的注入速度可以保證化學驅效果^[9]，注入速度太快會導致壓力上升太快，造成中低滲透層堵塞；注入速度太慢會導致壓力上升速度緩慢，中低滲透層無法啟動，難以動用。合理注入速度可由物模、油藏工程、相近區塊經驗綜合分析等獲得^[10]。參考同類油藏二元驅參數設計情況，設計注入速度0.12PV/a～0.16PV/a，主段塞注入量為0.5PV。

2.4.3試驗井組設計結果

針對已進行弱凝膠調驅的井組，在優勢通道被封堵的基礎上，以保證驅油體系與原油充分反應為前提，設計注入時間為3年，分階段調整注采強度，即初期多注少采、中期少注多采、后期強注強采，進一步提高驅油效率。現場進行第一階段試驗，初期設計總注入量為0.11PV，注入濃度0.2%，注入時間為8個月，4口注入井日配注量450m³。

3應用效果與評價

3.1現場應用效果

試驗區位于海1塊主體構造高部位，含油面積0.47km²，目的層地質儲量128×10⁴t，水驅控制程度達89.1%。2015年8月進行了4個井組現場試驗，平均注入壓力上升了0.7MPa，累計注入混合液12.18×10⁴m³，平均注入0.13倍孔隙體積。對應采油井22口，其中見效油井18口，見效率為82%，產油量從試驗前的31.1t/d增至峰值48.7t/d，增油量為17.6t/d，累計增油0.84×10⁴t，綜合含水率由92.4%降至86.4%，下降6.0個百分點（如圖1所示）。

3.2綜合評價

微界面驅油聚解劑具有一定的增稠作用。對比調驅后注水階段，平均注入壓力上升0.7MPa，視吸水指數上升40%，縱向吸水狀況得到明顯改善，吸水厚度比例從69.6%增至80.1%，有效解決調驅后期注不進、液降問題。

微界面驅油聚解劑具有較好的驅洗作用。從海12—22井連續監測產液剖面變化情況可知（見表2），該井生產5個小層，試驗前各小層含水率均高于90%，注入聚解劑后各小層含水率逐步下降，產液量相對穩定，綜合含水率由94.9%降至83.9%，增油量為2.6t/d，同時，原油分析顯示重質成分明顯增加，說明該驅油體系具有洗油作用，有效提高了驅油效率。

表2 海12—22井產液剖面測試分層產液量與含水情況統計

層號	厚度/m	滲透率/ 10-3μm2	試驗前產液量/m3	試驗前含水率/%	2015年產液量/m3	2015年含水率/%	2016年產液量/m3	2016年含水率/%
33	1.4	693	4.9	98	2.2	100	2.8	89.3
34	3.9	1979	6.2	96.8	3.3	93.9	4.7	87.2
36	3.5	1097	7.4	91.9	4.1	87.9	6.0	85.0
37	1.3	949	6.3	93.7	3.5	91.4	7.8	80.8
39	2	653	4.5	95.6	2.4	91.7	4.2	81.0

 

有效減緩遞減，可進一步提高采收率。對比轉水驅開發，試驗4井組自然遞減從24.6%降至5.5%，明顯好于同期轉水驅開發的井組，利用水驅曲線預測采收率可提高3.1%。

4結語

微界面驅油技術是利用高分子驅油體系降黏、增稠的特性實現雙向改善流度比，可以有效提高驅油效率，從而達到提高采收率的目的。微界面驅油技術對聚驅后注入壓力高、含水快速上升、液降嚴重的井組具有良好的適應性，注入過程中注入壓力小幅上升、產液量相對平穩，可達到井組降水增油的效果。聚驅后注入高效驅油體系，用于聚驅過程中存在不可入孔隙體積中的剩余油，通過改變油水間的界面性質，有效彌補單純聚合物驅損失的波及系數。

 

參考文獻

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作者簡介：李鐵栓（1971—），男，高級工程師，碩士研究生，從事科技管理工作。

 

Research and Application of Enhanced Oil Recovery Technology after Polymer Flooding of Conventional Heavy Oil

LI TieShuan,LI Xiaojia,LIU Gaohua,YAN Xiong

(Jinhai Oil Production Plant of Liaohe Oilfield Company,  Panjin  Liaoning  124000)

Abstract: In view of the situation that the remaining oil distribution after polymer flooding is more scattered and the development contradiction is more prominent, the micro-interface flooding technology is studied to make up for the deficiency of polymer flooding by injecting an efficient oil flooding system, based on the comprehensive evaluation of its main performance indexes in laboratory experiments, the injection and production parameters are optimized and field tests are carried out in 4 well groups. The daily increase in oil production is 17.6 tons, with a 6.0% decrease in water content,and the efficiency of the well is 82%. The natural decline rate has decreased by 19.1%,and the oil recovery rate is expected to increase by 3.1 percentage points. The research and application of micro-interface flooding technology provide a reliable technical support for improving the post-development effect of conventional heavy oil polymer flooding, and has a good reference significance.

Key words: polymer flooding;conventional heavy oil;micro-interface flooding technology;recovery rate