鉻微凝膠體系交替注入?yún)?shù)優(yōu)化

王立軍 王立輝

摘 要：通過室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)，研究了注入方式對(duì)采收率的影響。研究表明，從注聚開始到調(diào)剖劑注入結(jié)束，含水率明顯下降，在聚驅(qū)階段采收率提高幅度較大，為7.27個(gè)百分點(diǎn);總的提高幅度為16.36%，最終采收率為65.71%，與前置調(diào)剖實(shí)驗(yàn)相比，兩者的水驅(qū)采收率分別為49.35%和50.68%兩者相差不大，但是總提高幅度比前置調(diào)剖要低0.9個(gè)百分點(diǎn)，最終采收率相差2.23個(gè)百分點(diǎn)。說明前置調(diào)剖更有利于提高采收率。從綜合成本及經(jīng)濟(jì)效益因素來考慮，最佳注入方式選用前置調(diào)剖段塞0.05 PV。最佳候凝時(shí)間為7～10 d。

關(guān) 鍵 詞：鉻微凝膠; 交替注入; 參數(shù)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TE 357 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2015）06-1206-03

Parameters optimization of Chrome Micro Gel System Alternating Injection

WANG Li-jun，WANG Li-hui

（Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery of Education Ministry， Northeast Petroleum University，

Heilongjiang Daqing， 163318， China）

Abstract： Through indoor physical simulation experiment， the effect of injection ways on recovery rate was studied. The results show that， from the beginning of the polymer injection to the end of profile control agent injection， the water cut decreases significantly; in the stage of polymer flooding， the recovery rate increases significantly， by 7.27%， the final recovery efficiency is 65.71%. Compared with the pre-profile control experiment， their water flooding recoveries are 49.35% and 50.68%， with little difference， but the total increase is lower than the pre-profile control by 0.9%. The pre-profile is more conducive to improve the recovery. Considering the cost and economic benefit， the best slug of profile control is set to 0.05PV， the best WOC time is 7～10 days.

Key words： Chrome micro gel; Alternating injection; Parameters optimization

深度調(diào)剖技術(shù)近年來在油田一類油層已經(jīng)取得長足發(fā)展，目前較為成熟的調(diào)剖技術(shù)有復(fù)合離子、體膨顆粒、CDG和鉻交聯(lián)調(diào)剖體系。巖芯驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，深度調(diào)剖可提高一類油層聚驅(qū)采收率近10個(gè)百分點(diǎn)，深度調(diào)剖技術(shù)輔助聚合物驅(qū)可增加采收率2%以上，現(xiàn)場也取得了較好的增油降水和吸水剖面改善效果，而且根據(jù)室內(nèi)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場試驗(yàn)效果，也得出了不同油層條件下不同調(diào)剖技術(shù)的適應(yīng)性以及流動(dòng)狀態(tài)和微觀運(yùn)移變化等規(guī)律，對(duì)一類油層提高采收率技術(shù)研究提供了有力技術(shù)支撐[1-3]。

對(duì)于優(yōu)選的調(diào)剖劑開展注入時(shí)機(jī)及各項(xiàng)參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步提高二類油層的采收率，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場二類油層開展調(diào)剖劑深度調(diào)剖和驅(qū)油提供依據(jù)[4]。注入?yún)?shù)的優(yōu)化主要包括注入時(shí)機(jī)的優(yōu)化、注入段塞的優(yōu)化以及侯凝時(shí)間的確定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備

聚合物：大慶煉化公司生產(chǎn)的1 400×104中分子量聚合物。

巖心：模型選用人造巖心，巖心尺寸均為4.5 cm×4.5 cm×30 cm，其中，三層非均質(zhì)巖心氣測滲透率在500×10-3μm2，耐左右，其變異系數(shù)為0.72[5]。

實(shí)驗(yàn)用水： 油田采油回注污水，經(jīng)過濾后使用。

實(shí)驗(yàn)用油： 模擬原油：μo=8.166 mPa·s，實(shí)驗(yàn)溫度45 ℃。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：主要包括美國產(chǎn)RUSKA泵、壓力傳感器、電子天平、中間容器、手搖泵等。

實(shí)驗(yàn)溫度：45 ℃。

1.2 實(shí)驗(yàn)程序

（1）將澆鑄好的巖心抽空4 h后，飽和6 778 mg/L的人工合成鹽水，測量孔隙度[6]。

（2）將飽和好人工合成鹽水的巖心放置在恒溫箱內(nèi)，45 ℃條件下恒溫12 h以上。

（3）油驅(qū)水至巖心不出水為止，確定原始含油飽和度，并將巖心放置在45 ℃恒溫箱內(nèi)恒溫12 h以上。

（4）實(shí)驗(yàn)以1 m/d（m/d為速度單位，表示每天推進(jìn)1 m）的驅(qū)替速度水驅(qū)至巖心出口含水98%以上，計(jì)算水驅(qū)采收率，按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行化學(xué)驅(qū)，注入量達(dá)到所規(guī)定的孔隙體積倍數(shù);繼續(xù)水驅(qū)至出口含水98%以上，計(jì)算化學(xué)驅(qū)采收率[7]。

2 實(shí)驗(yàn)方案

2.1 注入時(shí)機(jī)實(shí)驗(yàn)方案

方案一：水驅(qū)+聚合物驅(qū)（0.6 PV）+調(diào)剖劑體系（0.05 PV）+后續(xù)水驅(qū)

方案二：水驅(qū)+調(diào)剖劑體系（0.05 PV）+聚合物驅(qū)（0.6 PV）+后續(xù)水驅(qū)

2.2 前置調(diào)剖段塞實(shí)驗(yàn)方案

方案一：水驅(qū)+調(diào)剖劑體系（0.01 PV）+聚合物驅(qū)（0.6 PV）+后續(xù)水驅(qū)

方案二：水驅(qū)+調(diào)剖劑體系（0.03 PV）+聚合物驅(qū)（0.6 PV）+后續(xù)水驅(qū)

方案三：水驅(qū)+調(diào)剖劑體系（0.10 PV）+聚合物驅(qū)（0.6 PV）+后續(xù)水驅(qū)

2.3 侯凝時(shí)間實(shí)驗(yàn)方案

方案一：水驅(qū)+調(diào)剖劑體系（侯凝5 d、0.05 PV）+聚合物驅(qū)（0.6 PV）+后續(xù)水驅(qū)

方案二：水驅(qū)+調(diào)剖劑體系（侯凝10 d、0.05PV）+聚合物驅(qū)（0.6 PV）+后續(xù)水驅(qū)

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 注入時(shí)機(jī)對(duì)采收率的影響

由表1及圖1前置調(diào)剖的驅(qū)油結(jié)果和曲線特征可知：注入調(diào)剖劑階段：注入段塞0.05 PV，采收率提高幅度小，提高幅度為1.37個(gè)百分點(diǎn)，原因是注入段塞較小，但含水率明顯下降;注0.6 PV中分聚合物段塞階段，采收率明顯提高，說明調(diào)剖劑起

到了一定得調(diào)剖作用，聚驅(qū)階段提高幅度為8.22個(gè)百分點(diǎn);后續(xù)水驅(qū)階段采收率提高幅度為7.67個(gè)百分點(diǎn);該巖心的最終采收率為67.94%，總提高幅度為17.26個(gè)百分點(diǎn)。

表1 注入時(shí)機(jī)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Table 1 Injection timing optimization results

圖1 前置調(diào)剖（0.05 PV）含水率和采收率曲線

Fig.1 Front curve of profile control and oil recovery of waterfood （PV） 0.05

圖2 前置調(diào)剖（0.01PV）含水率和采收率曲線

Fig.2 Front curve of profile control and oil recovery of waterfood （PV） 0.01

由表1及圖2后置調(diào)剖（0.05 PV）的驅(qū)油結(jié)果和曲線特征可知：從注聚開始到調(diào)剖劑注入結(jié)束，含水率明顯下降，在聚驅(qū)階段采收率提高幅度較大，為7.27個(gè)百分點(diǎn);總的提高幅度為16.36%，最終采收率為65.71%，與前置調(diào)剖實(shí)驗(yàn)相比，兩者的水驅(qū)采收率分別為49.35%和50.68%兩者相差不大，但是總提高幅度比前置調(diào)剖要低0.9個(gè)百分點(diǎn)，最終采收率相差2.23個(gè)百分點(diǎn)。說明前置調(diào)剖更有利于提高采收率。

3.2 前置調(diào)剖段塞對(duì)驅(qū)油效果的影響

由圖1、2、3、4及表1可以看出，在前置調(diào)剖

圖3 前置調(diào)剖（0.03PV）含水率和采收率曲線

Fig.3 Front curve of profile control and oil recovery of waterfood （PV） 0.03

圖4 前置調(diào)剖（0.10 PV）含水率和采收率曲線

Fig.4 Front curve of profile control and oil recovery of

waterfood （PV） 0.10

段塞優(yōu)化中：調(diào)剖劑段塞為0.10 PV的注入方式總提高幅度最高，為17.33個(gè)百分點(diǎn)，其最終采收率也最高，為67.46%;其次是調(diào)剖劑段塞為0.05 PV方式，總提高幅度為17.26個(gè)百分點(diǎn)，最終采收率為67.94%，在聚驅(qū)階段其含水率明顯下降。調(diào)剖劑段塞為0.1 PV的方式其總的提高幅度比注入0.05 PV要高，最終采收率相差并不大，綜合成本及經(jīng)濟(jì)效益因素來考慮，最佳注入方式選用前置調(diào)剖段塞0.05PV。

由表2可以說明隨著聚合物濃度的增加，進(jìn)一步擴(kuò)大波及體積，總的提高幅度有所升高，最終采收率也有所提高。與表1相比，可以看出聚合物驅(qū)油（2 000 mg/L）總提高采收率幅度比調(diào)剖體系的提高幅度要低0.37%，其驅(qū)油效果比凝膠加聚合物驅(qū)油效果要差[8]。

高濃聚合物驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3所示。

表2 聚合物驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Table 2 Polymer flooding experiment results

3.3 候凝時(shí)間優(yōu)化

由表3中可以看出，侯凝時(shí)間為7 d的調(diào)剖劑配方采收率的總提高采收率幅度最高，為17.26%，侯凝5天和10 d總提高采收率幅度度分別為16.13%和17.00%。最終采收率也是侯凝7 d的最高，侯凝10 d的總提高幅度比侯凝7 d的要低0.26個(gè)百分點(diǎn)，最終采收率相差0.94個(gè)百分點(diǎn)，但由于其水驅(qū)相差0.68個(gè)百分點(diǎn)，所以在水驅(qū)采收率相同條件下其最終采收率相差應(yīng)不大，由此可見侯凝時(shí)間最佳為7～10 d。

表3 侯凝時(shí)間優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Table 3 Setting time optimization experimental results

4 結(jié) 論

（1）根據(jù)并聯(lián)分流實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出， 對(duì)于二類油層深度調(diào)驅(qū)體系應(yīng)該選用低度交聯(lián)調(diào)剖劑體系：聚合物濃度≥1 000 mg/L，交聯(lián)劑濃度≥40 mg/L，聚交比大于20。

（2）根據(jù)注入時(shí)機(jī)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)和前置調(diào)剖段塞實(shí)驗(yàn)結(jié)果，調(diào)剖劑的最佳注入方式前置調(diào)剖段塞0.05 PV，總的提高幅度為17.26%。侯凝最佳時(shí)間為7～10 d。

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