紅崗油田化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)展望

蔡金容

（中國(guó)石油吉林油田分公司勘探開發(fā)研究院 吉林松原 138000）

化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)是在注入的水中加入與油層條件配伍的化學(xué)劑水溶液，在地面使用專門的注入設(shè)備將其注入油藏中驅(qū)替原油，以提高石油采收率的技術(shù)。紅崗油田薩爾圖油藏從1995年開始，先后分別開展了不同驅(qū)替體系、不同試驗(yàn)規(guī)模、不同井網(wǎng)與井距的化學(xué)驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，都見到明顯增油降含水效果，達(dá)到了提高采收率目的，表明該油層條件具備化學(xué)驅(qū)提高采收率的應(yīng)用潛力。

1 紅崗油田基本概況

紅崗油田位于松遼盆地中央坳陷區(qū)西部龍虎泡-紅崗階地南端，薩爾圖油藏以三角洲前緣亞相沉積占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。油藏主要生產(chǎn)層段平均孔隙度20.67%，空氣滲透率為114.2×10-3um2，滲透率變異系數(shù)為0.681。地層溫度55℃，原始地層壓力12.06MPa，原始飽和壓力為10.78MPa，壓力系數(shù)1.02。地下原油密度0.83g/cm3，原油粘度平均為12.9mPa·s，體積系數(shù)1.1。地層水為碳酸氫鈉型，總礦化度為10000～14000mg/L。

2 化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)歷程及效果評(píng)價(jià)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)歷程按實(shí)施順序主要分為三個(gè)階段，針對(duì)不同試驗(yàn)階段進(jìn)行試驗(yàn)效果分析與評(píng)價(jià)。

（1）高含水期早期試驗(yàn)階段（7-3井組、8-4井組、125井組）：從1995年5月開始先后分別進(jìn)行了注入聚合物驅(qū)、二元驅(qū)、三元驅(qū)的階段性試驗(yàn)，各井組都見到較好的增油效果，提高采收率6.5～7.8%。

階段認(rèn)識(shí)：各試驗(yàn)井組均見到增油效果，達(dá)到提高采收率目的，尤其后續(xù)水驅(qū)具有較長(zhǎng)的有效期，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。但在采出程度低、分注狀況差條件下，各井受效方向不明確，不利于效果評(píng)價(jià)。

（2）特高含水期規(guī)模擴(kuò)大階段（3-07井組）：2006年12月，在3-07井組采用4個(gè)反十三點(diǎn)+1個(gè)中心五點(diǎn)井網(wǎng)相結(jié)合方式，進(jìn)行二元驅(qū)試驗(yàn)。在注入0.035PV時(shí)見到好的增油效果，見效油井含水下降1.7～16.7%，且其中心五點(diǎn)井組增油效果顯著。

階段認(rèn)識(shí)：利用原井網(wǎng)、兩段注入方式，導(dǎo)致油井見效快、藥劑突破得快，平面、縱向矛盾難以解決，體現(xiàn)出化學(xué)驅(qū)井網(wǎng)及注入方式的不適應(yīng)性。

（3）特高含水期深化認(rèn)識(shí)持續(xù)試驗(yàn)階段（113井組）：2009年7月在該井組利用注采井距141米的五點(diǎn)法面積井網(wǎng)，9注16采的規(guī)模，采用聚合物+表面活性劑的驅(qū)替體系。經(jīng)歷5年時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)注入、效果分析評(píng)價(jià)與跟蹤調(diào)整。試驗(yàn)區(qū)13口油井見到明顯增油降含水效果，單井最高日增油1.1～2.5噸，平均綜合含水下5.1%～8.2%，階段提高采收率11.2%。

階段認(rèn)識(shí)：明確化學(xué)驅(qū)井網(wǎng)優(yōu)化方向與注入體系，形成化學(xué)驅(qū)油注采、地面配套技術(shù)與成熟的調(diào)控對(duì)策，為老油田開發(fā)方式轉(zhuǎn)變提供重要決策依據(jù)。

3 化學(xué)驅(qū)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)

通過系統(tǒng)總結(jié)紅崗油田化學(xué)驅(qū)試驗(yàn)歷程及效果，得到以下經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)識(shí)：

（1）綜合配方體系認(rèn)識(shí)，明確適合薩爾圖油藏特征的聚合物分子量大小為1000～1500萬，注入濃度范圍為1500～2000mg/L，適宜儲(chǔ)層特征的聚合物具有較好的提高波及效率與驅(qū)油效率的作用。

①現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)：總結(jié)配方體系，見效相對(duì)較好的總體上以中、低分子量聚合物為主，且三元復(fù)合驅(qū)具有明顯優(yōu)勢(shì)。

②體系流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)：通過開展不用二元體系在不同滲透率巖心的流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在地層壓力梯度下，分別建立不同體系在不同滲透率巖心中流動(dòng)性模板（表1）。

表1 不同二元體系在不同滲透率巖心中流動(dòng)性模板備

③聚合物體系水動(dòng)力尺寸測(cè)定：結(jié)合水動(dòng)力學(xué)特征尺寸與儲(chǔ)層孔喉配伍性界限的標(biāo)準(zhǔn)，確定R/Rh=6.5為可有效流動(dòng)的下限（表2）。

表2 有效流動(dòng)對(duì)應(yīng)的粘度上限表

④聚合物適合范圍：根據(jù)統(tǒng)計(jì)不同儲(chǔ)層段巖心分析的喉直徑均值的平均值，參考體系在儲(chǔ)層的有效流動(dòng)性能，最終確定各層適應(yīng)的注入聚合物分子量與濃度范圍（圖1）。

圖1 聚合物分子量與濃度對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

（2）試驗(yàn)階段不同，見效油井動(dòng)態(tài)反映特征差異大。見效油井整體呈現(xiàn)產(chǎn)液下降、產(chǎn)油上升、綜合含水下降的明顯特征；且平均綜合含水與化學(xué)驅(qū)含水下降幅度呈現(xiàn)出典型的反比例線性關(guān)系（圖2）。

圖2 綜合含水與綜合含水下降幅度關(guān)系圖

（3）開展注采調(diào)控，可有效改善試驗(yàn)效果。

①地層能量虧空：合理提高注入速度，進(jìn)一步增強(qiáng)注入能力，有效彌補(bǔ)虧空。

②配方體系調(diào)整：精細(xì)調(diào)整聚合物復(fù)配比例，增強(qiáng)滲流能力，實(shí)現(xiàn)與儲(chǔ)層孔喉更合理匹配。

③油井增效措施：針對(duì)油井產(chǎn)出階段不同反映特征，采用不同規(guī)模壓裂措施，提高油井采出能力。

（4）明確薩爾圖油藏實(shí)施化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)需要解決的三個(gè)問題：

①保證聚合物體系在儲(chǔ)層的流動(dòng)性：明確在高分子量高濃度條件下，存在地層堵塞現(xiàn)象；低分子量聚合物是首選，同時(shí)需要控制相對(duì)合理的注入粘度保障其流動(dòng)性。

②增強(qiáng)表面活性劑抗吸附性：針對(duì)細(xì)、粉砂巖比表面積大，吸附性強(qiáng)的特點(diǎn)，明確使用抗吸附能力較強(qiáng)的非離子型表面活性劑，優(yōu)先選用石油磺酸鹽+犧牲劑的配方體系[9-10]。

③采取有效措施減緩平面矛盾：五點(diǎn)法井網(wǎng)是有利的井網(wǎng)模式；結(jié)合調(diào)剖可以有效防止聚合物突破，保證擴(kuò)大波及體積的作用[11-12]。

4 化學(xué)驅(qū)可實(shí)施潛力評(píng)價(jià)

根據(jù)薩爾圖油藏地質(zhì)特征與開發(fā)歷史的認(rèn)識(shí)結(jié)果，以薩爾圖油層儲(chǔ)層發(fā)育、物性、連通性、井網(wǎng)類型、資源基礎(chǔ)、生產(chǎn)層位、潛力狀況為條件，通過綜合評(píng)價(jià)研究將全區(qū)分成9類區(qū)域。按照前期現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)認(rèn)識(shí)與化學(xué)驅(qū)油技術(shù)適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法，確定其中相對(duì)適合開展化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)的區(qū)域（表3）。

表3 紅崗油田化學(xué)驅(qū)潛力統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

（1）小井距五點(diǎn)法面積井網(wǎng)為實(shí)施化學(xué)驅(qū)的有利井網(wǎng)類型。

（2）化學(xué)驅(qū)實(shí)施過程中的措施改造可有效提高化學(xué)驅(qū)開發(fā)效果。

（3）實(shí)施化學(xué)驅(qū)技術(shù)需要解決聚合物體系在儲(chǔ)層的流動(dòng)性、表面活性劑抗吸附性、采取有效措施減緩平面矛盾的三個(gè)問題。

（4）通過對(duì)油藏進(jìn)行可實(shí)施化學(xué)驅(qū)技術(shù)的潛力評(píng)價(jià)，后期可逐步實(shí)施的面積為31.3Km2，儲(chǔ)量1643.5×104t，具有較好的應(yīng)用前景。

［1］楊承志，等著. 化學(xué)驅(qū)提高石油采收率［M］. 北京：石油工業(yè)出版社，2007：44-49.

［2］程杰成，吳軍政，胡俊卿. 三元復(fù)合驅(qū)提高原油采收率關(guān)鍵理論與技術(shù)［J］.石油學(xué)報(bào)，2014，35(2)：310-318.

［3］朱友益，侯慶鋒，簡(jiǎn)國(guó)慶，等. 化學(xué)復(fù)合驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.石油勘探與開發(fā)，2013，40(1):90-96.