高濃度聚合物驅(qū)油參數(shù)優(yōu)化及效果評價(jià)

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高濃度聚合物驅(qū)油參數(shù)優(yōu)化及效果評價(jià)

陳俊
（中國石油大慶油田第三采油廠第二油礦黑龍江大慶163113）

摘要：本文通過對高濃度聚合物注入時(shí)機(jī)、用量和段塞組合方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析，確定了高濃度聚合物驅(qū)油的最佳參數(shù)，現(xiàn)場應(yīng)用原油累計(jì)增長2.68×104t，采收率提高5.3%，應(yīng)用效果良好。

關(guān)鍵詞：參數(shù)優(yōu)化；效果評價(jià)；高濃度聚合物

目前，聚合物驅(qū)油技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外各個(gè)大油田提高采收率的有效技術(shù)手段。與低濃度聚合物相比，高濃度聚合物雖然驅(qū)油效果更好，但是由于有黏彈性高、流動性差、注入壓力高等特點(diǎn)，并未開展規(guī)?；瘧?yīng)用。因此，有必要對高濃度聚合物驅(qū)油注入?yún)?shù)進(jìn)行優(yōu)化和分析，并進(jìn)行相應(yīng)的理論研究。

1 高濃度聚合物驅(qū)油參數(shù)優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)室選用的巖心是人造柱狀非均質(zhì)巖心，外形尺寸為50mm×50mm×35mm，分為高、中、低三個(gè)滲透層，滲透率漸變系數(shù)0.5，平均滲透率700×10-3μ m2，分別對不同的注入時(shí)機(jī)、高濃度聚合物用量和不同段塞注入方式進(jìn)行優(yōu)化。

1.1注入時(shí)機(jī)優(yōu)化

用油井采出污水與“高分”部分水解聚丙烯酰胺配制濃度為2500mg/L的高濃度聚合物，分3種實(shí)驗(yàn)方案來進(jìn)行采收率實(shí)驗(yàn)（表1）。其中PV是孔隙體積（pore volume），指注入地下的聚合物溶液體積占地下總孔隙體積的倍數(shù)。例如，某注入段塞注入nPV，是指該注入段塞的體積是n倍的孔隙體積。水驅(qū)即注水驅(qū)油，聚驅(qū)即聚合物驅(qū)油。

表1　不同注入時(shí)期的驅(qū)油效果

從表1可知，注入時(shí)機(jī)對原油的采出程度影響比較大：當(dāng)水驅(qū)程度達(dá)到85%時(shí)，注入高濃度聚合物驅(qū)油的采收率是78.3%；當(dāng)水驅(qū)程度在90%時(shí)，注入高濃度聚合物的采收率是70.1%，相比水驅(qū)程度85%時(shí)采收率降低10.47%；而當(dāng)水驅(qū)95%再進(jìn)行聚合物驅(qū)油的采收率只有64.1%，與水驅(qū)程度90%時(shí)相比采收率降低8.55%。這表明，注入高濃度聚合物的驅(qū)油效果隨著水驅(qū)程度的增加而下降。也就是說，用高濃度聚合物驅(qū)油時(shí)，越早注入、驅(qū)油效果越好。

1.2聚合物用量的確定

高濃度聚合物用量的多少也同樣影響著驅(qū)油效果，室內(nèi)分4種方案對不同高濃度聚合物用量與驅(qū)油效率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（表2）。

表2　不同聚合物用量驅(qū)油效果

由表2可知，高濃度聚合物溶液用量越大，聚合物溶液前緣則越容易進(jìn)入到巖心深部，巖心中因吸附和滯留的聚合物量也就越大，注入壓力隨之升高，而且高濃度聚合物溶液用量越大，高濃度聚合物溶液的黏彈性發(fā)揮得也就越充分，從而使巖心盲端的殘余油形成油絲，提高微觀洗油效率。從采收率增幅還可看出，隨著高濃度聚合物用量的增多，采收率的增幅逐漸下降，聚合物用量為0.56PV和0.81PV的采收率相近。因此，考慮到經(jīng)濟(jì)效益，聚合物用量為0.56PV時(shí)增油效果最好。

1.3段塞組合方式

理論研究和現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)踐都表明，段塞組合方式對聚合物驅(qū)油有一定影響。用濃度為2500mg/L的高濃度聚合物溶液，配以0.56PV用量，采用4種段塞方式進(jìn)行人造巖性注入實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證段塞組合方式對驅(qū)油效果的影響（表3）。

表3　不同段塞組合下的驅(qū)油效果

從表3可知，3#段塞組合方式是從低濃度到高濃度的聚合物注入，驅(qū)油效果最好，達(dá)到75.7%。分析認(rèn)為，這是因?yàn)榈蜐舛鹊木酆衔锶芤候?qū)后，高濃度的聚合物溶液再憑借著良好的黏彈性更有效地“拉拽”孔隙中的剩余油，使其成為可流動原油，提高了原油的采收率。因此，在聚合物注入段塞方式的選擇上要遵循由低到高、循序漸進(jìn)的原則。

2 應(yīng)用效果評價(jià)

根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取大慶油田薩北A區(qū)塊進(jìn)行應(yīng)用效果評價(jià)。試驗(yàn)區(qū)塊儲層有效厚度約1.2m，平均滲透率750×10- 3μ m2，自2012年起綜合含水率達(dá)到90%。在該區(qū)塊開展高濃度聚合物驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn)，聚合物用量為0.56PV，段塞組合方式為0.56PV（1500mg/L）+0.56PV （2500mg/L）+0.56PV（3500mg/L）。截至到2015年底，已累計(jì)注入高濃度聚合物950mg/L PV。從現(xiàn)場應(yīng)用情況來看，當(dāng)注入高濃度聚合物量為0.08PV時(shí)，全區(qū)采油井開始見效，持續(xù)增加高濃度聚合物的注入量；當(dāng)高濃度聚合物量為0.27PV時(shí)，產(chǎn)出液的綜合含水率為81.3%，下降了8.7個(gè)百分點(diǎn)；當(dāng)注入高濃度聚合物為0.56PV時(shí)，試驗(yàn)區(qū)塊停止注入高濃度聚合物，轉(zhuǎn)入后續(xù)的水驅(qū)階段。

2.1注采能力得到改善

采用高濃度聚合物段塞注入方式后，視吸水指數(shù)保持較高水平，困難井較少， 措施井比例低，注采能力提高，不同滲透率井產(chǎn)液量下降幅度減小，吸水指數(shù)提高15.2%，產(chǎn)液指數(shù)提高16.5%，不同滲透率井組采液指數(shù)呈穩(wěn)中有升的趨勢。

2.2薄差層得到有效動用

開展試驗(yàn)后，油層動用厚度得到提高，與非試驗(yàn)區(qū)相比，油層動用厚度總體提高8.5%，薄差儲層的動用率達(dá)到58.9%，與非試驗(yàn)區(qū)相比提高7.2%。通過試驗(yàn)區(qū)35口井吸水剖面統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，高吸水層吸水比例由試驗(yàn)前的58.9%下降到試驗(yàn)后的40.8%，降低18.1個(gè)百分點(diǎn)；低吸水層吸水比例由15.9%提高到29.8%，提高13.9個(gè)百分點(diǎn)。

2.3采收率明顯提高

3年來試驗(yàn)區(qū)塊累計(jì)生產(chǎn)原油6.5×104t，與應(yīng)用水驅(qū)油相比，全區(qū)累計(jì)增長原油2.68×104t，應(yīng)用歸依法評價(jià)提高采收率，注入高濃度聚合物后提高原油采收率5.3%。

3 結(jié)論

（1）從注入時(shí)機(jī)上看，注入高濃度聚合物越早驅(qū)油效果越好。

（2）通過不同高濃度聚合物注入量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，0.56PV時(shí)原油的采收率最高、注入效果最好。

（3）高濃度聚合物在薩北A區(qū)塊進(jìn)行應(yīng)用，全區(qū)累計(jì)增長原油2.68×104t，提高原油采收率5.3%，取得良好效果。

（4）高濃度聚合物驅(qū)油技術(shù)能夠改善注水井與采油井之間的注采關(guān)系，使薄、差儲層得到有效的動用，增加采油井的產(chǎn)液量，提高原油采收率，值得在適宜區(qū)塊推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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