大慶油田聚合物驅(qū)分注措施效果分析

桂東旭

（中國(guó)石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江大慶 163712 ）

聚合物驅(qū)油是大慶油田高含水后期保持油田可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)措施[1-5]。大慶油田屬于砂巖油田，油層非均質(zhì)性比較嚴(yán)重，如果采用籠統(tǒng)注入方式，聚合物溶液主要進(jìn)入高滲透層，中、低滲透層波及程度低、驅(qū)油效果差，嚴(yán)重影響聚驅(qū)總體開(kāi)發(fā)效果。為減少層間干擾，解決層間和平面矛盾，改善吸液剖面，提高驅(qū)油效率，通過(guò)細(xì)分層段實(shí)行分層定量配注，以便合理控制油井含水和油田綜合含水上升速度，改善開(kāi)發(fā)效果。

2011年以來(lái)，大慶油田聚合物年均實(shí)施分注1000口井以上，注聚階段區(qū)塊分注率高達(dá)70.0%以上，分注已經(jīng)成為改善聚驅(qū)效果的重要措施；分注效果分析成為三次采油年度規(guī)劃中的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。目前國(guó)內(nèi)外確定分注效果的方法較少，主要是數(shù)值模擬法、經(jīng)驗(yàn)法等，在開(kāi)發(fā)規(guī)劃指標(biāo)預(yù)測(cè)過(guò)程中操作難度較大。本文統(tǒng)計(jì)大量現(xiàn)場(chǎng)分注效果后，得出了分注與綜合含水和最終采收率的統(tǒng)計(jì)特征，為預(yù)測(cè)分注效果提供了依據(jù)。

1 分注效果數(shù)值模擬

為研究分注效果與分注實(shí)施最佳時(shí)機(jī)[6]，選取現(xiàn)場(chǎng)分注率實(shí)施較高（超過(guò)70.0%）的4個(gè)注聚區(qū)塊，以這些區(qū)塊的地質(zhì)參數(shù)作為基礎(chǔ)，建立了4注1采的簡(jiǎn)易理想地質(zhì)模型。區(qū)塊含油面積0.28 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量20.49×104t，孔隙體積30.28×104m3，滲透率200×10-3～600×10-3μm2，井距250 m，采出井初始含水為95%，注入速度0. 15 PV/年，注入濃度1200 mg/L，累注孔隙體積1.0 PV。后續(xù)水驅(qū)至綜合含水98%，采用雙管分注工藝，進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明，分層注聚比籠統(tǒng)注聚的平均采收率要高（表1）。

表1 分層與籠統(tǒng)注聚提高采收率對(duì)比

1.1 分注時(shí)機(jī)的優(yōu)選

分別選擇籠統(tǒng)注入、注聚初期分注、含水下降階段分注、含水低值分注、含水回升階段分注五種方案進(jìn)行模擬。

數(shù)值模擬結(jié)果表明，不同注入階段實(shí)施分注可提高采收率0.85%～2.07%；從各個(gè)階段實(shí)施的分注效果來(lái)看，分注實(shí)施越早，則區(qū)塊的整體聚驅(qū)開(kāi)發(fā)效果越好（表2）。

表2 分注數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)

1.2 分層注液量的劈分

為研究實(shí)施分注過(guò)程中低滲透層最佳溶液注入量比例[7-8]，分別調(diào)整模型的薄差層厚度比例、差層采出程度和滲透率級(jí)差，得到不同地質(zhì)條件下最佳差層的聚合物溶液注入量比例。

在滲透率級(jí)差為3、好油層采出程度35%、差油層采出程度30%的情況，分別模擬了差油層厚度比例為20%～40%時(shí)的差層最佳聚合物溶液注入量。結(jié)果表明，差油層聚合物溶液注入量占總注入量的最佳比例略高于差層厚度比例（圖1）。

圖1 最佳差層注入溶液量比例與差層厚度的關(guān)系

在滲透率級(jí)差為3、差油層厚度比例為20%、好油層采出程度38%的情況下，分別模擬了差層采出程度為25%～35%時(shí)的差層最佳溶液注入量比例。結(jié)果表明，隨著差層采出程度的升高，差層聚合物溶液注入量比例降低（圖2a）。在差油層厚度比例為20%、好油層采出程度38%、差油層采出程度30%的情況下，分別計(jì)算滲透率級(jí)差為2～5時(shí)的差層最佳溶液注入量比例顯示，滲透率級(jí)差越大，則差油層最佳聚合物溶液注入量比例越大（圖2b）。

2 現(xiàn)場(chǎng)分注實(shí)施效果

在3個(gè)試驗(yàn)區(qū)選取了15個(gè)井組進(jìn)行分層注聚效果對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，實(shí)施分層注聚可改善差層吸水狀況，提高油層動(dòng)用程度，使周?chē)途〔钣蛯邮苄?，減緩含水上升速度，提高整體采收率。

2.1 提高了油層動(dòng)用程度

試驗(yàn)區(qū)15個(gè)井組實(shí)施分層注聚后，原先滲透率較高、吸水相對(duì)較多的薩Ⅱ14-16層吸水比例由原來(lái)的74.4%下降到31.2%，原來(lái)的滲透率較低、吸水相對(duì)較少的薩Ⅲ3-4層吸水比例由原來(lái)的16.8%上升到53.8%，原來(lái)不吸水的薩Ⅲ5+6層段也開(kāi)始吸水。分層注聚有效改善了注入井的吸水剖面，砂巖厚度、有效厚度動(dòng)用比例和吸水層數(shù)明顯提高（圖3）。

2.2 減緩了含水上升速度

2010年7月，對(duì)1#井實(shí)施分注。分注前，周?chē)?口采出井已進(jìn)入含水回升期，實(shí)施分注后，4口采出井受效，綜合含水下降。2011年5月，9#井實(shí)施分注。分注前，周?chē)?口采出井含水回升速度較快，實(shí)施分注后一段時(shí)間內(nèi)，綜合含水在基本保持穩(wěn)定（圖4）。

15個(gè)井組分別在不同含水階段實(shí)施的分層注聚，周?chē)途C合含水上升速度均有明顯減緩，減緩含水月上升速度為0.05～0.75（表3）。

圖2 最佳差層注入溶液量比例與差層采出程度、滲透率級(jí)差的關(guān)系

圖3 11口井分層前后吸水剖面對(duì)比

圖4 分注前后周?chē)沙鼍兓?/p>

表3 分層注聚效果統(tǒng)計(jì)

2.3 提高了采收率

統(tǒng)計(jì)了16個(gè)地質(zhì)條件可對(duì)比、且已進(jìn)入后續(xù)水驅(qū)階段一年時(shí)間以上的區(qū)塊（表4），結(jié)果表明，第Ⅱ列區(qū)塊分注率分別比第Ⅰ列區(qū)塊高16.1%～31.5%（平均26.0%），提高采收率差值高0.23%～1.15%（平均0.60%）。

3 結(jié)論

（1）數(shù)值模擬結(jié)果表明，注入井實(shí)施分注可提高區(qū)塊聚合物驅(qū)整體開(kāi)發(fā)效果，與籠統(tǒng)注入方式對(duì)比，不同注入階段實(shí)施分注可提高采收率0.85%～2.07%。

（2）分層注入過(guò)程中，在總用量不變的情況下，差油層最佳用量比例應(yīng)大于差油層厚度比例，且隨著滲透率級(jí)差的增大，最佳用量比例增幅較差油層厚度比例增幅大。

（3）統(tǒng)計(jì)16個(gè)注聚結(jié)束區(qū)塊結(jié)果表明，分注率平均提高26.0%，階段采收率值平均提高0.60%。

表4 分注率與提高采收率關(guān)系