天山网记者 于江艳
最近一段时间,塔河油田部分油井开始设计治理稠油水窜问题试验方案。9月26日,正在家里整理资料的杨祖国,接到治理水窜问题咨询电话时,恨不得立即赶赴一线。
“我得去现场,对稠油油水流度控制剂配比进行技术交底。”杨祖国说,塔河油田是西北油田上产主阵地,油井“水窜”是因为井底水的流动性强于原油,导致油井只出水不出油。

杨祖国在查看油管隔热内衬质量。杨祖国本人供图
杨祖国是中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院研究员。自2007年参加工作来到西北油田以来,15年时间接连攻克三大难题,治理“水窜”是其中之一。
初到油田,杨祖国誓言要啃的第一个硬骨头是给稠油降黏。稠油是流动性很差的油,在我区的新疆油田、吐哈油田都有稠油油藏,但新疆油田稠油埋深浅,普遍在1000米以下,吐哈油田稠油埋深3000米左右,而塔河油田埋深达五六千米。
“塔河油田稠油不仅埋藏深,而且还特别黏稠。”杨祖国说。
起初,塔河油田尝试用电加热方法来降低井底稠油黏度,但是电加热工艺下入深度只能达到1800米,无法加热更深稠油。“而且塔河油田含盐量高,钙镁离子是普通油藏的8倍,电加热杆很容易结垢和被腐蚀。”杨祖国解释。此后,塔河油田尝试蒸汽吞吐试验,向井底注入蒸汽,将稠油加热,使其具有流动性。然而这种试验在室内效果好,运用到现场效果甚微。
总结失败经验,杨祖国将目光聚焦到化学降黏上。初期,试验乳化降黏法,即在油井套管和油管环空间隙中注活性水,使稠油和水混合形成水包油形态,以水推动稠油流动,接着又筛选出油溶性降粘剂,将稠油中沥青质结构分散,增加稠油流动性,到现在两种方法复合驱动开采,使稠油开采量从15年前的60万吨/年提高到现在的300余万吨/年。
凭借该项技术,2014年杨祖国获国家科学技术进步奖一等奖。与其他油藏不同的是,塔河油田普遍为缝洞型油藏,其地下形态就像桂林山水溶洞,溶洞就是油气储集空间。西北油田科研人员通过分析,动静态相结合,揭示在井周存在丰富的“阁楼型”顶部剩余油,但如何将这部分“阁楼油”驱赶到井眼位置,需要动一番脑筋。
杨祖国和团队首先尝试二氧化碳驱赶方法,但室内实验发现二氧化碳注入到油藏后与油的互溶性太好,80%的二氧化碳被溶解,增能效果有限。接着,他们尝试氮气驱方法,从空气中直接捕获氮气提纯后注入井底,氮气在重力作用下,向高部位上升,形成强大“气顶”动能排驱原油下移,把比气体重的顶部剩余油进行有效置换开采。
现在,塔河油田已有2000余口井注入氮气驱动原油开采,每年原油增产约85万吨。

在实验室,杨祖国(左)在查看耐温抗盐聚合物凝胶。杨祖国本人供图
在试验氮气驱动方法的同时,杨祖国还与同事一起寻求方法治理水窜,无数次试验后,最终合成出耐温抗盐聚合物凝胶。目前,该凝胶已应用1300余井次,累计增油50余吨,节水13万立方米。
“提高油藏采收率,需要攀登一座又一座科研高峰。”杨祖国表示,他将扎根西北,继续攻克科研技术难题,为祖国多献石油。
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