滲透率級差對渤海非均質(zhì)儲層空氣泡沫驅(qū)油效果影響

武文玉

中海油常州涂料化工研究院有限公司天津海洋工業(yè)防護(hù)技術(shù)分公司，天津 300452

伴隨著渤海油田的不斷開采，海上油田已逐漸進(jìn)入高含水期，同時由于油藏非均質(zhì)性的影響，導(dǎo)致油藏采收率降低，含水率增加[1]。因此，需采用合理有效地調(diào)驅(qū)措施，改善油藏非均質(zhì)性?？諝馀菽?qū)具有成本低廉、注入工藝簡單等，在渤海油田具有較大的應(yīng)用潛力[2]。通過室內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，空氣泡沫驅(qū)替過程中油藏滲透率級差對此項(xiàng)技術(shù)采收率影響較大[3]。但是，目前國內(nèi)在油藏滲透率級差對空氣泡沫驅(qū)采收率影響方面的研究較少。筆者考察滲透率級差對渤海非均質(zhì)儲層空氣泡沫驅(qū)油效果影響，篩選出適宜的滲透率級差注入層，為后期的空氣泡沫驅(qū)現(xiàn)場施工提供理論依據(jù)，對渤海非均質(zhì)儲層空氣泡沫驅(qū)的現(xiàn)場施工具有一定的指導(dǎo)意義[4]。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1　儀器及原料

巖心驅(qū)替系統(tǒng)，海安縣石油科研儀器有限公司；填砂管模型,φ38 mm×3 000 mm，海安發(fā)達(dá)石油科研有限公司。

空氣泡沫體系PM-2主要組成為：0.3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)QP-8+0.2%QP-9+800 mg/L WP-2(穩(wěn)泡劑)；QP-8、QP-9，均為陰離子表面活性劑，天津市雄冠科技發(fā)展有限公司；穩(wěn)泡劑WP-2，陰離子表面活性劑，法國愛森絮凝劑有限公司；實(shí)驗(yàn)用水，渤海非均質(zhì)儲層注入水，礦化度為6 556 mg/L；實(shí)驗(yàn)用原油，渤海非均質(zhì)儲層脫水原油，原油黏度(135 ℃)6 mPa·s。

1.2　實(shí)驗(yàn)方法

采用雙管并聯(lián)方式進(jìn)行巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)[5]。通過采用高低滲透率的巖心并聯(lián)模擬不同含油儲層，考察不同滲透率級差對儲層空氣泡沫驅(qū)采油效果的影響，采用前期室內(nèi)篩選的空氣泡沫驅(qū)體系PM-2，主要組成為：0.3% QP-8+0.2%QP-9+800 mg/L WP-2；在驅(qū)替流程中注入該體系0.3 PV[6]。實(shí)驗(yàn)步驟如下[7]：分別測定巖心滲透率、孔隙體積，巖心飽和水，飽和油，測定含油飽和度；連接實(shí)驗(yàn)流程，測定其密封性；水驅(qū)1.2 PV，轉(zhuǎn)注泡沫驅(qū)0.3 PV，后續(xù)水驅(qū)至含水率98%，結(jié)束實(shí)驗(yàn)；記錄巖心出口產(chǎn)液量、產(chǎn)油量及壓差。

2　結(jié)果與討論

2.1　滲透率級差為2.6時對空氣泡沫驅(qū)油效果影響

在此滲透率級差條件下，巖心采收率和含水率隨注入量變化曲線見圖1。注入空氣泡沫體系后高滲層采收率提高16.20%，低滲層采收率提高21.30%，綜合采收率提高18.75%。高滲層含水率降低18.12%，低滲層含水率降低18.04%，綜合含水率降低18.08%。

在此滲透率級差條件下，巖心分流率隨注入量變化曲線見圖2。注水階段，由于高低滲層之間存在差異，高滲層產(chǎn)液量高，導(dǎo)致高滲層形成竄流通道，低滲層分流率偏低。注入空氣泡沫體系后，抑制了高滲層流體竄流，注入量為0.15 PV時，高低滲層流體分流率發(fā)生交叉，低滲層分流率增加。這說明空氣泡沫體系注入巖心后，對高滲層具有較強(qiáng)封堵作用；而在低滲層無法形成穩(wěn)定的泡沫，促使后續(xù)水驅(qū)流體進(jìn)入低滲層，對低滲層進(jìn)行有效地開發(fā)[8]。

圖1　滲透率級差為2.6時空氣泡沫驅(qū)油采收率及含水率隨注入量的變化曲線

圖2　滲透率級差為2.6時空氣泡沫驅(qū)油分流率隨注入量的變化曲線

2.2　滲透率級差為6.6時對空氣泡沫驅(qū)油效果的影響

滲透率級差為6.6時，巖心采收率和含水率隨注入量變化曲線見圖3。注入泡沫體系后，高滲層采收率提高16.84%，低滲層采收率提高26.18%，綜合采收率提高21.52%；與滲透率級差2.6相比，綜合采收率提高2.81%。高滲層含水率降低31.28%，低滲層含水率降低23.66%，綜合含水率降低27.47%。

圖3　滲透率級差為6.6時空氣泡沫驅(qū)油采收率及含水率隨注入量的變化曲線

滲透率級差為6.6時，巖心分流率隨注入量變化曲線見圖4。在注水階段，高低滲層分流率與2.1中規(guī)律一致?？諝馀菽w系注入0.20 PV后，高低滲層流體分流率發(fā)生交叉，低滲層分流率提高。與滲透率級差為2.6時相比，低滲巖心分流率高于高滲巖心持續(xù)時間較長[9]。

圖4　滲透率級差為6.6時空氣泡沫驅(qū)油分流率隨注入量的變化曲線

2.3　滲透率級差為8.7時對空氣泡沫驅(qū)油效果的影響

滲透率級差為8.7時，巖心采收率和含水率隨注入量變化曲線見圖5。注入泡沫體系后高滲層采收率提高19.32%，低滲層采收率提高24.23%，綜合采收率提高21.78%。與滲透率級差6.6相比，綜合采收率提高0.22%。高滲層含水率降低30.04%，低滲層含水率降低33.18%，綜合含水率降低31.61%。

圖5　滲透率級差為8.7時空氣泡沫驅(qū)油采收率及含水率隨注入量的變化曲線

在此滲透率級差條件下，巖心分流率隨注入量變化曲線見圖6。注水階段，高低滲層分流率趨勢與2.1一致。泡沫體系注入0.20 PV后，高低滲層流體分流率發(fā)生交叉，提高了低滲層分流率[10]。與2.2中相比，該級差下，低滲巖心分流量高于高滲巖心持續(xù)時間更長。

圖6　滲透率級差為8.7時空氣泡沫驅(qū)油分流率隨注入量的變化曲線

2.4　滲透率級差為10.5時對空氣泡沫驅(qū)油效果影響

滲透率級差為10.5時，巖心采收率和含水率隨注入量變化曲線見圖7。注入泡沫體系后高滲層采收率提高10.98%，低滲層采收率提高10.02%，綜合采收率提高10.50%。高滲層含水率下降19.01%，低滲層含水率下降8.87%,綜合含水率下降13.94%。與滲透率級差8.7相比，綜合采收率下降了11.28%。通過對比分析可知，由于此巖心滲透率級差較大，空氣泡沫體系在高滲層無法產(chǎn)生良好的封堵效果，導(dǎo)致最終采收率降低。雖再注入空氣泡沫體系后，低滲巖心采收率有所提升，但效果不佳。

在此滲透率級差條件下，巖心分流率隨注入量變化曲線見圖8。注水階段，高低滲層分流率趨勢與2.1一致?？諝馀菽w系注入后，高低滲層流體分流率沒發(fā)生交叉，說明儲層非均質(zhì)性矛盾突出，泡沫體系對高滲層不能達(dá)到完全封堵。

圖7　滲透率級差為10.5時空氣泡沫驅(qū)油采收率及含水率隨注入量的變化曲線

3　結(jié)論

通過考察滲透率級差對渤海非均質(zhì)儲層空氣泡沫驅(qū)油效果的影響可知，在泡沫驅(qū)替過程中油藏滲透率級差對驅(qū)油效果具有較大的影響，滲透率級差低于8.7時，空氣泡沫驅(qū)過程中對渤海非均質(zhì)儲層空氣泡沫驅(qū)油效果具有較好的促進(jìn)作用和較強(qiáng)的封堵調(diào)驅(qū)效果。當(dāng)滲透率級差高于8.7時，泡沫體系對高滲層的封堵調(diào)驅(qū)效果降低。

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