聚驅(qū)后儲(chǔ)層非均質(zhì)性對堵水調(diào)剖試驗(yàn)選區(qū)的影響

尹相文，靳彥欣，夏凌燕（中石化勝利油田分公司采油工藝研究院，山東 東營257000）

聚驅(qū)后儲(chǔ)層非均質(zhì)性對堵水調(diào)剖試驗(yàn)選區(qū)的影響

尹相文，靳彥欣，夏凌燕（中石化勝利油田分公司采油工藝研究院，山東 東營257000）

針對聚合物驅(qū)后堵水調(diào)剖技術(shù)試驗(yàn)區(qū)選擇的困惑，運(yùn)用油藏?cái)?shù)值模擬的技術(shù)手段，從儲(chǔ)層非均質(zhì)性的角度，對試驗(yàn)的選區(qū)原則進(jìn)行研究，探索了聚合物驅(qū)后堵水調(diào)剖試驗(yàn)區(qū)選擇的適應(yīng)性條件，初步確定聚合物驅(qū)后油藏堵水調(diào)剖試驗(yàn)區(qū)選區(qū)原則為：高滲透條帶滲透率大于等于3000×10－3μm2，滲透率級差大于等于3。

聚合物驅(qū)；堵水；調(diào)剖；非均質(zhì)性；選區(qū)原則

堵水調(diào)剖技術(shù)一直是油田改善注水開發(fā)效果、實(shí)現(xiàn)油藏穩(wěn)產(chǎn)的有效手段。我國堵水調(diào)剖技術(shù)已有幾十年的研究與應(yīng)用歷史，在油田不同的開發(fā)階段發(fā)揮著重要作用［1］。聚合物驅(qū)后仍然有約50%原油殘留于地下，聚合物驅(qū)后進(jìn)一步提高采收率技術(shù)研究受到石油科技工作者的高度重視［2］。整體堵水調(diào)剖是高含水期特別是聚合物驅(qū)后油藏進(jìn)一步提高采收率的重要技術(shù)。聚合物驅(qū)后更加復(fù)雜的儲(chǔ)層和流體特征以及整體堵調(diào)工藝設(shè)計(jì)方法都對整體堵調(diào)的實(shí)施效果有很大的影響?，F(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，合理的選擇試驗(yàn)區(qū)是整體堵水調(diào)剖取得良好效果的重要保障。前人主要在堵水調(diào)剖選井、選層、調(diào)剖劑優(yōu)選［3，4］等方面做了大量工作，研究了影響堵水調(diào)剖效果的各種因素［5］，運(yùn)用了諸如室內(nèi)物理模擬、PI決策、RE決策、模糊綜合評判［6］等眾多方法。該次研究的落腳點(diǎn)在試驗(yàn)區(qū)的合理選擇，通過油藏?cái)?shù)值模擬手段，利用概念模型模擬方法，研究了儲(chǔ)層非均質(zhì)性對聚合物驅(qū)后剩余油分布特征和儲(chǔ)層強(qiáng)水淹半徑的影響，探索了聚合物驅(qū)后整體堵水調(diào)剖試驗(yàn)區(qū)選擇的適應(yīng)性條件。

1 模型設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇

利用數(shù)值模擬軟件，分別建立了層間、層內(nèi)和平面概念模型共18套。模型平面網(wǎng)格步長均為20m×20m，X、Y方向各有51個(gè)網(wǎng)格。層間模型縱向網(wǎng)格步長5m，上下兩滲透層，中間有穩(wěn)定隔層，層內(nèi)模型縱向網(wǎng)格步長1m，細(xì)分為10模擬層，平面模型縱向1層，厚度5m。層間模型滲透率按正韻律賦值，兩層模型上層1000×10－3μm2，下層分別為（2000、3000、4000、5000、6000、7000）×10－3μm2。層內(nèi)模型滲透率按正韻律賦值，從上到下分別為（500、600、800、1000、1200、1500、1800、2000、2200）×10－3μm2；第10層設(shè)為高滲透層，滲透率分別為2500×10－3μm2（層內(nèi)模型1）、3000×10－3μm2（層內(nèi)模型2）、4000×10－3μm2（層內(nèi)模型3）、5000×10－3μm2（層內(nèi)模型4）。層內(nèi)縱向滲透率取值為水平滲透率的0.1倍。平面概念模型平面滲透率賦值1000×10－3μm2，設(shè)對角方向?yàn)橹髁骶€，存在20m和60m寬的高滲透條帶，滲透率分別為（2000、3000、4000、5000）×10－3μm2。模型井網(wǎng)為四注九采面積井網(wǎng)，定液量生產(chǎn)，保持注采平衡，水井日注200m3，油井日液量50～100m3不等。

模型其他參數(shù)均參考勝利油田某采油廠實(shí)際數(shù)據(jù)。油水井井距295m，油藏埋深1250m，原始地層壓力12.5MPa，飽和壓力8.5MPa，溫度70℃，地下原油黏度50mPa·s，孔隙度0.32；地層水體積系數(shù)1.0027，地層水黏度0.46mPa·s，地層水壓縮系數(shù)8.4×10－4MPa－1，巖石壓縮系數(shù)4×10－4MPa－1，相對滲透率和高壓物性數(shù)據(jù)見表1、2。

表1 相對滲透率數(shù)據(jù)表

表2 原油高壓物性表

2 模擬結(jié)果分析

數(shù)值模擬結(jié)果表明，層間模型隨著滲透率級差逐漸增大，總體采出程度明顯降低，總體采出程度呈線性降低規(guī)律，級差大于4后降低趨勢變緩（圖1）；并且隨著滲透率級差的增大，層間采出程度差異也逐漸加大，低滲層采出程度急劇下降，高滲層采出程度略有增加，高滲層采出程度增加幅度遠(yuǎn)小于低滲層采出程度降低幅度（見圖2）。

圖1 采出程度與滲透率級差關(guān)系曲線

圖2 層間采出程度與滲透率級差關(guān)系曲線

從剩余油飽和度場可以看出，滲透率級差導(dǎo)致層間剩余油飽和度明顯的差異。隨著級差增大，層間矛盾更加突出，聚驅(qū)后，正韻律油層上部仍然存在較多的剩余油潛力。而且高滲透層的強(qiáng)水淹半徑也逐漸增加，當(dāng)級差大于3后，增加的趨勢變緩（圖3）。

從層內(nèi)來看（圖4），縱向傳導(dǎo)率和油水重力分異作用的影響，使高滲透條帶發(fā)育的層段采出程度較高，同時(shí)抑制了厚層中上部原油的開采。強(qiáng)水淹半徑隨著高滲透層段滲透率的增加變化規(guī)律如圖5所示，由圖5可知，隨著高滲透層滲透率的增加，高滲透層強(qiáng)水淹半徑迅速增大，其他層段強(qiáng)水淹半徑減小。

平面上，從高滲透條帶寬度為60m模型的剩余油飽和度場圖可以看出，平面高滲透條帶的存在影響了注入水的波及，導(dǎo)致剩余油飽和度分布的差異。剩余油主要分布在高滲透條帶邊部的油井排。

從采收率對比來看，平面上，高滲透條帶滲透率越高，導(dǎo)致最終采收率會(huì)越低。平面上強(qiáng)水淹半徑隨著高滲透條帶滲透率增加沿高滲透條帶方向迅速增加，垂直高滲透條帶方向減小。

圖3 強(qiáng)水淹半徑與滲透率級差的關(guān)系

圖4 模型1和模型2不同模擬層采出程度差異柱狀圖

圖5 不同模型各模擬層強(qiáng)水淹半徑曲線

3 結(jié)論認(rèn)識

1）聚合物驅(qū)后油藏整體堵水調(diào)剖試驗(yàn)區(qū)的選擇應(yīng)該充分考慮剩余油和優(yōu)勢滲流通道的分布特征。通過數(shù)值模擬技術(shù)建立了各種非均質(zhì)的概念模型開展研究，初步的結(jié)果表明聚合物驅(qū)后油藏適合開展整體深部堵水調(diào)剖試驗(yàn)的儲(chǔ)層非均質(zhì)特征為高滲透條帶滲透率大于等于3000×10－3μm2，滲透率級差大于等于3。

2）為了更好地發(fā)揮整體堵水調(diào)剖技術(shù)在聚合物驅(qū)后進(jìn)一步提高采收率的作用，仍然需要在此基礎(chǔ)上開展更多的工作，聚合物驅(qū)后堵水調(diào)剖的時(shí)機(jī)、調(diào)剖深度以及調(diào)剖輪次等方面的研究需要加強(qiáng)。

［1］熊春明，唐孝芬.國內(nèi)外堵水調(diào)剖技術(shù)最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢［J］.石油勘探與開發(fā)，2007，34（1）：83～87.

［2］盧祥國，張?jiān)茖?聚合物驅(qū)后進(jìn)一步提高采收率方法及其作用機(jī)理研究［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，26（6）：113～118.

［3］馮其紅，尹文軍.區(qū)塊整體調(diào)剖篩選方法研究［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1999，35（5）：35～41.

［4］王佩華，姜英澤，王德智，等.油田區(qū)塊整體調(diào)剖優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.斷塊油氣田，2001，8（4）：58～60.

［5］舒曉暉，張貴才，葛際江，等.調(diào)剖效果影響因素的室內(nèi)研究［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2005，12（5）：62～72.

［6］姜漢橋，陳月明.區(qū)塊整體調(diào)剖堵水方案最優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用［J］.石油學(xué)報(bào)，1998，19（2）：61～65.

Influence of Reservoir Heterogeneity to Pilot Area of Water－plugging and Profile Control Technology after Polymer Flooding

YIN Xiang－wen，JIN Yan－xin，XIA Ling－yan（First Author's Address：Research Institute Oil Production Technology，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying257000，Shandong，China）

In view of the puzzlement to water－plugging and profile control pilot area selecting after polymer flooding，from the aspect of formation heterogeneity，reservoir simulation technology was used to study the experimental block choosing rules，the conformability condition of experimental block after polymer flooding was investigated.The preliminary rules of water－plugging and profile control after polymer flooding are that the permeability of high permeable belt is not less than 3000×10－3μm2，and the permeability differential is not less than 3.

polymer flooding；water－plugging；profile control；heterogeneity；rule of block choosing

TE358.3

A

1000－9752（2012）08－0150－03

2012－01－03

國家科技重大專項(xiàng)（2011ZX05011）。

尹相文（1980－），男，2004年大慶石油學(xué)院畢業(yè)，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事堵水調(diào)剖和油藏?cái)?shù)值模擬方面的工作。

［編輯］ 蕭 雨