分子膜技术在油田的应用

纳米分子膜技术分子膜往往被称为：“分子沉积膜”，简称分子膜、MD膜或纳米膜。分子沉积膜高新技术基于静电组装思想，在离子化表面引入能诱导产生相反离子的微粒，成膜物质为水溶性的聚合物、有机物、大环平面分子、无机半导体超微粒等组分。它是利用有机（无机）阴阳离子的静电吸附反应特性，通过异性离子体系的单层交替分子沉积，制备的层状有序的超薄膜。这种有序的沉积是一种平衡态过程，层间以离子键结合，可以连续沉积形成多层有序的自组装超薄膜。并根据功能发展了功能性聚电解质和双阳离子交替膜、复合酶和阳离子分子沉积膜、复合酶分子沉积膜等多种分子沉积膜技术，已广泛应用于医药、食品、生物工程、微电子工业和化学工业。（1）溶于水，在苛刻的地层中的敏感油藏能有效成膜，形成良好的屏蔽保护，防止岩心伤害，保持油藏稳定。（2）沉积在岩心上的分子膜中所含的活性分子和阻垢因子，能有效消除和预防油水井近井地带及油藏结垢（有机垢和无机垢），保持油井产量和注水效率的长期稳定。（3）分子溶液有较高的表面活性，低浓度下可有效降低水的表面张力，以及油、水、岩石之间的界面张力。减少原油与岩石表面的粘附力，增强剥落油膜、清洗油垢效力，提高成膜效率。还可以将大团稠油降粘分散稀释成稀软油流，大大降低原油粘度，使得原油好流动，易通过孔喉。（4）能提高水分子活化能，增强水的扩散作用，通过膜诱导和自发渗析作用，进入微观孔道，启动剩余原油，在保护油藏的前提下，提高渗流能力，提高注水驱油效力，加速原油开采速度，释放油井产能。（5）使用范围广，可在地层温度10-280℃、矿化度高容易结垢、敏感因素严重、达5万厘泊的稠油油藏、0.1×10-3µm2以上的低渗透油藏等。（6）低浓度，低腐蚀，低毒性，低伤害，高效率。可不动作业管柱，不反排。一技术特点二应用范围1、油水井改造工艺（近井地带处理修饰）2、吞吐增产技术3、蒸汽热力采油4、稠油降粘5、作业洗井6、区块提高采收率7、堵水调剖、调驱工艺8、钻完井液（泥浆修饰）9、净水除油三产品指标---Ⅰ性能指标项目指标外观黄色均匀粘稠液体pH6-7密度，g/m3(25℃)1.00-1.25表面张力，mN/m(25℃)≤35水溶性与水均匀互溶有效含量，%≥40【注：①浓缩液的有效含量≥80%四应用工艺

4.1油水井改造工艺4.2堵水调剖、调驱油水井改造工艺4.3吞吐增产工艺4.4作业洗井4.5净水除油4.6区块提高采收率4.7蒸汽热力采油4.8稠油降粘4.9钻完井液油水井改造工艺又称活性分子膜沉积阻垢增产技术，可广泛应用于各类型油藏，特别是针对敏感性砂岩油藏，低渗透油藏，稠油油藏，水矿化度高，近井地带易结垢造成油井产能低、注水压力上升过快、有效生产期短的井。该工艺在不作业时即可使用，无需反排，操作简单，使用方便，安全环保，保护油藏，效果好，沉积时间越长效果越佳。形成的活性分子膜沉积在岩石表层及孔隙中，能够在不伤害油藏的基础上，发挥清除和预防垢质伤害的双层作用，提高油水井生产有效期。4.1油水井改造工艺作用机理①活性分子膜通过离子间静电相互作用，沉积在呈负电的储层表面，通过袒露岩石不断掀掉沉积原油，形成一定厚度的保护膜附着在岩石上。②能促使晶层间脱水，产生晶格固定作用，使得岩心构造紧密，限制膨胀、分离，有效改善提高岩心的稳定性，防止粘土膨胀和微粒运移造成地层孔喉堵塞，保护油藏。③活性分子溶液有较高的表面活性，可消除水伤害造成的水堵、油水卡断问题，可对粘稠的原油降粘稀释，增强原油流动性，使其容易通过孔喉，消除油垢伤害。④配合生物阻垢剂通过螯合机理解除岩石孔隙无机垢如碳酸钙、硫酸钙等的污染。⑤沉积在孔喉和岩心表层上的分子膜所含的活性分子和阻垢因子，在保护油藏的前提下发挥解堵作用后，能长时间预防垢质再次沉积，提高和保持油藏渗透率。⑥通过上述综合作用产生长期明显的水井降压增注、油井增产的结果。4.1油水井改造工艺应用工艺将2-2.5%-Ⅰ活性分子膜溶液配合2-2.5%生物阻垢剂用清水配制，在不提管柱作业的前提下，通过套管注入油藏，关井48h，开井生产。一般井处理半径1-5m，使用量40-50方左右。【注：如果判断无机垢堵塞严重，可先前置5-10方

15%盐酸（31%工业盐酸）

+1-2.5%-Ⅰ活性分子膜+1%缓蚀剂，再进行分子膜沉积阻垢技术】4.1油水井改造工艺典型井实例（油井）4.1油水井改造工艺Mangistao油田区域231油井，属于砂岩油藏，含泥质20%，深度为1692-1721m，平均孔隙度18%，平均渗透率138×10-3µm2。地层水矿化度为18500mg/L，水型为NaHCO3，Clˉ为3431.5mg/L。胶质沥青质含量28%，蜡质4%。原油粘度（50℃）365mPa.s，上次修井作业，日液12.6m3，日油10t，20天后，日液降为2.8m3，日油1.1t。分析近井结垢，造成堵塞。作业时，从套管连续注入50方2.5%-Ⅰ活性分子膜+2%生物阻垢剂+1%氯化钾，回注水配制，水温50℃，关井48h，开井生产，施工后日液14.3m3，日油13.6t，有效期长达16个月。典型井实例（水井）4.1油水井改造工艺XX油田133水井属细粉砂岩油藏，深度为1300-1336m，地层温度58℃，地层渗透率为60×10-3µm2，含泥质18%，水矿化度13260mg/L（要求日配注量80m3）。曾采用常规的土酸酸化，但有效期短，一般30d，注水压力就迅速上升，注水下降。施工前水井压力13.0MPa，日注水量25m3，欠注55m3。采取活性分子膜油沉积阻垢技术，施工先前置5方10%盐酸（31%工业盐酸）+2.5%-Ⅰ活性分子膜+1%缓蚀剂，再注入2.5%浓度的-Ⅰ活性分子膜+2.5%生物阻垢剂水溶液40方，关井48h，开始注水。施工后注水压力为6.8MPa，日注水量92m3，有效期13个月。返回①-Ⅱ和辅剂均为安全环保的液体制剂，无毒性。②好配制，易操作，用小型离心泵点滴交替注入即可，可以实现对一个井组同时作业。③不停注水井作业。④使用条件范围宽，可在160℃以下的各类油藏使用，封堵物不受矿化度影响。⑤误堵可解。4.2堵水调剖、调驱油水井改造工艺作用机理4.2堵水调剖、调驱油水井改造工艺活性分子膜与辅剂相互絮沉，形成有效屏蔽封堵膜，将大孔道封闭形成一个有效封堵空间，迫使后续注入水进入中、低渗透层，达到有效调整剖面，提高波及系数，提高原油采收率。若后续打一个-Ⅰ活性分子膜段塞，可形成“2+3”调驱工艺。

应用工艺①根据地层实际情况，用小型离心泵点滴注入0.1-0.5%-Ⅱ活性分子膜，随注入水携带入地层，然后段塞注水，再随注水点滴注入0.2-1%的辅剂段塞，最后注水即好。②聚驱后加入0.05-0.1%-Ⅱ活性分子膜，与地层残余的聚合物实施聚驱后聚合物再利用，可进一步提高聚合物驱后水驱采收率。4.2堵水调剖、调驱油水井改造工艺典型井实例V2-25水井属于砂岩油藏，地层平均渗透率为325×10-3µm2，平均孔隙度为20%，含泥岩

12%，水矿化度为6320mg/L。施工前，注水压力低，注水110m3，弱吸水层吸水率低，水沿无效大孔道流走，无法起到驱油作用。施工时，先注入0.5%-Ⅱ活性分子膜溶液300m3，中间注入100m3清水，最后注入300m30.5%辅剂。施工8d，注水井压力由5.06MPa上升至8.19MPa。强吸水层的吸水率由调剖前的79.06％下降至调剖后的50.28％，弱吸水层由20.94%上升至49.72％，回注水96

m3。对应油井增产12.6t。

4.2堵水调剖、调驱油水井改造工艺返回用低浓度的活性分子溶液，补充地层能量，置换储层中波及到的原油，达到增产之目的。工艺广泛应用于各种油藏，特别是对渗透率低，地层能量低，单井产量少，原油粘度高的敏感性油藏有优势。不作业即可使用，通过套管反挤注入。对渗透极差大，具有底水或边水的油藏要慎重使用，建议进行调堵后再吞吐。对套注压力大，容易影响泵正常生产的状况，可提管柱作业进行。4.3吞吐增产工艺作用机理①利用静电吸附作用，活性分子沉积在呈负电性的岩石表面，形成超薄膜，防止岩心伤害，保护油藏稳定。②活性分子溶液有较高的表面活性，低浓度下可有效降低水的表面张力，以及油、水、岩石之间的界面张力。一是减少原油与岩石表面的粘附力，增强剥落油膜、清洗油垢效力，提高成膜效率。二是消除和抑制水锁水敏等油藏伤害。三是将大团稠油降粘分散稀释成稀软油流，大大降低原油粘度，使得原油好流动，易通过孔喉。③活性分子溶于水中，能提高水分子活化能，增强水的扩散作用，通过诱导和自发渗析作用，进入微观孔道，启动剩余原油，使残存在岩石孔隙中的“死”油变成“活”油，加速原油开采速度，在保护油藏的前提下，补充地层能量，置换原油，释放油井产能。4.3吞吐增产工艺

应用工艺用清水或回注水配制0.1-0.2%-Ⅰ活性分子膜溶液从套管注入油藏，关井48h以上。【注：若矿化度高，可以加入0.005%生物阻垢剂；若无机垢堵塞严重，还可以配合10%-15%盐酸（建议20%，使用31%工业盐酸）+0.5%-Ⅱ活性分子膜+1%-2%缓蚀剂前置酸洗再进行吞吐。】4.3吞吐增产工艺典型井实例M1为砂岩、灰岩油藏，两个层段分别是1209-1236m，1526-1573m。平均泥质