□徐博誩闻 林 刚

    7月30日，在江苏油田采油二厂阳6-1井现场，装满纳米乳液的药剂通过设备正缓缓流入注水井。

    纳米乳液并非传统意义上的纳米材料，而是一种包含了表面活性剂、有机相等多元组分的稳定乳液体系。2019年以来，该技术已规模应用于16个区块54个井组，累计增油3.52万吨，为江苏油田难动用储量高质量开发提供了有力支撑。

    如何实现中低渗油藏的高效开发，一直是老油田增产稳产的难题。江苏油田中低渗油藏储量占比超过80%，孔喉直径大多小于4微米，常规水驱注水困难，且“表面活性剂+聚合物”等传统驱油体系存在注入困难、易造成储层堵塞等问题。

    为提高老区采收率，探寻适合江苏油田低渗油藏的驱油技术势在必行。江苏油田工程院科研人员从2017年起就着手开展纳米乳液驱油体系研究，经过多年攻关，研发出了一种“尺寸足够小、分散油聚并”纳米乳液驱油体系。

    相较常规表面活性剂，纳米乳液体系活力更高，能把吸附在岩石孔隙里的原油驱出来。“就像洗衣服上的污渍，用水洗不干净，用洗衣液洗就干净了。”江苏油田工程院油化室主任钱志鸿说。

    由于界面张力的作用，表面活性剂会有一部分吸附在岩石孔隙口。因此，科研人员又想方设法降低其界面张力，使驱油液能够“钻进”孔隙内部，增强洗油效果。

    经过多次实验，科研人员认为，改变分子间力的作用方式，采用离子型和非离子型分子构型及组对改性等手段，可大幅降低吸附程度，将驱油体系的油水界面张力降低1~2个数量级。这就意味着，纳米乳液可快速使油膜从岩石表面剥离，驱出来更多隐藏在孔隙深处的原油。

    同时，科研人员还在纳米乳液中引入“锁水、携油”功能。进入地层后，纳米乳液通过亲水基团束缚水分子，给水分子绑上“沙袋”，让水跑得慢；通过亲油基团携带油，给油分子加上“引擎”，让油跑得快，从而减少水窜。

    为达到更好的驱油目的，科研人员创新思路，将纳米乳液直径降到70纳米，相当于头发丝的千分之一，可进入更多纳米、微米级的孔隙中，大幅扩大驱油剂的波及体积。

    石5块是典型的低孔低渗油藏，平均渗透率仅为7毫达西。石5-5井组在纳米乳液注入前，采油速度仅0.38%。技术人员根据基岩低渗、压裂缝水窜的双重渗流特点，有针对性地采用“调+驱”的工艺设计，延长了乳液的作用时间。目前，该井组日增油2.1吨。

    室内实验显示，通过大幅增强分子活力，纳米乳液洗油效率较水驱提高14个百分点以上。为方便现场使用，院厂通过配合，在配套工艺上开发了低成本在线注入，形成了模块化、橇装化、标准化、智能化的“四化”注入模式，以及调、驱、洗一体化全生命周期注入工艺，实现了现场快速、精确注入，有效保证了驱油效果。

    近日，江苏油田工程院还在纳米乳液体系的基础上强化渗吸置换原油能力，开发形成了适应致密、非常规储层的渗吸洗油剂，已在现场应用并取得良好反馈，进一步拓宽了纳米乳液系列技术的应用范围。

纳米改性水泥浆提高固井质量  延长油井寿命

 □徐军浩 彭大为 吴 波

    经过几十年的开发，胜利油区面临注采压力体系不平衡、层间距小、固井后管外油水窜流严重等挑战，常用的补救措施效果差、费用高。而固井过程中所使用的水泥属于脆性材料，在井下温度、压力、酸化等复杂条件影响下，易产生微裂缝与微环隙，导致水泥石完整性被破坏，严重影响油气井产能、寿命和生产安全。同时，致密性油藏、全井套管大型压裂、薄隔层、密集层位的多炮眼开采方式等也对水泥环完整性提出了更高要求。

    为此，胜利石油工程固井技术服务中心自主研发了纳米高致密防窜水泥浆体系，采用水泥与新组分活性矿物颗粒级配，在水泥浆体系中加入粒径更小的纳米级颗粒材料起到填充作用，能有效提高水泥石的致密度、抗渗性、抗腐蚀性和抗射孔冲击能力，降低渗透率，有利于改善水泥环与套管、地层的界面胶结，保证水泥环的完整性。

    为进一步提高井筒完整性、保护套管、延长油气井寿命，固井技术服务中心针对胜利油田规模效益稳产需求，采用接枝剂对二氧化硅纳米颗粒进行表面改性，并通过专业仪器对改性二氧化硅纳米颗粒的化学组成、粒径分布、分散稳定性、水泥水化放热等进行表征分析，解决了纳米级增强剂的团聚问题。经过水泥浆体系配伍试验验证，在不降低材料原始性能的前提下，该中心形成了兼具高致密性、高强度、耐腐蚀的固井水泥浆体系，可满足大型压裂、层间封隔、高压防窜等不同井况的要求，对于高压层、密集型层位、薄隔层等油藏类型固井质量提升效果明显。截至目前，该体系已在胜利油区现场应用451井次，固井二界面质量提高了30.7%。

    梁115-斜1井是胜利油田纯梁采油厂部署的一口油藏评价井，完钻井深3628米，钻进至2983米时发生油气侵、3375米时发现沥青层，完钻时钻井液密度1.68克/立方厘米，油气活跃，固井质量难以保证。应用高致密纳米防窜水泥浆体系后，该井比同区块固井二界面质量提升了60%。牛871区块的4口井应用该体系后，压裂投产至今含水率均处于较低水平，首月累计产油406吨，开发效果明显。