三元復(fù)合驅(qū)區(qū)塊整體調(diào)剖實(shí)驗(yàn)研究及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

張世東,李 國(guó),禹 影,張麗梅

（(1.大慶油田有限責(zé)任公司 采油工程研究院，黑龍江 大慶163311；2.大慶油田 第二采油廠，黑龍江 大慶163311）

三元復(fù)合驅(qū)區(qū)塊整體調(diào)剖實(shí)驗(yàn)研究及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

張世東1,李 國(guó)1,禹 影2,張麗梅1

（(1.大慶油田有限責(zé)任公司 采油工程研究院，黑龍江 大慶163311；2.大慶油田 第二采油廠，黑龍江 大慶163311）

針對(duì)大慶油田某三元復(fù)合驅(qū)區(qū)塊，注入井剖面動(dòng)用不均勻，低壓井所占比例大；采出井受效不均衡，區(qū)塊高含水油井所占比例高等問(wèn)題，開(kāi)展了三元復(fù)合驅(qū)區(qū)塊整體調(diào)剖技術(shù)攻關(guān)應(yīng)用。由于三元復(fù)合驅(qū)儲(chǔ)層中同時(shí)存在堿、表活劑，近井地帶pH值高，整體調(diào)剖選擇了耐堿顆粒調(diào)剖劑及抗堿多元絡(luò)合凝膠，進(jìn)行段塞組合應(yīng)用，即先大劑量注入耐堿顆粒調(diào)剖劑，再注入凝膠型調(diào)剖劑使其充填到顆粒調(diào)剖劑形成的骨架內(nèi)，可阻止后續(xù)注入液的竄流，并與顆粒調(diào)剖劑協(xié)同作用形成具有較高強(qiáng)度和較強(qiáng)耐沖刷的調(diào)剖劑屏障，從而強(qiáng)化段塞整體流動(dòng)性，既可提高調(diào)剖后水驅(qū)突破壓力梯度，又能明顯改善其封堵率。

三元復(fù)合驅(qū);整體調(diào)剖

大慶油田已經(jīng)成功地進(jìn)行了三元復(fù)合驅(qū)先導(dǎo)性及工業(yè)性礦場(chǎng)試驗(yàn),目前，正處于工業(yè)化應(yīng)用階段,在水驅(qū)基礎(chǔ)上可提高采收率接近20%，自2014年起大慶油田三元復(fù)合驅(qū)原油年產(chǎn)量突破200萬(wàn)t，取得了較好的增油降水效果。但由于油層厚度大、平面和縱向上的非均質(zhì)性比較嚴(yán)重,加之三元復(fù)合驅(qū)本身的驅(qū)替特性，致使三元復(fù)合驅(qū)體系在注入過(guò)程中出現(xiàn)竄流十分嚴(yán)重，為了保障區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果，開(kāi)展了三元復(fù)合驅(qū)區(qū)塊整體調(diào)剖技術(shù)應(yīng)用。

1 剖劑性能特點(diǎn)

1.1 耐堿顆粒調(diào)剖劑

耐堿球顆粒調(diào)剖劑為粒徑可調(diào)的抗堿聚合物類顆粒調(diào)剖劑[1]，其合成方式是在原有聚合物合成方式的基礎(chǔ)之上降低了丙烯酰胺的用量，增加了N,N-二甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽（AMPS）的用量，通過(guò)對(duì)丙烯酰胺的接枝聚合改性,使顆粒具有更強(qiáng)抗堿性能。

1.1.1 耐堿顆粒調(diào)剖劑理化性能 用清水配制不同粒徑耐堿顆粒調(diào)剖劑，放置在45℃烘箱，熟化3～

4h后，采用激光粒度分析儀測(cè)粒徑中值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，耐堿顆粒的粒徑隨著水化時(shí)間的延長(zhǎng)，粒徑略有增大。這是由于隨著水化時(shí)間的延長(zhǎng)，分散介質(zhì)水進(jìn)入微球內(nèi)部使其膨脹，粒徑增大，溶脹5h后顆粒的粒徑變化不大（180～450μm），穩(wěn)定性好，性能具體見(jiàn)表1。

表1 耐堿顆粒調(diào)剖劑的理化性能表Tab.1 Physical and chemical properties of alkali resisting particle profile control agent

1.1.2 耐堿聚合物微球調(diào)剖劑與三元液配伍性實(shí)驗(yàn)針對(duì)目標(biāo)區(qū)塊，對(duì)耐堿顆粒調(diào)剖劑進(jìn)行了配伍性評(píng)價(jià)。采用現(xiàn)場(chǎng)注入水+表活劑+NaOH作為配制介質(zhì)，考察耐堿顆粒調(diào)剖劑的性能。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（1）配制液：1000mg·L-1聚合物 +0.3%表活劑+1.2%堿液；（2）顆粒在配制液中的膨脹性能；（3）顆粒在三元液浸泡下的強(qiáng)度變化；（4）顆粒浸泡后，三元體系的粘度及界面張力變化。

先用清水配制5000mg·L-1的締合聚合物溶液，取適量的堿及表活性配制成堿表活劑溶液，最終配制成三元液（1.2%NaOH＋0.3%表面活性劑＋1000mg·L-1聚合物），研究耐堿顆粒調(diào)剖劑與此三元液的配伍性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：耐堿顆粒調(diào)剖劑在三元環(huán)境下終膨倍數(shù)20倍左右，過(guò)孔強(qiáng)度可達(dá)1.2MPa左右。同時(shí)經(jīng)過(guò)顆粒浸泡后的三元溶液與三元空白樣相比，體系性質(zhì)沒(méi)有太大變化，30d界面張力保持超低，結(jié)果見(jiàn)圖1、表2。

圖1 耐堿顆粒調(diào)剖劑與三元溶液30d界面張力穩(wěn)定性評(píng)價(jià)Fig.1 30day IFT-stability evaluation of alkali resisting particle profile control agent and ASP solution

1.2 抗堿多元凝膠

1.2.1 體系配方總體性能 根據(jù)優(yōu)選的交聯(lián)劑體系配方，對(duì)調(diào)剖體系配方的性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：該體系在清水中聚合物濃度從500～3000mg·L-1均可成膠，成膠時(shí)間為1～5d，成膠粘度大于3800mPa·s（見(jiàn)表 3）。

表2 三元體系下顆粒調(diào)剖劑的性能Tab.2 Performance of the particle profile control agent in ASP flooding system

表3 交聯(lián)劑性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表Tab.3 Test result of cross linking agent's performance evaluation

1.2.2 多元絡(luò)合凝膠體系與三元體系配伍性 為考察多元絡(luò)合凝膠體系與三元體系配伍性，在體系溶液中混入0.1%～0.3%的弱堿表活劑，結(jié)果表明：多元絡(luò)合凝膠體系在pH值8～9的堿性環(huán)境下成膠，在表活劑存在下體系仍然可以成膠，說(shuō)明后續(xù)三元液對(duì)膠體破壞性較?。ㄒ?jiàn)表4）。

表4 多元絡(luò)合凝膠體系與三元體系配伍性實(shí)驗(yàn)Tab.4 Compatibility test between multivariate complex gel system and ASP system

1.3 調(diào)剖劑段塞組合應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn)

為保證確定最優(yōu)段塞組合考察調(diào)剖劑的調(diào)剖能力，采用平行三管巖心實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行剖面調(diào)整能力的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)方案：水驅(qū)→0.57PV三元驅(qū)→0.3PV調(diào)剖劑段塞組合→水驅(qū)[2]。

表5 三管巖心實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.5 Result of triple-barreled core experiment

從表5中可以看出，通過(guò)在三元復(fù)合驅(qū)調(diào)剖過(guò)程中注入耐堿顆粒調(diào)剖劑段塞，再注耐堿凝膠深度調(diào)剖劑的段塞組合封堵方式，對(duì)高滲透巖心的堵塞率較大，具有較好的調(diào)剖能力，調(diào)后高滲透率巖心的分流量下降35.32%，中、低滲透率巖心分流量分別提高27.52%、7.8%。

2 區(qū)塊整體調(diào)剖應(yīng)用

大慶某試驗(yàn)區(qū)塊于2014年進(jìn)行了主段塞階段區(qū)塊整體調(diào)剖，施工周期118d，調(diào)剖劑采用多段塞混合注入方式：（20%）聚合物微球調(diào)剖劑＋（40%）凝膠調(diào)剖劑+（15%）聚合物微球調(diào)剖劑＋（25%）高強(qiáng)度凝膠封口調(diào)剖劑。

2.1 注入井壓力大幅度上升，注入剖面明顯改善

9口井的平均注入壓力由試驗(yàn)前的7.5MPa逐漸上升到9.8MPa，從注入壓力變化情況看，調(diào)剖前后注入壓力上升2.5MPa，說(shuō)明調(diào)剖劑起到了封堵的作用。

從單井調(diào)剖前后的剖面對(duì)比來(lái)看：有效厚度動(dòng)用比例由72.3%提高到81.3%，調(diào)剖目的層相對(duì)吸水比例由49.3%下降到17.4%。

2.2 連通油井降水明顯

調(diào)剖前區(qū)塊處于含水回升階段，調(diào)剖后區(qū)塊增油降水明顯：16口連通油井12口井受效，6口井含水降幅明顯，區(qū)塊平均日增油12t，含水降幅4.17%；4口中心井3口見(jiàn)效，受效比例75%，中心井含水降幅5.79%，平均日增油5t。截至2015年12月，該區(qū)塊累計(jì)增油2472t。

圖3 連通油井生產(chǎn)曲線Fig.3 Connected oil well production curve

圖4 中心井生產(chǎn)曲線Fig.4 Center well production curve

3 結(jié)論

（1）耐堿顆粒調(diào)剖劑與抗堿多元絡(luò)合凝膠具有較好的抗堿性能，與三元液配伍性較好；抗堿多元絡(luò)合凝膠抗剪切性能強(qiáng)，熱穩(wěn)定性能好。

（2）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明：耐堿顆粒調(diào)剖劑與抗堿多元絡(luò)合凝膠段塞組合具有較好的調(diào)控能力，可大幅度降低高滲透層的吸入量；現(xiàn)場(chǎng)剖面測(cè)試結(jié)果較好的反應(yīng)了段塞組合應(yīng)用的剖面改善能力。

（3）整體調(diào)剖技術(shù)增油降水效果明顯，控制了區(qū)塊含水回升速度，保障了區(qū)塊整體開(kāi)發(fā)效果，累計(jì)增油2472t。

［1］ 陳遠(yuǎn).耐堿聚合物微球顆粒調(diào)剖技術(shù)［J］.油氣田地面工程，2011,（30）：86-87.

［2］ 李建閣，吳文祥，張麗梅.耐堿凝膠體系的研制與應(yīng)用［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2010，10（25）：23-25.

Integral profile control technology in ASP flooding block experiment research and field application

ZHANG Shi-dong1,LI Guo1,YU Ying2,ZHANG Li-mei1
（1.Daqing Oil Field Limited-Liability Company Institute of Oil Recovery Engineering,Daqing 163318,China；2.The 2th Oil Production Factory in Daqing，Daqing 163318,China）

In view of a certain ASP-flooding block's problems in Daqing oilfield,including injection-well uneven producing profile,high proportion of low-pressure wells,unbalanced production-well response,and high proportion of high water cut wells,the application of integral profile control technology in ASP flooding block is launched.The alkali-resisting particle profile control agent and alkali-resisting multivariate complex gel are selected for the integral profile control because of the existence of alkali,surfactant and immediate vicinity of wellbore's high-HP environment.Slug's combining application is launched by injecting high-dosage alkaliresisting particle profile control agent first and injecting gel then so that gel would be able to fill the particleformed framework,stop the follow-up injection grout's channeling,form a high-intensity&high-washing-outresistance profile controlling barriers.It's able to enhance the slug's integral fluidity,improve the after-profilecontrol breakthrough pressure gradient and significantly improve blank off efficiency.

ASP flooding；integral profile control

TE133

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20171037

2017-06-22

張世東（1977-），男，高級(jí)工程師，2000年畢業(yè)于齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，現(xiàn)任大慶油田采油工程研究院油田化學(xué)室堵水項(xiàng)目研究員，研究方向：動(dòng)力工程及工程熱物理。