BZ28-2S油田Cr3+聚合物凝膠滲流特征及其調(diào)驅(qū)效果研究

鄒 劍，王榮健，薛寶慶，盧祥國

（1.中海石油天津分公司生產(chǎn)部，天津塘沽 300450；2.東北石油大學(xué)提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江大慶 163318）

BZ28-2S油田Cr3+聚合物凝膠滲流特征及其調(diào)驅(qū)效果研究

鄒 劍1，王榮健2，薛寶慶2，盧祥國2

（1.中海石油天津分公司生產(chǎn)部，天津塘沽 300450；2.東北石油大學(xué)提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江大慶 163318）

渤海BZ28-2S油田具有油藏厚度大、平均滲透率高、非均質(zhì)性嚴(yán)重、溶劑水礦化度較高和原油黏度較低等特點(diǎn)，注水開發(fā)過程中水竄現(xiàn)象比較嚴(yán)重，進(jìn)而影響水驅(qū)開發(fā)效果，亟待采取調(diào)剖技術(shù)措施來改善水驅(qū)開發(fā)效果。針對BZ28-2S油藏儲層特征、流體性質(zhì)和及其井網(wǎng)特點(diǎn)，以黏度、阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)和采收率為評價指標(biāo)，開展了Cr3+聚合物凝膠配方優(yōu)選和調(diào)驅(qū)注入?yún)?shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，在目標(biāo)油藏儲層和流體條件下，交聯(lián)劑Cr3+與聚合物分子鏈間可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成具有“分子內(nèi)”交聯(lián)結(jié)構(gòu)特征、獨(dú)特滲流特性和與儲層適應(yīng)性良好的Cr3+聚合物凝膠體系。與聚合物溶液相比較，在段塞相同條件下，Cr3+聚合物凝膠調(diào)驅(qū)效果較好。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果考慮，推薦Cr3+聚合物凝膠體系組成：CP=1 200 ～ 1 600 mg/L，m(Pol)∶m(Cr3+)=180∶1 ～ 270∶1，段塞尺寸為0.075 ～ 0.125 PV，預(yù)計采收率增幅1.6% ～ 2.5%。在室內(nèi)研究基礎(chǔ)上，2012年12月開始在渤海BZ28-2S油田進(jìn)行了礦場試驗(yàn)。目前礦場調(diào)驅(qū)施工正在進(jìn)行之中，截止到2013年5月，由于調(diào)驅(qū)時間較短，部分油井已經(jīng)見效。

Cr3+聚合物凝膠；滲流特性；調(diào)驅(qū)效果；參數(shù)優(yōu)化；物理模擬

渤海BZ28-2S油田采用水平井網(wǎng)開發(fā)，可以大幅度提高開采速度，縮短開發(fā)時間，滿足采油平臺20年使用壽命限制，但也給生產(chǎn)帶來了一系列問題，主要包括：（1）油井見水時間早、含水上升速度快，其中水平采油井見水后含水上升速度尤其快；（2）注水井吸水剖面逐漸變差，部分注水井難以達(dá)到設(shè)計配注要求；（3）部分注水井長期籠統(tǒng)注水，機(jī)械分層注水效果較差。近年來，國內(nèi)大慶、遼河、大港、克拉瑪依、勝利和渤海SZ36-1等油田進(jìn)行了一系列聚合物驅(qū)[1-3]和聚合物凝膠調(diào)驅(qū)[4,5]礦場試驗(yàn)，在聚合物凝膠性能研究和評價方面也有大量文獻(xiàn)報道。張躍[6]等利用非穩(wěn)定法研究驅(qū)油劑和轉(zhuǎn)向劑對天然巖心相對滲透率曲線的影響，認(rèn)為以聚合物凝膠可以引起巖心水相滲透率降低，相對滲透率曲線右端點(diǎn)向右移，可較大幅度提高原油采收率。張繼紅[7]等在大平板巖心上聚合物驅(qū)后利用凝膠與表面活性劑多輪次交替注入方式驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，其階段采收率可在聚驅(qū)基礎(chǔ)上提高10%以上。王中國[8]等采用大平板物理模擬裝置對聚合物驅(qū)后凝膠與二元復(fù)合體系交替注入驅(qū)油效果進(jìn)行研究，并且利用軟件進(jìn)行聚合物驅(qū)和凝膠與二元復(fù)合體系交替注入驅(qū)油的數(shù)值模擬，證明了聚合物驅(qū)后采用凝膠與二元復(fù)合體系交替注入驅(qū)油提高采收率的可行性。但有關(guān)海上油田水平井調(diào)驅(qū)的相關(guān)文獻(xiàn)較少，也無礦場試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)可借鑒。本文針對BZ28-2S油藏儲層地質(zhì)特征、流體性質(zhì)和井網(wǎng)特點(diǎn)，以黏度阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)和采收率為評價指標(biāo)，開展了聚合物凝膠配方優(yōu)選和注入?yún)?shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究，這為礦場調(diào)驅(qū)技術(shù)決策提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 油田概況

BZ28-2S油田位于渤海南部海域，是發(fā)育在黃河口凹陷中央構(gòu)造脊北端的一個復(fù)雜斷塊，具有良好的油氣聚集成藏地質(zhì)條件。油田由主體斷塊、3井北斷塊和4井北斷塊三部分組成，其中主體斷塊為探明油氣分布區(qū)。油田縱向、橫向上發(fā)育多個油氣水系統(tǒng)，由多個油氣藏復(fù)合而成，地質(zhì)儲量近0.5×108m3。儲層厚度1～13 m，滲透率0.5～4.0 μm2，孔隙度27%～35%，脫氣原油黏度35～120 mPa·s，注入水礦化度7 000～9 000 mg/L。油井總數(shù)32口，其中水平采油井25口，水平井產(chǎn)液和產(chǎn)油分別占全油田的82.5%和82.3%。目前，全油田平均綜合含水超過60%，亟待采取調(diào)剖措施來改善水驅(qū)開發(fā)效果。

2 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用藥劑、水和油

聚合物為中國石油大慶煉化公司生產(chǎn)部分水解聚丙烯酰胺，相對分子質(zhì)量為1 900×104，有效含量88%。交聯(lián)劑為醋酸鉻，取自渤海LD10-1油田，有效成分Cr3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.7%。實(shí)驗(yàn)用油為模擬油，由BZ28-2S油田原油與煤油混合而成，50℃條件下黏度為12 mPa·s。實(shí)驗(yàn)用水為模擬注入水，其離子組成見表1。

2.1.2 巖心

依據(jù)BZ28-2S油藏地質(zhì)特征和物理模擬相似原則，采用人造巖心制作方法[9]，研制了柱狀巖心、二維縱向?qū)觾?nèi)非均質(zhì)巖心和仿真物理模型。柱狀巖心幾何尺寸?2.5 cm×10 cm，滲透率在0.5～8.0 μm2之間。二維縱向?qū)觾?nèi)非均質(zhì)巖心包括高中低3個滲透層，滲透率分別為4.0、2.0、0.5 μm2，小層厚度分別為1.0、0.5、3.0 cm，外觀幾何尺寸為高×寬×長=4.5 cm×4.5 cm×30 cm。仿真物理模型包括高中低3個滲透層，滲透率分別為3.2、1.6、0.8 μm2，模型高滲透層中心放置1口水平注水井，中滲透層放置4口水平采油井，如圖1所示。

2.2 儀器設(shè)備

表1 注入水離子組成

2.2.1 黏度

采用DV-Ⅱ型布氏黏度儀測試黏度，轉(zhuǎn)速為6 r/min，測試溫度50℃。

圖1 仿真模型示意圖

2.2.2 聚合物分子線團(tuán)尺寸Dh

采用美國布魯克海文BI-200SM型廣角動/靜態(tài)光散射儀系統(tǒng)（Brookhaven Instruments Cop，USA）進(jìn)行聚合物分子線團(tuán)尺寸Dh測試，主要部件為信號處理器和BI-9000AT型激光相關(guān)器等。實(shí)驗(yàn)前，目的液經(jīng)1.2 μm微孔濾膜過濾，盛裝目的液的試樣瓶用KQ3200DE型數(shù)控超聲波清洗器清洗。

2.2.3 滲流特性和驅(qū)油效果

滲流特性和驅(qū)替實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要包括壓力傳感器、巖心夾持器、平流泵和中間容器等，除平流泵外，其它部分置于50 ℃恒溫箱內(nèi)。

實(shí)驗(yàn)過程注入速度為0.3 mL/min，數(shù)據(jù)記錄間隔為30 min。在調(diào)驅(qū)劑注入前，對聚合物溶液進(jìn)行剪切，使其黏度保損失率為40%。

3 結(jié)果分析

3.1 黏度及其影響因素

3.1.1 聚合物濃度的影響

聚合物濃度與聚合物溶液和Cr3+聚合物凝膠（m(Pol)∶m(Cr3+)=270∶1）的黏度關(guān)系測試結(jié)果見表2。

從表2可知，隨聚合物濃度增加，Cr3+聚合物凝膠和聚合物溶液的黏度都呈現(xiàn)增加態(tài)勢，但二者差別不大，表明交聯(lián)反應(yīng)沒有形成“區(qū)域性”網(wǎng)狀聚集體，是否形成了“局部性網(wǎng)狀”聚集體還需要用巖心流動實(shí)驗(yàn)結(jié)果來判斷[10]。

表2 聚合物黏度測試結(jié)果

3.1.2 礦化度的影響

在注入水（水型1）中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%（水型2）和0.4%（水型3）的NaCl，得到不同礦化度溶劑水。在聚合物濃度為1 600 mg/L條件下，聚合物溶液和Cr3+聚合物凝膠（m(Pol)∶m(Cr3+)=270∶1）黏度與溶劑水礦化度關(guān)系見表3。

表3 黏度測試結(jié)果

從表3可知，隨礦化度增加，聚合物溶液和Cr3+聚合物凝膠的黏度呈現(xiàn)下降態(tài)勢，并且二者黏度差異逐漸減小。

3.2 滲流特性及其影響因素

3.2.1 調(diào)驅(qū)劑類型的影響

聚合物溶液和Cr3+聚合物凝膠的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)測試結(jié)果見表4。聚合物溶液和Cr3+聚合物凝膠（m(Pol)∶m(Cr3+)=270∶1）的注入壓力與PV數(shù)關(guān)系見圖2。

從表4可以看出，在聚合物濃度和巖心滲透率相同（近）條件下，Cr3+聚合物凝膠的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)大于聚合物溶液的值，并且殘余阻力系數(shù)大于阻力系數(shù)，表現(xiàn)出獨(dú)特的滲流特性。

表4 阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從圖2可以看出，在調(diào)驅(qū)劑注入過程中，隨注入PV數(shù)增加，注入壓力升高但升幅逐漸減小。與聚合物溶液相比較，Cr3+聚合物凝膠注入壓力較高，表明聚合物凝膠分子聚集體在多孔介質(zhì)內(nèi)滯留能力較強(qiáng)，流動阻力較大。在后續(xù)水驅(qū)過程中，與聚合物溶液不同，聚合物凝膠注入壓力呈上升態(tài)勢，升幅逐漸減小。理論分析表明，后續(xù)水驅(qū)過程中因注入水沖刷和攜帶作用，部分滯留巖心孔隙的聚合物會隨水流離開，造成孔隙過流斷面增加，流動阻力減小，注入壓力應(yīng)當(dāng)降低。但對于Cr3+聚合物凝膠而言，顯然還有與滯留因素不同的因素在發(fā)揮作用。 研究表明[11-14]，當(dāng)采用較低礦化度溶劑水作為后續(xù)水驅(qū)用水時，注入水會引起滯留孔隙內(nèi)聚合物分子聚集體發(fā)生膨脹。由此可見，后續(xù)水驅(qū)階段有兩個因素會影響注入壓力，一是滯留聚合物離開巖石孔隙數(shù)量，二是仍滯留聚合物分子聚集體膨脹程度。當(dāng)前者的作用占據(jù)主導(dǎo)地位時，流動阻力減小，注入壓力就會降低。反之，注入壓力就會升高。于是，推測后續(xù)注入水對Cr3+聚合物凝膠分子聚集體產(chǎn)生了影響。為證明上述推測，測試了不同稀釋倍數(shù)條件下聚合物和Cr3+聚合物凝膠分子線團(tuán)尺寸Dh，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表5。

圖2 注入壓力與PV數(shù)關(guān)系

表5 Dh測試結(jié)果

從表5可以看出，當(dāng)用溶劑水將聚合物溶液和Cr3+聚合物凝膠的聚合物濃度由600 mg/L稀釋成400 mg/L和200 mg/L時，聚合物溶液中聚合物分子線團(tuán)尺寸Dh從533.8 nm減小為376.2 nm和294.8 nm，但Cr3+聚合物凝膠中Dh卻從213.0 nm增加到324.5 nm和465.4 nm。由此可見，后續(xù)水與滯留聚合物凝膠接觸后，導(dǎo)致聚合物凝膠分子聚集體膨脹，流動阻力增加，最終導(dǎo)致注入壓力升高。

3.2.2 m(Pol)∶m(Cr3+)的影響

Cr3+聚合物凝膠的流動性實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果見表6，注入壓力與PV數(shù)關(guān)系見圖3。

表6 阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

從表6可以看出，在巖心滲透率和聚合物濃度相近條件下，隨m(Pol)∶m(Cr3+)增加，即Cr3+濃度減小，Cr3+聚合物凝膠阻力系數(shù)和殘余阻力減小。當(dāng)m(Pol)∶m(Cr3+) ≥ 270∶1時，Cr3+含量較低，形成的聚合物凝膠分子聚集體較少，滲流特性也發(fā)生了明顯變化（圖3）。

圖3 注入壓力與PV數(shù)關(guān)系（實(shí)驗(yàn)用巖心的Kg=2.2 μm2）

3.3 調(diào)驅(qū)效果及其影響因素

3.3.1 二維縱向?qū)觾?nèi)非均質(zhì)模型

（1）調(diào)驅(qū)劑類型的影響

在聚合物濃度為800 mg/L、m(Pol)∶m(Cr3+) =180∶1和段塞尺寸為0.1 PV條件下，聚合物溶液和Cr3+聚合物凝膠調(diào)驅(qū)采油率結(jié)果見表7。

從表7可以看出，在段塞尺寸相同條件下，聚合物溶液和Cr3+聚合物凝膠調(diào)驅(qū)相對于水驅(qū)采收率增幅分別為4.3%和9.7%，后者比前者高5.4%。

（2）聚合物濃度的影響

在m(Pol)∶m(Cr3+) =180∶1、塞尺寸為0.1 PV條件下，聚合物濃度對Cr3+聚合物凝膠調(diào)驅(qū)效果影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表8。聚合物濃度與產(chǎn)出/投入的關(guān)系見圖4。

從表8可以看出，在調(diào)驅(qū)劑段塞尺寸相同條件下，隨聚合物濃度增加，調(diào)驅(qū)采收率增大，但增幅逐漸減小。從圖4可以看出，隨聚合物濃度增加，產(chǎn)出/投入呈先增大后減小變化趨勢，聚合物濃度為800～1 000 mg/L時，產(chǎn)出/投入比較大?？紤]到現(xiàn)場操作中的機(jī)械剪切作用的影響，推薦礦場聚合物濃度為1 200～1 600 mg/L。

（3）段塞尺寸的影響

在聚合物濃度為1 600 mg/L和m(Pol)∶m(Cr3+) = 270∶1條件下，段塞尺寸對Cr3+聚合物凝膠調(diào)驅(qū)效果影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表9。聚合物凝膠段塞尺寸與產(chǎn)出/投入關(guān)系見圖5。

表7 采收率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

表8 采收率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖4 聚合物濃度與投入/產(chǎn)出關(guān)系

從表9可以看出，在聚合物濃度相同條件下，隨Cr3+聚合物凝膠注入段塞尺寸增加，調(diào)驅(qū)采收率增大，相對于水驅(qū)采收率增幅分別為1.8%、6.1%、10.3%、14.2%、17.7%和20.9%，相鄰方案間采收率增幅分別為4.3%、4.2%、3.8%、3.5%和3.2%。由此可見，隨聚合物濃度增加，調(diào)驅(qū)采收率增大，但采收率增幅呈遞減趨勢。從圖5可以看出，隨聚合物凝膠段塞尺寸增加，產(chǎn)出/投入呈現(xiàn)先增后降變化趨勢，當(dāng)段塞尺寸為0.1 PV時，產(chǎn)出/投入值最大。

綜上所述，推薦BZ28-2S油田調(diào)驅(qū)工藝參數(shù)為：聚合物濃度為1 200 ～ 1 600 mg/L，m(Pol)∶m(Cr3+)=180∶1～270∶1，段塞尺寸為0.075～0.125 PV。

表9 采收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖5 段塞尺寸與投入/產(chǎn)出關(guān)系

3.3.2 仿真物理模型

采用以上優(yōu)化參數(shù)（聚合物濃度CP=800 mg/L、m(Pol)∶m(Cr3+)=180∶1，段塞尺寸0.1 PV），在仿真物理模型上進(jìn)行水驅(qū)和Cr3+聚合物凝膠調(diào)驅(qū)實(shí)驗(yàn)，其采收率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表10。

從表10可以看出，當(dāng)調(diào)驅(qū)注入時機(jī)為50%和95%時，采收率分別為40.8%和37.2%，相對于水驅(qū)采收率增幅為10.0%和6.4%。由此可見，注入時機(jī)愈早，調(diào)驅(qū)采收率增幅愈大。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和礦場實(shí)際增油效果統(tǒng)計數(shù)據(jù)間相關(guān)關(guān)系，預(yù)計調(diào)驅(qū)采收率增幅為1.6%～2.5%。

4 礦場試驗(yàn)效果分析

4.1 試驗(yàn)區(qū)概況

在BZ28-2S油田試驗(yàn)區(qū)A27井組中，A27h井為注入井，對應(yīng)三口受益井A25h井、A16h井和A4h井。

4.2 注入工藝方案設(shè)計

Cr3+聚合物凝膠調(diào)驅(qū)試驗(yàn)注入工藝方案見表11。

4.3 試驗(yàn)效果

4.3.1 注入井注入壓力

試驗(yàn)區(qū)注入井調(diào)驅(qū)前后注入壓力和視吸水指數(shù)測試結(jié)果見表12，BZ28-2S-A27h井注聚過程動態(tài)特征曲線見圖6，霍爾曲線見圖7。BZ28-2S油田A27h井由2012年12月19日開始施工，注入聚合物凝膠，調(diào)驅(qū)后壓力大幅度上升，由1.7 MPa迅速上升到10.2 MPa（圖6），視阻力系數(shù)為14.5（圖7），這十分有利于擴(kuò)大波及體積效果。

表10 采收率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖6 BZ28-2S-A27h井注入動態(tài)曲線

表12 注入壓力和視吸水指數(shù)測試結(jié)果

4.3.2 油井含水率變化和增油效果

試驗(yàn)區(qū)受效井A25h綜合曲線見圖8。由圖8可以看出，A25h井調(diào)驅(qū)后產(chǎn)油下降趨勢得到抑制，取得了一定的效果，該井在2013年9月4日修井，現(xiàn)已恢復(fù)生產(chǎn)，目前含水和產(chǎn)油穩(wěn)定。

目前，BZ28-2S油田A27h井調(diào)驅(qū)施工仍正在進(jìn)行之中，由于調(diào)驅(qū)時間較短，暫未出現(xiàn)明顯增油效果，但部分油井已經(jīng)見效。

圖7 BZ28-2S-A27h井霍爾曲線

5 結(jié)論

（1）與聚合物溶液中聚合物分子聚集體相比較，Cr3+聚合物凝膠分子聚集體在多孔介質(zhì)內(nèi)滯留能力強(qiáng)，阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)較大。此外，當(dāng)滯留孔隙內(nèi)Cr3+聚合物凝膠分子聚集體與后續(xù)注入水接觸時，聚集體會發(fā)生膨脹，流動阻力增加，導(dǎo)致殘余阻力系數(shù)大于阻力系數(shù)，表現(xiàn)出與聚合物溶液不同的滲流特性。

（2）隨交聯(lián)劑Cr3+濃度降低，聚合物溶液內(nèi)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的聚合物分子數(shù)量降低，阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)減小。當(dāng)聚∶Cr3+大于或等于270∶1時，Cr3+聚合物凝膠失去原有的獨(dú)特滲流特性。

（3）隨聚合物濃度和注入段塞尺寸增加，Cr3+聚合物凝膠調(diào)驅(qū)采收率增大，但采收率增幅呈遞減趨勢。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果考慮，推薦目標(biāo)油田調(diào)驅(qū)工藝參數(shù)為：聚合物濃度為1 200～1 600 mg/L，聚∶Cr3+=180∶1～270∶1，段塞尺寸為0.075～0.125 PV。在推薦工藝參數(shù)條件下，預(yù)計調(diào)驅(qū)采收率增幅在1.6%～2.5%之間。

（4）該研究成果已用于BZ28-2S油田A27h井調(diào)驅(qū)工藝方案設(shè)計，目前礦場調(diào)驅(qū)施工正在進(jìn)行中，由于調(diào)驅(qū)時間較短，暫未出現(xiàn)明顯增油效果，但部分油井已經(jīng)見效。

圖8 A25h井生產(chǎn)動態(tài)曲線

[1] 閻百泉，張樹林，施尚明，等.大慶油田薩北二類油層非均質(zhì)特征[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報，2005，29（1）:15-17.

[2] 王德民，程杰成，吳軍政，等.聚合物驅(qū)油技術(shù)在大慶油田的應(yīng)用[J].石油學(xué)報，2005，26（1）：74-78.

[3] 趙國.大慶油田三類油層聚合物驅(qū)的合理注采比[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報，2008，32（1）：108-111.

[4] 周守為，韓明，向問陶，等.渤海油田聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國海上油氣，2006，18（6）：386-389.

[5] 袁士義，韓冬，苗坤，等.可動凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)在斷塊油田中的應(yīng)用[J].石油學(xué)報，2004，25（4）：51-54.

[6] 張躍，盧祥國，劉文超，等.驅(qū)油劑與轉(zhuǎn)向劑對巖心相對滲透率的影響[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報，2010，34（2）：54-59.

[7] 張繼紅，董欣，葉銀珠，等.聚合物驅(qū)后凝膠與表面活性劑交替注入驅(qū)油效果[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報，2010，34（2）：85-88.

[8] 王中國，張繼紅，張志明，等.聚合物驅(qū)后凝膠與二元復(fù)合體系段塞式交替注入驅(qū)油效果[J].東北石油大學(xué)學(xué)報，2012，36（4）：54-58.

[9] 盧祥國，高振環(huán)，閆文華.人造巖心滲透率影響因素試驗(yàn)研究[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，1994，13（4）：53-55.

[10] 盧祥國，胡勇，宋吉水，等.Al3+交聯(lián)聚合物分子結(jié)構(gòu)及其識別方法[J].石油學(xué)報，2005，26（4）：73-76.

[11] LU Xiangguo, WANG Wei, WANG Rongjian, et al. The Performance Characteristics of Cr3+Polymer Gel and Its Application Analysis in Bohai Oilfield[C]. SPE 130382, 2010.

[12] 譚忠印，馬金，王深.原子力顯微鏡對聚丙烯酰胺凝膠分形結(jié)構(gòu)的研究[J].中國科學(xué)（B輯），1999，29（2）：97-100.

[13] 高樹生，景貴成，何樹梅.一種用于深部調(diào)剖的HPAM/Cr3+凝膠[J].油田化學(xué)，2004，21（1）：48-52.

[14] 盧祥國，姜維東，王曉燕. Cr3+、堿和表面活性劑對聚合物分子構(gòu)型及滲流特性影響[J].石油學(xué)報，2009，30（5）：749-754.

Study on the Percolation Property of Cr3+Polymer Gel and Profile Controlling Effect in BZ28-2S Oilfield

ZOU Jian1, WANG Rongjian2, XUE Baoqing2, LU Xiangguo2
（1.Production Department, Tianjing Branch of CNOOC Ltd.,Tanggu Tianjing300450,China; 2.Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery of Education Ministry,Northeast Petroleum University,Daqing Heilongjiang163318,China）

Bohai BZ28-2S oilfield is characterized by large reservoir thickness, high average permeability, serious heterogeneity, high water salinity and low viscosity of crude oil, and water channeling phenomenon occurred seriously during water flooding, which influenced greatly the oilfield development results. Therefore, it is urgent to take technical measures for profile controlling in order to improve water flooding effect. In view of reservoir characteristics, fluid properties and well pattern of BZ28-2S Oilfield, optimization for Cr3+polymer gel composition has been conducted and study on injection parameters for profile controlling has been carried out through testing viscosity, resistance coefficient, residual resistance coefficient and recovery efficiency. The study results showed that crosslinking reaction might occur between crosslinking agent Cr3+and polymer molecular chains, forming Cr3+polymer gel system, which has intramolecular crosslinking structure, unique percolation property and excellent adaptability to reservoirs under the condition of target reservoir and formation fluids. Compared with polymer solution, Cr3+polymer gel has better effect in profile controlling and flooding effect when the slug size is the same. From economical and technical point of view, it is recommended that the composition of Cr3+polymer gel system should be as follows: CPis 1 200 mg/L to 1 600 mg/L, m(Pol)∶m(Cr3+)=180∶1 to 270∶1, and slug size is 0.075 to 0.125 PV, the recovery is expected to increase by 1.6% to 2.5%. On the basis of laboratory experiment results, pilot tests have been carried out in Bohai BZ28-2S Oilfield since December 2013. Currently, Cr3+polymer gel flooding is underway in the pilot. As of May 2013, effect of enhancing oil production has already been obtained during short time.

Cr3+polymer gel; percolation property; profile controlling effect; parameter optimization; physical simulation

TE357.46+1

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.02.046

1008-2336（2014）02-0046-08

“十二五”國家油氣重大專項(xiàng)課題“海上稠油油田熱采技術(shù)試驗(yàn)示范”（2011ZX05057-005）經(jīng)費(fèi)資助。

2013-07-18；改回日期：2013-10-23

鄒劍，男，1969年生，1992年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油地質(zhì)專業(yè)，采油工藝工程師，主要從事海上油田開發(fā)、采油工藝研究和技術(shù)管理工作。E-mail：zoujian@cnooc.com.cn。