聚合物驅(qū)油在G271長8油藏的應(yīng)用

王璐 戶彬 王榆菲

摘要：姬塬油田G271 區(qū)塊為中含水期的超低滲透油藏，平面及剖面存在水驅(qū)動(dòng)用程度不均、油藏含水上升快以及油井見水原因復(fù)雜等問題，常規(guī)調(diào)驅(qū)方法有效率低、有效期短。鑒于此，以G271區(qū)為先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)，系統(tǒng)研究了特低滲油藏聚合物驅(qū)油的調(diào)驅(qū)機(jī)理、最優(yōu)工藝參數(shù)。根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)微球球調(diào)驅(qū)的最優(yōu)粒徑為 50nm。

研究結(jié)果可為鄂爾多斯盆地及類似超低滲油藏后續(xù)調(diào)驅(qū)提供指導(dǎo)。聚合物驅(qū)油是一種性能優(yōu)良的高分子材料，可以有效地改善水驅(qū)平面及剖面上的矛盾，提高水驅(qū)效率。

關(guān)鍵詞：物性差;工藝參數(shù);水驅(qū)效率

1.油藏開發(fā)矛盾

1.1油藏非均質(zhì)性強(qiáng)

平面上：滲透性差異大，整體屬于中等非均質(zhì)性。滲透率高值區(qū)主要沿北西～南東向或南北向呈橢圓狀、透鏡狀分布，平面水驅(qū)具有明顯的方向性。

縱向上：水下分流河道和河口壩沉積，兩種成因砂體在縱向上相互疊置，發(fā)育正、反韻律層或高低滲透段交替出現(xiàn)的復(fù)合韻律，存在優(yōu)勢(shì)通道。

1.2剩余油分布復(fù)雜

平面上，裂縫主向水淹，側(cè)向注水見效困難，局部儲(chǔ)量失控;縱向上，各低滲透層無法得到有效動(dòng)用，剩余油富集，采出難度大。2019年測(cè)試結(jié)果顯示均勻吸水比例僅為38.5%。

2.聚合物驅(qū)油機(jī)理

2.1聚合物驅(qū)油原理

所謂聚合物驅(qū)，指的就是往注入水中添加一定量的高分子可溶聚合物，以此來提高水相粘度，降低水相有效滲透率，使得油水速度比變大，進(jìn)一步增大波及系數(shù)，最終增加采收率的技術(shù)方法。

聚合物驅(qū)的主要原理就是增加注入水的粘度，增加油與水的速度之比，通過平面繞流以及縱向調(diào)剖作用增加注入水在油層中的波及體積，提高其微觀驅(qū)油效率，最終達(dá)到提高采收效率，增強(qiáng)作業(yè)效果的目的。

2.2兩種驅(qū)油聚合物基理

2.2.1聚合物微球（聚丙烯酰胺）

聚合物微球進(jìn)入地層后，由于微球顆粒的存在使得其僅能夠順利進(jìn)入大孔道，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)勢(shì)滲流通道的有效封堵。聚合物微球能夠選擇性地封堵水驅(qū)優(yōu)勢(shì)通道，改善平面及縱向水驅(qū)效果，其主要調(diào)驅(qū)機(jī)理表現(xiàn)在聚合物微球具有良好的封堵性、膨脹性和滯留性。封堵性是聚合物微球進(jìn)行堵水調(diào)剖的基本保證，膨脹性和滯留性是決定油藏深部調(diào)驅(qū)效果的重要條件。

2.2.1聚合物驅(qū)油劑（表面活性劑）

表面活性劑驅(qū)油技術(shù)作為化學(xué)驅(qū)油技術(shù)中的一種，作用對(duì)象為油藏孔隙中的殘余油和剩余油?；瘜W(xué)驅(qū)油技術(shù)提高采收率的原理主要有三點(diǎn)：（1）改變?cè)驮谟筒乜紫吨械倪\(yùn)動(dòng)特征和運(yùn)動(dòng)性能;（2）優(yōu)化原油和驅(qū)替介質(zhì)之間相互作用時(shí)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì);（3）優(yōu)化油藏的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) 。真正理想的驅(qū)油技術(shù)應(yīng)該同時(shí)滿足上述三點(diǎn)而且滿足各類油藏條件，但是目前還未找到完全滿足以上條件的理想驅(qū)油技術(shù)。表面活性劑驅(qū)油技術(shù)作為化學(xué)驅(qū)油技術(shù)的一種，其作用主要是降低油水混合物的表面張力，以此改變殘余油和剩余油在油藏孔隙中的運(yùn)動(dòng)特征，減少能量損失，提高油水混合物運(yùn)移效率，達(dá)到提高原油采收率的目的。

3.礦場試驗(yàn)效果

3.1現(xiàn)場總體實(shí)施情況

采用室內(nèi)試驗(yàn)和礦場分析相結(jié)合的方式，以耿271區(qū)塊為例對(duì)特低滲油藏的聚合物微球關(guān)鍵調(diào)驅(qū)機(jī)理及適應(yīng)性進(jìn)行研究。

3.2分區(qū)域?qū)嵤┬Ч治?/p>

3.2.1區(qū)域一

區(qū)域一位于G223及G245單元，該區(qū)域共計(jì)開注水井47口，油井開井149口，針對(duì)該區(qū)主向裂縫發(fā)育油井多水淹，側(cè)向注水見效差，由于表面活性劑對(duì)裂縫封堵，且聚合物微球平面調(diào)驅(qū)效果好，從18年12月開始實(shí)施注聚合物微球，改善水驅(qū)平面。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)施效果及室內(nèi)分析評(píng)價(jià)，對(duì)注入粒徑、濃度及合理注入量進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，具體參數(shù)如下：

（1）注入粒徑匹配

以增大比面降低滲透率理論，結(jié)合填砂管封堵實(shí)驗(yàn)，對(duì)比不同粒徑聚合物微球在不用滲透率填砂管中的封堵率，確定最佳粒徑匹配公式。

式中：D為微球擴(kuò)散系數(shù)，數(shù)值;F為微球融合系數(shù)，數(shù)值;?為注微球后巖心封堵率，%;K為高滲透層注微球前滲透率，×10-3μm2;Φ為高滲透層注微球前孔隙度，小數(shù);Ci為微球注入濃度，mg/L;Ca為微球有效含量，小數(shù);τ為迂曲度，數(shù)值;ρ為微球原液密度，g/cm3;Rm為微球初始粒徑，nm;Em為膨脹倍率，數(shù)值。

G271區(qū)長8油藏采用YPS粒徑匹配方法，計(jì)算其合理注入微球初始粒徑為100nm，確定G271區(qū)塊微球驅(qū)主體粒徑為100nm。計(jì)劃開展集中整體調(diào)驅(qū)礦場試驗(yàn)，并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)施情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整優(yōu)化。2018年12月至2019年4月場試驗(yàn)效果差，導(dǎo)致6口水井因注微球?qū)е滤氯?019年4月中旬將6口水井治理后將微球驅(qū)主體粒徑改為50nm，未再出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。

（2）注入濃度確定

根據(jù)室內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)果，隨著聚合物微球濃度的增加，阻力因子和殘余阻力因子逐漸變大，但在聚合物微球濃度高于1500mg/L后，殘余阻力因子增加幅度明顯變小。聚合物微球濃度為1500mg /L 時(shí)，其阻力因子和殘余阻力因子分別為18.5 和5.7，說明聚合物微球在巖心中形成了有效的封堵，大于1500mg/L之后殘余阻力因子增幅不大，見圖3-1，綜合考慮聚合物微球性能與現(xiàn)場操作因素，選定該區(qū)域聚合物微球使用濃度為1500mg/L，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)施情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。

油井效果：該區(qū)域壓力保持水平由82.4↑85.7%，主向井壓力整體壓力下降2Mpa，側(cè)向井壓力上升1.2Mpa，該區(qū)累計(jì)增油5456t，單井日增油0.12t，調(diào)驅(qū)效果一般。

3.2.2區(qū)域二

區(qū)域二位于G269單元，該區(qū)域共計(jì)開注水井8口，油井開井47口，針對(duì)該區(qū)主側(cè)向油井剖面剩余油呈“互層式”分布，該區(qū)從2019年4月開始選擇實(shí)施注表面活性劑。

根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，以及前期試驗(yàn)井的效果，對(duì)注入濃度、注入量進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，具體參數(shù)如下：

（1）注入段塞組合

室內(nèi)按2，3，4個(gè)段塞進(jìn)行注入（表3-1），結(jié)果表明多段塞注入效果要好于單個(gè)段塞連續(xù)注入，這是因?yàn)榉侄稳⑷胙娱L了表面活性劑的有效驅(qū)替時(shí)間，減少了表面活性劑在油層中的無效流動(dòng)。但多段塞注入方式現(xiàn)場實(shí)施復(fù)雜，增加作業(yè)費(fèi)用，通過在前期注水井的試驗(yàn)效果，綜合考慮采用3段塞注入方式，三個(gè)段塞用量比為6：15：2。

（2）注入濃度確定

室內(nèi)對(duì)表面活性劑的界面張力及表面張力進(jìn)行測(cè)試，確定G271區(qū)塊表面活性劑注入濃度為0.1-0.3%。確定耿271區(qū)塊表面活性劑注入濃度為0.1-0.3%。

（3）注入量確定

根據(jù)現(xiàn)場配液的情況，在不改變配注的情況下，采用原注水量進(jìn)行注入，注入時(shí)間200天。

油井效果：該區(qū)域壓力保持水平由80.4↑83.2%，高滲層吸水強(qiáng)度2.32↓1.81m?/m.d，該區(qū)累計(jì)增油14115t，單井日增0.99t，增油效果好。

4.結(jié)論和認(rèn)識(shí)

1、聚合物驅(qū)油有效提高注水波及效率，控制井組含水上升，是改善非均質(zhì)油藏開發(fā)效果的一種有效途徑。

2、結(jié)合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)G271區(qū)油藏注微球粒徑為50nm。

3、針對(duì)高含水區(qū)域及主向水淹區(qū)域，注聚合物微球效果更佳;針對(duì)剖面剩余油復(fù)雜的，注表面活性劑效果好。

4、注聚合物驅(qū)油劑效果較注聚合物微球好。

參考文獻(xiàn)：

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[2]趙歡編著.《低滲透油田周期注水方案優(yōu)選》【J】.石油化工，2015.

[3]解偉編著.《特低滲透非均質(zhì)油藏周期注水方案研究》【M】.非常規(guī)油氣，2016.

作者簡介：

王璐，男，1993年4月出生，2015年7月畢業(yè)于西安石油大學(xué)，資源勘查工程，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)為長慶油田第九采油廠劉峁塬采油作業(yè)區(qū)生產(chǎn)技術(shù)室技術(shù)員.