基于含水变化规律的聚合物驱注入参数优化

目前聚合物驱调整措施和参数优化的具体研究方法中,很少有针对单井注聚效果开展的研究,缺乏可借鉴的技术经验。将聚驱含水变化曲线划分为4个阶段,分别为未见效期、含水下降期、持续见效期和含水回返期;同时利用见效时间、含水降低幅度和见效有效期3个参数,定量表征含水规律。通过综合数值模拟和数理统计学方法找到不同含水阶段的主控因素,并且基于多元回归方法,得到主控因素与含水定量表征参数的数学模型,从而建立了不同含水阶段聚合物注入参数的优化决策模型。研究结果表明,未见效期,要以建立阻力系数为核心,开展均衡注采措施;含水下降期,要以提高注入速度为核心,开展引效促效措施;持续见效期和含水回返期,要以改变聚合物浓度为核心,开展差异化注入。渤海SZ油田根据每口油井含水所处的阶段,实施“一井一策”,2019年实施了10井次聚驱参数优化,累增油2.4×104 m3。     

聚合物驱注聚参数分阶段优化决策方法

鉴于现有注聚参数优化方法针对性不强、计算精度低等问题,文中首次建立了聚合物驱注聚参数分阶段优化决策方法。根据含水率变化特征曲线,将聚合物驱阶段划分为见效前期阶段和见效高峰阶段,将见效速度和含水率下降综合系数分别作为2个阶段注聚参数的优化目标函数。通过关联分析和数值模拟计算,确定影响见效速度和含水率下降综合系数的主控因素。基于数值试验和遗传算法手段,得到主控因素与注入参数的对应矩阵,运用响应曲面回归分析法建立了见效前期阶段和见效高峰阶段聚合物注入质量浓度、注入速度、段塞尺寸等注聚参数的优化决策模型。渤海S油田的应用实例表明,该方法的操作性强,计算精度高,可实现注聚单井不同阶段的注入参数个性化设计,对于现场精细注聚管理、提高注聚质量和改善注聚效果具有重要的意义。     

改善聚合物驱效果的过程控制技术——以河南油区双河油田北块H3Ⅳ1—3层系为例

“十一五”以来,河南油区投入开发的聚合物驱单元在注聚前均已进入特高含水期,在驱替过程中如何最大限度地提高对应油井的见效比例、见效厚度及增油倍数,是聚合物驱动态调整的难点.应用油藏工程、数值模拟、矿场试验等方法,研究了聚合物驱动态调整的政策界限,并针对聚合物驱的不同见效阶段、影响油井见效的因素等,探讨了改善聚合物驱效果的过程控制技术,包括合理配液配注、边水控制、注聚质量浓度差异调整、聚合物窜流控制、长期封堵高含水层评价动用以及聚合物驱适度提液技术.将这6项技术应用于双河油田北块H3Ⅳ1-3层系,取得显著效果,实际增油降水效果好于数值模拟预测,在注入孔隙体积倍数为0.56时,采收率提高了2.83％.     

锦州油田中高含水期聚合物驱特征分析及改善措施

对锦州油田5年来聚合物驱矿场实践进行了生产特征分析:注入井井口注入压力平均上升2.1MPa,注聚区8口注入井对应22口采油井几乎全部见到增油效果,单井平均含水由见效前的80%下降到65%;采油井见效后伴随聚合物产出且产出浓度快速上升,聚合物产出高峰早于产油高峰约8个月,产聚浓度约为井口注入浓度的40%~60%。为改善注聚效果采取了一系列优化注聚措施,主要是实施分注以及全过程调剖,降低低效循环,扩大波及体系;采油井开展提液措施,扩大聚合物驱效果。     

对不同注聚阶段油井提液的认识

从注聚初期到见效高峰期,聚合物驱油过程中,含水率变化曲线具有明显的"漏斗"现象,即注聚合物一定时间后,含水率开始下降,当含水率下降到一定程度后,产出液中含油率很高;在见效后期,注入压力逐渐下降,地层供液能力逐渐得到恢复,此时含水逐步上升,聚合物驱效果变差直至恢复到水驱水平。理论分析认为,聚驱见效后,含水下降初期是提液的最佳时机。统计93口聚驱采出井所采取的提液措施效果,平均单井日增液量54 t,日增油量11 t,含水下降2个百分点,沉没度下降293.1 m,得出以下认识:受聚合物驱阶段性影响,不同见效阶段提液效果存在一定差异;采出井见效后含水下降5～10个百分点时提液效果最好。     

聚合物驱生产规律初步分析

研究聚合物驱的生产变化规律对其工业化推广应用意义重大。该文对聚合物驱无因次产液、无因次产油和含水变化作了定义 ,又在此基础上研究了聚合物驱无因次产油的变化及其影响因素 ,并通过分析胜利油区聚合物驱矿场生产过程 ,初步认识了聚合物驱矿场生产动态变化规律 ,以及不同注聚时机和见效阶段对聚合物驱产液量的要求。     

海上稠油油田早期聚合物驱见效规律

针对海上稠油油田早期聚合物驱见效时间和见效规律与高含水期聚合物驱有较大差异的问题,运用油藏工程和数值模拟方法,结合生产动态分析,提出了水驱导数曲线法和数值模拟法来判别早期聚合物驱老井和新井的见效时间点。 统计了 ＳＺ 油田 ８３ 口受效井的见聚时间和见效时间,得到单井见聚时间平均为 ２. １ ａ,见效时间平均为 １. ５ ａ。 根据见聚时间和见效时间的不同,将早期聚合物驱的见效规律归纳为先见聚再见效、先见效再见聚、见聚即见效、不见效 ４ 种类型,并通过储层条件、井网形式等静态因素以及水聚干扰状况、注聚总量、井控储量、采液强度等动态因素对见效规律的影响进行了分析。 对海上同类油田开展三次采油有借鉴意 义。     

聚合物驱生产规律初步分析

研究聚合物驱的生产变化规律对其工业化推广应用意义重大。该文对聚合物驱无因次产液、无因次产油和含水变化作了定义,又在此基础上研究了聚合物驱无因次产油的变化及其影响因素,并通过分析胜利油区聚合物驱矿场生产过程,初步认识了聚合物驱矿生产动态变化规律,以及不同注聚时机和见效阶段对聚合物驱产液量的要求。     

复合离子聚合物深度调剖试验效果

通过大庆油田萨北开发区注聚合物前进行的复合离子深度调剖试验,表现出了调剖井注入压力、PI值明显上升,高渗透层渗透率变差,注入剖面得到改善且稳定时间长;产出井产出剖面连续得到改善,产液指数下降幅度较,见效时间较聚驱提前等动态变化特征。分析了线状注水井组和特高含水井见效明显的原因。论证了该项技术在聚驱开采区块推广应用的必要性。     

海上中低黏度油藏早期注聚合物见效特征研究

早期注聚合物的见效特征以及判别标准是目前海上油田实施早期注聚合物亟待解决的首要问题。将数值模拟与现场动态相结合,对以渤海油田LD10-1为代表的中低黏度油藏进行了早期注聚合物含水率曲线变化特征研究。中低黏度油藏早期注聚合物的含水率曲线形态取决于注聚合物时机界限,有漏斗型和无漏斗型两种变化形式。聚合物驱前水驱注入量大于0.0356PV为早期注聚合物出现含水下降漏斗的条件,与LD10-1油田早期注聚合物各单井含水率曲线特征相吻合。提出了早期注聚合物见效时间和聚效时间的定义,给出了单位含水变化率的增油率和单位含水增油率两个无因次参考指标,将其作为海上早期注聚合物效果评价的量化判别标准。得到了早期、中期、晚期3个不同时期注聚合物见效的量化标准,单位含水变化率的增油率和单位含水增油率随着注聚合物时机的延迟而提高。     

注聚合物井井下温度分布的若干影响因素分析

温度对聚合物的粘度和稳定性有很大影响.注聚合物井的井下温度分布影响因素分析对改善注聚合物方案和研究注聚合物驱油效果具有重要意义.假定聚合物溶液为非牛顿幂律流体,在柱坐标系中构建了包含井筒、注入层和围岩等3部分介质的二维温度场模型,将模型离散化生成有限差分方程并求解.在对经不同注入时间和停注时间后的二维温度分布模拟计算的基础上,分析了注人聚合物溶液的密度、导热系数、比热容、井筒半径等因素对井下温度分布的影响.分析表明,这些因素对井下温度分布均有不同程度的影响,应注意综合考虑.     

动态监测技术在羊三断块注聚开发中的应用

利用多种动态监测技术对羊三木油田羊三断块NgⅡ上油组注碱/聚合物先导试验区的注入、产出井进行动态监测.应用监测成果指导注入井的调剖作业并评价调剖效果,了解试验区注入、产出井的油层连通情况和注入流体的推进速度,评价油层在不同流线部位的水淹状况和剩余油分布.为评价该油组注碱/聚合物的先导试验效果和在羊三断块推广注碱/聚合物驱油提供佐证.     

含聚污水对驱油效率影响试验评价

研究显示聚合物注入地层后,经受各种因素的长期作用,产出后其结构和性能较注入前都有很大变化。本试验以渤海锦州9—3油田注聚受益井W7—4产出含聚污水为例,在综合分析储层地质特征、利用环境扫描电镜观察产出聚合物的分子形貌等基础上,定量评价了不同产出聚合物浓度、不同剩余油饱和度对驱油效率的影响程度,为含聚污水的再利用提供实验依据。扫描电镜分析照片显示产出聚合物呈网络状结构;评价实验结果表明普通污水驱替不出油后,转注含聚污水能提高驱油效率1．5％～5％,提高幅度随残余聚合物浓度的增大而增大;剩余油饱和度越高,含聚污水提高驱油效率越高。     

聚合物-表面活性剂复合驱注采调控技术研究

J16块为辽河油田首个聚合物-表面活性剂复合驱工业化试验区块,现场调控经验不成熟,实施过程中出现了注入压力低、油井见效低、层间动用差异大、含水率回升较快等问题。将聚合物-表面活性剂复合驱全程变化规律细化为5个阶段,应用数值模拟正交分析方法,量化研究影响开发效果的主要因素。应用精细地质体描述技术、综合注入分析、多因素联动分析和油井受效分析等方法,明确了聚合物-表面活性剂复合驱在准备阶段、含水率下降阶段和低含水率生产阶段的研究重点和调控对策,并在平面、纵向、注采方式上采取增加采油井点、完善注采关系、分注调剖、堵水分采等调整措施。现场试验取得显著效果,阶段增油15.6×104t,低含水率生产38个月,阶段提高采出程度14.7个百分点。该研究为聚合物-表面活性剂复合驱的推广应用提供了借鉴。     

大庆油田萨中开发区分层注聚过程中的相关问题探讨

聚合物驱分层注入技术是提高原油采收率的有效途径之一。大庆油田萨中开发区笼统注聚井存在注入剖面不均匀、层间矛盾突出、中低渗透层得不到有效动用等影响聚驱开发效果的问题。为此,在聚合物驱的过程中对层间矛盾突出的注入井采取分层注聚措施,目前已有302口注入井分层注聚,占总数的37.6%。实际结果表明,分层注聚对聚合物驱最终采收率的提高发挥了不可替代的作用,但受到油层适应性与分层注入工艺等多种因素的影响,在生产中还存在一些需要解决的问题。通过对处于不同注聚阶段的分层注聚井的油层动用状况、动态变化特征及生产问题的分析,阐述了分层井的选井原则及分层时机,分析了目前分层注入工艺的适应性与存在的问题,为进一步完善聚合物分层注入技术提供了依据。     

对聚合物驱单井效果评价的几点认识

通过对喇嘛甸油田聚合物驱单井效果分析，给出了采油井阶段效果评价方法，即单井见效时间和含水回升时间早晚的确定方法，单井见效时间取决于油层条件，注聚前含油饱和度及累计采出地下体积倍数，单井含水回升时间主要取决于聚驱阶段剩余储量采出程度，根据单井阶段评价结果，对试验区进行跟踪调整，在单井阶段效果评价的基础上，对单井最终效果采用吨聚增油量和聚驱阶段剩余储量采收率来进行客观，有效的评价，对聚驱产量预测具有一定指导意义。     

孤岛油田聚合物驱见聚特征及影响因素

孤岛油田聚合物驱试验取得了明显的降水增油效果。注聚区内油井单井见效、见聚特点不同,按单井含水的变化划分为5种类型：见效低谷型、见效初期型、见效波动型、回返型、不见效型;每种类型的影响因素不同,主要影响因素是储层参数、剩余油饱和度、注采关系等。     

聚合物驱后组合驱合理井网井距的确定

根据经验,聚合物驱后组合驱在注采井网井距问题上可参考聚合物驱井网井距的研究方法。由于油田实际资料表明吸水、产液指数相差较小,因此组合驱选择五点法面积井网较为合理。又由于组合驱井网井距大小主要影响聚合物的热降解情况,因此可根据化学剂在地层中的粘度-浓度关系、水解增粘规律、剪切降解及热降解规律,可求得组合驱中不同浓度聚合物段塞在注入地层不同时间后的粘度;再结合不同井距下组合驱驱替液流动速度及见效时间,并考虑注入能力、采液能力以及油层渗透率与注采井距的关系,即可得到组合驱井距的合理范围。     

辽河特高孔渗、“双特高期”油藏聚合物+表面活性剂复合驱开发效果分析评价

辽河欢喜岭油田锦16区块处于特高含水、特高采出程度“双特高期”开发阶段,水驱已临近经济极限,2011年开展了25注37采大规模聚合物+表面活性剂复合驱工业化试验。通过数值模拟、物理模拟、密闭取心测试、与驱替效果较好同类油田类比等手段建立开发效果评价方法,系统总结聚合物+表面活性剂复合驱前置段塞、主段塞前期、主段塞低含水期等不同开发阶段含水率、产出能力、注入能力、动用状况、采出流体、含油饱和度、驱油效率等生产参数特征,对现场试验开发规律进行对比分析,对见效规律不明显井通过提高聚合物浓度,分注、有利时机增加采油井点等措施进行全过程跟踪调整,试验区高峰日产油达353t/d,是转驱前的6倍,综合含水最低为81.7%,较转驱前降低15个百分点,阶段累计产油量为59.7×10⁴t,复合驱提高采收率19个百分点,最终采收率可达70%,投入产出比为1.00∶2.42。研究成果可为复合驱全程跟踪调整技术提供理论支持,也可为同类型油藏复合驱开发评价和跟踪调整提供借鉴。     

一类典型油藏注聚时机研究

聚合物注入时机会影响水驱后提高石油采收率效果。针对中孔、中渗、强非均质性这一类典型油藏,运用数值模拟与物理模拟实验相结合的方法,研究了注聚时机对聚合物驱油效果的影响规律。结果表明,对于中孔、中渗、强非均质性油藏,在实际矿场生产时间内,注聚时机越早,原油采收率越高。在不同的含水率阶段,注聚时机对提高原油采收率效果影响不同;在极限开采情况下,采收率随注聚时机延迟,几乎呈单调递减趋势。早期注聚可以延长无水采油期。注聚时机越早,采油速度越大。