深部調(diào)驅(qū)配方優(yōu)化技術(shù)研究與實(shí)踐

劉森

摘 要：針對(duì)H油田深部調(diào)驅(qū)應(yīng)用成膠穩(wěn)定技術(shù)后藥劑成本增加和注入井注入壓力差異大的難題，開展低成本調(diào)驅(qū)和變濃度調(diào)驅(qū)的配方優(yōu)化技術(shù)研究，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得良好效果。

關(guān)鍵詞：深部調(diào)驅(qū) 低成本 變濃度

1.研究背景

H油田深部調(diào)驅(qū)凝膠體系是有機(jī)鉻/聚合物凝膠體系，原始配方為“0.20%聚合物+0.15%交聯(lián)劑”，經(jīng)過幾年的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)該體系成膠率隨季節(jié)性波動(dòng)較大，2011、2012兩年夏季成膠率僅為75%左右，嚴(yán)重影響了深部調(diào)驅(qū)的實(shí)施效果。針對(duì)成膠不穩(wěn)定的難題，展開成膠影響因素的研究，找出了影響體系夏季成膠率的主控因素，形成了具有凈水、殺菌、除氧功能的成膠穩(wěn)定技術(shù)，成功將成膠率由75%提升至95%。成膠穩(wěn)定技術(shù)解決了成膠率季節(jié)性的波動(dòng)，但是造成了藥劑成本的增加，單位成本增加3.06元，日成本增加3000余元，成為了制約深部調(diào)驅(qū)經(jīng)濟(jì)效益的瓶頸。

此外，H油田油藏非均質(zhì)性較強(qiáng)，注入壓力差異大，部分井組存在壓力升高過快或過緩，受效方向少等問題。為緩解目前低油價(jià)形勢(shì)下深部調(diào)驅(qū)技術(shù)面臨的經(jīng)濟(jì)壓力、提高井組受效率和采收率，開展配方優(yōu)化技術(shù)研究。

2.低成本調(diào)驅(qū)研究

2.1主劑濃度優(yōu)化

為驗(yàn)證其可行性，利用H油田回注污水進(jìn)行凝膠的配制，將原始配方主劑濃度分別降低10%、20%、30%，除氧劑濃度不變（0.02%），60℃條件下恒溫30d，并觀察其成膠情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。

結(jié)果顯示：隨著主劑濃度的降低，成膠粘度也隨之降低，將主劑濃度降低20%時(shí)，15d成膠粘度為9531mPa？S，濃度降低超過20%后，成膠粘度明顯下降，不能滿足調(diào)驅(qū)的要求。實(shí)驗(yàn)證明，下調(diào)配方主劑濃度的方法是可行的，主劑濃度可降低20%（0.16%聚合物+0.12%交聯(lián)劑+0.02%除氧劑）。

2.2除氧劑濃度優(yōu)化

將主劑濃度保持不變（0.16%聚合物+0.12%交聯(lián)劑），將除氧劑濃度分別降低25%、50%、75%，60℃條件下恒溫30d，并觀察其成膠情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。

結(jié)果顯示：將除氧劑濃度降低50%時(shí)，15d成膠粘度為7999mPa？S，濃度降低超過50%，破膠速度加快，15d時(shí)不成膠。實(shí)驗(yàn)證明，除氧劑濃度降低50%是可行的。

2.3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用：

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終將最優(yōu)配方確定為“0.16%聚合物+0.12%交聯(lián)劑+0.01%除氧劑”，該配方單位成本可降低7.74元/方。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)50次，成膠48次，成膠率為94%，達(dá)到了2015年度平均水平，可推廣應(yīng)用。

目前在所有調(diào)驅(qū)井組應(yīng)用低成本調(diào)驅(qū)技術(shù)，年度累計(jì)檢測(cè)6300余樣次，成膠率91.5%，平均成膠粘度6656mPa.s，年度節(jié)約藥劑費(fèi)201.4萬(wàn)元。。

3.變濃度調(diào)驅(qū)的研究

對(duì)于非均質(zhì)性較強(qiáng)的油層，單一段塞注入方式可能發(fā)生剖面返轉(zhuǎn)，藥劑在高滲層突進(jìn)，低滲層仍有大量剩余油沒有動(dòng)用，此外，還有可能出現(xiàn)注入困難或者壓力爬坡過慢的問題，為此，開展變濃度調(diào)驅(qū)的研究。

在實(shí)驗(yàn)室利用模擬巖心進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn)，研究變粘度調(diào)驅(qū)。

藥劑：聚丙烯酰胺（海瀾化工），交聯(lián)劑（石大油服）。

實(shí)驗(yàn)用油：模擬H油田地下油。

巖心：模擬H油田地層，采用不同滲透率的人造巖心，

實(shí)驗(yàn)用水：H油田回注水。

在巖心中注入總量為0.2PV的不同組合方式的段塞，測(cè)定各自的最終采收率。段塞組合方式及結(jié)果如下表

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：注入高濃度的前置段塞，主段塞濃度逐漸，最后注入高濃度的后續(xù)段塞的方法采收率最高，并且變濃度注入比單一濃度注入采收率更高。

通過對(duì)比幾種組合方式的各層采收率后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過交替注入后，高滲層調(diào)驅(qū)采收率提高值無(wú)顯示變化，低滲層調(diào)驅(qū)采收率提高值有較大幅度的上升，這說(shuō)明非均質(zhì)油層，交替注入的主要驅(qū)油機(jī)理在于增加了低滲層的吸液量，有效動(dòng)用了低滲層的剩余儲(chǔ)量。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用：根據(jù)注入壓力的差異，優(yōu)選相匹配的凝膠配方濃度，合理控制各注入井的爬坡壓力與封堵強(qiáng)度，現(xiàn)場(chǎng)開展變濃度調(diào)驅(qū)5井次，注入壓力得到較好的控制，階段增油120噸。

4.結(jié)論

通過本次研究，得到以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）針對(duì)H油田深部調(diào)驅(qū)技術(shù)，將配方主劑濃度降低20%后可滿足實(shí)施效果，并能較大程度節(jié)約藥劑成本。

（2）合理控制配方濃度，以高低濃度交替的方式調(diào)驅(qū)，可有效動(dòng)用低滲層儲(chǔ)量，提高采收率。。