強化分散體系提高稠油油藏采收率影響因素實驗研究

王婷婷

摘 要：針對LD5-2油田儲層特征及流體性質，以強化分散體系提高采收率幅度為研究指標，通過室內實驗模擬，得出稠油強化分散提高采收率的影響因素。結果表明，稠油油藏單靠增加藥劑濃度增油效果十分有限，而在注入強化分散體系前采取調剖措施后，強化分散體系可使采收率明顯增加；油井吞吐注入速度或注液壓差大小應當與儲層物性和流體性質相適應，本次實驗最佳注入速度和注入液壓差約為0.3 mL/min和0.25 MPa；采取“堵水劑+強化分散體系”措施組合方式可以取得更好增油降水效果。

關 鍵 詞：渤海油田；稠油；乳化降黏；提高采收率；物理模擬

中圖分類號：TE 357 文獻標識碼： A 文章編號： 1671-0460（2016）08-1761-03

Abstract： Aiming at layer characteristics and fluid properties of LD5-2 oilfield reservoir， taking increased range of the recovery rate by strengthen dispersion system as the study indicator， the influencing factors of enhancing oil recovery in heavy oil reservoirs by enhanced dispersion system were investigated through the indoor experiment simulation. The results show that， only increasing drug concentration has limited stimulation effect for heavy oil reservoirs； after using profile control measures， injecting strengthen dispersion system can make the recovery rate increase significantly； oil well stimulation injection speed or injection hydraulic difference level should be compatible with the reservoir physical properties and fluid properties. The optimum injection rate and injection difference are about 0.3 mL/min and 0.25 MPa； Combined measure of plugging agent and enhanced dispersion system can achieve better effect of increasing oil and decreasing water.

Keywords：Bohai oilfield； heavy oil； reducing viscosity by emulsification； enhanced oil recovery； physical simulation

渤海稠油具有黏度較高和密度較大等特點[1-3]，同時由于油藏儲層膠結疏松、滲透率高和非均質性嚴重，加之邊水和底水比較活躍，水侵現象嚴重，導致水驅采收率極低（<18%），目前化學驅作為進一步提高稠油油藏采收率的有效手段[4-6]。近年來，各油田采用稠油乳化降黏技術進行稠油油田開發(fā)，取得了較好增油降水效果[9，10]，該方法具有操作簡便和經濟效益好等優(yōu)點，在稠油油藏開發(fā)中的作用受到石油科技工作者的高度重視，采用強化分散體系就是其中一種有效提高稠油油藏采收率的方法[7，8]。

為進一步明確各種因素對強化分散體系提高采收率的影響，為現場施工提供理論依據，以渤海LD5-2油田油水為研究對象，采用化學分析、儀器檢測和物理模擬等技術手段，開展了稠油微界面強化分散提高采收率影響因素實驗研究，從藥劑注入濃度、注入壓力、注入速度、調剖堵水措施等方面進行相關分析。

1 實驗條件

1.1 實驗材料

正表面活性劑包括中海油天津分公司提供強化冷采體系（簡稱“藥劑Ⅰ”）和勝利恒宇生產強化分散體系（簡稱“藥劑Ⅱ”），有效含量為100%。

實驗用油部分為LD5-2油田“油樣Ⅰ”（μo=300 mPa·s），部分為“油樣Ⅱ”（μo=17 mPa·s），實驗用水為LD5-2油田注入水。

實驗巖心為人造均質和非均質巖心，由石英砂與環(huán)氧樹脂膠結而成，外觀尺寸為：寬×高×長=4.5 cm×4.5 cm×30 cm。非均質巖心包括高中低三個滲透層，各個小層滲透率Kg=11 500×10-3、5 000×10-3和1 000×10-3 μm2。

LD5-2油田油藏溫度為55 ℃。

1.2 實驗儀器

采用驅替實驗裝置進行驅替實驗，裝置主要包括平流泵、壓力傳感器、巖心夾持器、手搖泵和中間容器等部件。除平流泵和手搖泵外，其它部分置于油藏溫度保溫箱內，實驗設備及流程見圖1。

實驗步驟：

在室溫下，巖心抽空飽和地層水，計量孔隙體積，計算孔隙度；

在油藏溫度下，巖心飽和模擬油，計算含油飽和度；

在油藏溫度下，水驅到預定含水率，獲得水驅采收率；

在油藏溫度下，注入調剖劑及強化分散體系，后續(xù)水驅到含水率98%，計算采收率。

上述實驗注入速度為0.3 mL/min，壓力記錄間隔為30min。

1.3 方案設計

（1）強化分散體系段塞尺寸對增油效果的影響（“油樣Ⅰ”，黏度μo=300 mPa·s）

方案2-1-1：水驅至含水90%+0.3PV 強化分散體系（4#，CS=2000 mg/L）+后續(xù)水驅至含水98%。

方案2-1-2：水驅至含水90%+0.1PV 強化分散體系（4#，CS=2 000 mg/L）+后續(xù)水驅至含水98%。

（2）調剖對強化分散體系增油效果的影響（“油樣Ⅰ”，黏度μo=300 mPa·s）

方案2-2-1：水驅至含水90%+0.075PV調剖劑+后續(xù)水驅至含水98%。

方案2-2-2：水驅至含水90%+0.075PV調剖劑+0.3PV 強化分散體系（4#，CS=800 mg/L）+后續(xù)水驅至含水98%。

（3）水驅基礎實驗（“油樣Ⅱ”，黏度μo=17 mPa·s）

方案2-3：水驅至含水98%。

（4）油井強化分散體系吞吐方式對增油效果的影響（“油樣Ⅱ”，黏度μo=17 mPa·s）

方案2-4-1：水驅至含水率90%+油井注0.05PV強化分散體系（4#，0.3 mL/min， CS=800 mg/L）+后續(xù)水驅至98%。

方案2-4-2：水驅至含水率90%+油井注0.05PV強化分散體系（4#，0.3 MPa， CS=800 mg/L）+后續(xù)水驅至98%。

2 結果分析

2.1 強化分散體系段塞尺寸和調剖措施對增油效果的影響

采取“油樣Ⅰ”（μo=300 mPa.s）進行巖心驅替實驗，強化分散體系藥劑濃度和段塞尺寸對增油效果影響實驗數據見表1，相應動態(tài)特征曲線見圖2-圖4。

從表1可以看出，與“方案2-1-2”相比較，“方案2-1-1”實施過程中壓力呈現較大幅度升高（見圖2），表明強化分散體系與原油間發(fā)生了乳化作用，乳狀液不僅提高了洗油效率，而且還擴大了波及體積，因而最終采收率增幅較大。進一步分析表明，“方案2-2-2”在注入強化分散體系前采取了調剖措施。調剖后強化分散體系注入壓力明顯升高，中低滲透層吸液壓差增加，強化分散體系轉向進入中低滲透層，采收率明顯增加。

2.2 強化分散體系段塞尺寸和調剖措施對增油效果的影響

采取“油樣Ⅱ”（μo=17 mPa·s）進行巖心吞吐和驅替實驗，采收率實驗結果見表2。

從表2可以看出，在不采取堵水措施條件下，無論是“恒速實驗”還是“恒壓實驗”，強化分散分散體系巖心單獨吞吐實驗增油效果都不明顯。機理分析表明，由于未對巖心高滲透層采取堵水措施，強化分散體系注入過程中注入壓力持續(xù)降低，中低滲透層吸液壓差也持續(xù)減小。因此，強化分散體系主要進入啟動壓力和含油飽和度都較低的高滲層，中低滲透層吸液量較少，而中低滲透層是剩余油主要富集區(qū)域，強化分散體系乳化降黏和洗油功效不能有效發(fā)揮，因而增油效果較差。

3 結 論

（1）稠油油藏單靠增加藥劑濃度增油效果十分有限，預先采取調剖措施后，強化分散體系的注入壓力明顯升高，中低滲透層吸液壓差增加，強化分散體系轉向進入中低滲透層，采收率明顯增加；

（2）油井吞吐注入速度或注液壓差大小應當與儲層物性和流體性質相適應，本次實驗最佳注入速度和注入液壓差約為0.3mL/min和0.25MPa；

（3）與單獨實施強化分散體系油井吞吐措施相比較，采取“堵水劑+強化分散體系”措施組合方式可以取得更好增油降水效果。

參考文獻：

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