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。     

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。     

改善杏十三试验区聚合物驱效果研究

针对杏十三聚合物工业性试验区注采井距过大、葡Ⅰ组油层作为一套层系开采聚驱控制程度低、聚驱效果差的实际情况，在杏十三区东部开展了缩小井距试验，注采井距由212m缩小到150m，并把葡I3单独作为一套层系开采，井网加密后，聚驱控制程度得到进一步提高，由52．8％提高到64．3％。为优选出与油层具有较好配伍性的聚合物，开展了新型抗盐聚合物的室内驱油实验和现场试注试验，优选出“大庆再创”中分抗盐聚合物。用数值模拟技术研究了井网加密前后采收率的变化情况，井网加密前后对比，可提高采收率2．74个百分点。     

浅薄层普通稠油油藏聚合物驱提高采收率研究与应用

J-XC区块属于高孔高渗普通稠油油藏，油层埋藏浅、厚度薄，由于水驱过程黏滞阻力过大、水驱波及范围小、储层动用程度低、水驱采收率低，需转换开发方式，开展聚合物驱油方法提高采收率研究。在聚合物注入性评价的基础上，采用岩心流动实验和数值模拟方法开展聚合物驱注入参数和注采关系优化，对聚合物注入质量浓度、注入量、注入速度，以及井网井距、注采比等进行优化，从而获得最佳注入参数和注采关系。结果表明：聚合物相对分子质量为2 100×10⁴、注入质量浓度为1 500 mg/L、注入量为0.400倍孔隙体积条件下，可保证聚合物的可注入性和高利用效率；油藏工程参数优化方案为采用五点法井网，合理注采井距为150 m,注入速度为每年注入0.070倍孔隙体积，不同厚度油层根据其最优单井日注入量配注，注采比为1.1～1.2。矿场先导试验表明，目标井组增油降水效果显著，截至2021年6月，累计注入聚合物0.228倍孔隙体积，累计增油量为5.06×10⁴t,提高采收率6.75个百分点，含水率最高下降幅度达15.8个百分点。研究成果对于浅薄层普通稠油油藏聚合物驱参数优化和油藏工...     

杏六区中部葡｜1—3油层聚合物驱布井方式研究

杏六区中部在40多年的开发历程中,先后经历了基础井网、一次加密和二次加密调整。到2009年12月底,区块平均综合含水率为92．6％,处于特高含水期开采阶段。通过分析葡｜1-3油层动用状况和剩余油分布特征,提出了以该油层整体作为一套层系、利用分注工艺降低层间影响的聚合物驱开发方式：聚合物驱注采井距保持在150m或小于150m的范围,在原一次加密调整井排和二次加密调整油井排问布一排注聚合物井,形成采出井和注入井排,排距为100m,井排上并距为200m,注采井距141m的五点法面积井网。在此基础上,预测了开发效果和经济效益。该布井方式对类似油藏聚驱井网部署及调整具有一定的指导意义。     

同井双介质分层注入工艺探讨

在充分利用资源和经济有效开发原则下,为了新井或老井的综合利用,尽可能增加驱油介质进入油层的孔隙空间,提高驱油介质的控制程度,同时为了实现同一口井同时注入水和聚合物两种驱油介质,研制了同井双介质同时分注管柱。对油层发育好、渗透率高、注入压力强且上升空间大的油层采用聚合物驱,对发育不好、渗透率低的油层选择水驱,从而有效利用闲置井网,提高井网完善程度。     

缔合聚合物在低渗透油层中驱油研究

针对低渗透油层能否进行缔合聚合物驱的问题,运用室内物理模拟实验对9块渗透率小于100×10-3μm2的不同岩心进行了研究。结果表明缔合聚合物在低渗透油层中具有一定的驱油效果。确定了适合缔合聚合物在低渗透油层中驱油的最低渗透率临界值40×10-3μm2;同时在相同的渗透率条件下,加大注入量能使缔合聚合物在低渗油层中驱油的采收率提高幅度更大,并且在要达到相同的提高采收率值的情况下,加大注入量的油层适应范围更宽。该结论为低渗透油藏进行缔合聚合物驱的决策提供了重要参考。     

聚合物单管多层分质分压注入技术

大庆油田主力油层聚驱结束后,二、三类油层分注面临着中、高分子量聚合物对部分油层适应性较差,注入溶液主要流向油层性质好、连通好的油层,薄差层动用程度低的矛盾。为了解决层间矛盾,提高最终采收率,提出了聚合物单管多层分质分压注入技术。介绍了研发的分子量调节器和压力调节器;对应低渗透层使用分子量调节器,高渗透层使用压力调节器,实现对分子量和注入量的双重控制;在不影响高渗透层聚驱效果的同时,通过对分子量的剪切降解作用,有效增加了聚合物分子可进入低渗透油层的孔隙体积。通过对现场试验资料分析,分质分压注入井与正常分层注聚井对比,剖面动用明显提高。聚合物单管多层分质分压注入技术可满足大庆油田二、三类油层聚合物驱分层注入的需要。     

大庆油田二类油层聚合物驱油技术要点

大庆油田长垣二类油层与葡I组主力油层地质特点差别较大,平面非均质和纵向非均质相当严重。在考虑井网对油层的控制程度和聚合物分子与油层的配伍性的基础上,引入聚驱控制程度这一重要概念,确定了二类油层注聚对象、渗透率下限、渗透率级差等技术标准,提出了二类油层注聚必须缩小井距、细分层系的观点;介绍了应用聚驱控制程度确定聚合物驱分子量和注入速度的方法;研究了油层渗透率级差和差油层厚度比例对最佳分层配注量的影响规律;对主力油层应用的聚合物驱分层配注方法进行了改进。     

大庆油田中区西部三次加密井注聚试验效果评价

随着大庆油田主力油层注聚面积的扩大，适合聚合物驱的一、二类油层剩余储量逐年减少，而多数地区已均匀部署二次加密井，单靠水驱增加储量较少。提出采用三次加密井水驱后补开一、二类油层以外的所有油层（主要是薄差层）注聚增加可采储量的方法，在中区西部密井网试验区内的一个“9注16采”井区开展注聚试验，通过对试验效果的分析，3类油层（①封堵厚油层后的原密井网调整对象，②原井网未射孔的薄差油层，③200m左右井距控制不住的窄小河迫砂体）注聚后均得到不同程度动用，总的吸水比例达57%，在100m井距条件下注低分子量聚合物，注聚后有效果度大于0.5m的油屋得到了有效控制，是聚合物驱的主要潜力层。中心井聚驱最低点含水86.78%，中心井含水最低点时日产油58t，与见效前相比日增油35t。综合含水下降9.4个百分点，用动态法、静态法、数模法综合评价中心井增加可采储量的结果表明，采用二次加密井注聚的方法预计可使最终采收率提高约4%，图2表2参5。     

非均质砾岩油藏绒囊流体辅助聚合物驱效果

非均质砾岩油藏高渗通道与低渗通道共存时,常规聚合物驱大幅度提高采收率困难。绒囊流体中囊泡在高渗通道低流动阻力诱导下进入并大量堆积,降低高渗通道与低渗通道间流动阻力差,促使驱替介质转向进入低渗区,提高油藏采收率。选择45 mm×45 mm×300 mm渗透率200~1200 mD人造岩心,模拟多种渗流通道,并联渗透率10~1200 mD的岩心模拟非均质储集体,驱替压力为0.11~0.57 MPa,水驱和聚合物驱后,高渗与低渗岩心原油采收率差值为16.69%~37.93%,且随渗透率比值的增大而增大。随后注入0.6 PV绒囊流体,低渗岩心原油采收率较高渗岩心高11.15%~19.97%,驱替压力为33.89~39.12 MPa,高渗与低渗岩心内流体流动阻力差反转,驱替介质转向进入低渗岩心,原油采收率提高8.17%~11.54%,提高驱油效果显著。在克拉玛依油田七东1区砾岩油藏TX井和TY井应用,分别累计注入绒囊流体150 m3和123 m3,井口压力升高4.70 MPa和1.28 MPa,对比注入前后90 d,日产油量分别提高64.15%和17.74%,整体含水率下降7.94%和10.91%,说明绒囊流体辅助聚合物驱提高采收率可行。     

聚合物纳米微球调驱技术在低渗透油田的应用及效果

低渗透油田由于储层物性差、非均质性强,进入中高含水开发期后,油藏水驱状况变差、水驱油效率降低,含水上升速度加快,油藏稳产形势严峻,常规手段控水稳油及提高采收率难度加大。因此,本文通过借鉴东部油田成功案例,结合低渗透油藏储层特征及室内实验基础上,应用聚合物纳米微球在油层中深部封堵和驱油的双重特性,开展先导性矿场试验,注入后试验井组水驱状况变好,试验井组提高采收率效果明显,有效丰富了低渗透油藏提高采收率稳产技术体系,为低渗透油藏提高采收率奠定了基础。     

七东1低渗砾岩油藏聚合物驱配方设计及应用*

为提高砾岩油藏采收率,针对七东1区砾岩低渗储层强非均质性、水驱采出程度低、剩余油饱和度较高等特点,在七东1区实施聚合物驱。通过理论计算、聚合物注入性及流动性分析、天然岩心驱油实验,对聚合物相对分子质量和注入浓度进行了筛选,并在七东1区进行了矿场应用。结果表明,七东1区低渗砾岩储层可注入浓度不高于1000 mg/L、相对分子质量400×10~4以下的聚合物,采收率可提高4%数9%。针对低渗透油藏特点,形成了驱油体系与油藏流体等黏驱替流度控制技术。试验区于2016年1月全面注入相对分子质量为350×10~4、质量浓度为800 mg/L的聚合物溶液。截至2019年2月,聚合物驱阶段产油8.01×10~4t,阶段采出程度14.5%,降水增油效果明显。图6表6参14。     

聚驱后三元复合驱进一步提高采收率数值模拟研究

首先利用正交实验设计,确定了化学剂最佳注入程序为0.1PV聚合物前置段塞、0.45PV三元复合剂主段塞、0.05PV聚合物后续保护段塞,其次再依据聚驱后区块特点及实际情况,设计了三套井网方案并开展了聚驱后三元复合驱进一步提高采收率数值模拟研究。数模结果表明,三元复合驱与前一阶段聚驱相比平均可提高采收率12.9%,其中,水平井和直井的注采组合方案提高的采收率幅度最大,达到15.97%,所以聚合物驱后应综合考虑水平井的注采调整和三元复合驱的多重优势,以期取得更好的开发效果。     

聚合物驱后油藏强化泡沫驱参数优化设计

为进一步提高聚合物驱后特高含水开发后期油藏采收率,根据强化泡沫驱先导试验区的油藏特点及开发现状,利用CMG数值模拟软件,对双河油田强化泡沫驱的注入段塞大小、注入浓度、注入方式等参数进行了优化设计,并依此制定了开发方案。优化结果表明:强化泡沫体系为2 000 mg/L稳泡剂+0.3%发泡剂,合理气液比为1∶1,最佳注入量为0.5 PV,并且采用气液混注方式驱油效果最佳;预测矿场实施后,可提高采收率10%,对聚合物驱后油藏采用强化泡沫驱技术进一步提高采收率是可行的。     

大庆油田"三元""二元""一元"驱油研究

“大庆油田驱油用烷基苯磺酸盐的合成”项目的研究工作,从分子水平上基本掌握和控制了三次采油用的烷基苯磺酸盐的结构,并取得了拥有自主知识产权的系列产品,产品性能与国外ORS-4l产品相当。通过选择合适的表面活性剂二元前置段塞,获得了低界面张力的二元体系,减少了三元复合驱的油水乳化。通过三元配方中加入防垢剂减少甚至防止油层结垢。表面活性剂聚合物二元复合体系可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减少乳化液处理量,彻底清除由于碱的存在引起的地层及井筒结垢现象,在化学剂成本相同的情况下,可以达到与三元体系相同的驱油效果。大庆油田一元驱——高浓度聚合物提高采收率研究及矿场实验取得了满意的效果,在提高采收率幅度上与三元复合驱的结果完全接近。尤其重要的是,在驱油效果相当的情况下,高浓聚合物驱经济合理性优于三元复合驱。试验室研究和矿场生产试验表明：高浓度聚合物驱和三元复合驱适合于高渗透的低温油藏;其中高浓度聚驱更适合于非均质严重的油藏;三元复合驱适合于非均质不太严重的油藏;二元复合驱更适合于高、中渗透的中温和低温油藏;活性剂驱更适合于低渗透油藏和比较均匀的中渗透油藏。大庆油田研制的三元、二元、一元驱现场试验证实采收率提高值均达到20％以上。     

组合驱提高原油采收率实验研究

根据河南油田双河北Ⅱ4-5块已完成聚合物和微凝胶驱的现状，提出了对聚合物驱、聚合物／表面活性剂二元复合驱、微凝胶驱优化组合进行组合驱提高其原油采收率的观点。并在数模优化组合驱段塞构成的基础上，对不同渗透率的天然岩心与人造岩心进行了驱油实验。实验表明在双河北Ⅱ4-5块聚合物驱后实施组合驱提高原油采收率不仅可行，而且采收率（天然岩心）达13％。在最佳注入速度（14．2m／d）下，采收率高达15．7％。其驱油机理是调堵提高波及系数和降低油水界面张力而提高洗油效率。     

龙虎泡低渗透油田井网适应性研究

在油田实际开发中实施了反九点法和五点法两种井网开发,解剖对比了两个区块的开发特点。在采出程度相同的情况下,五点法井网油井含水高,两个区块的单井产液量接近。反九点法井网开发中后期采取加密结合注采系统调整方式,能够提高差油层的动用程度和好油层的注水波及体积进而提高采收率。同时,应用水驱特曲线和Weibull模型等油藏工程分析方法对其最终采收率和水驱波及体积系数进行了评价,认为龙虎泡油田应采用反九点法注采井网开发。     

极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24