大庆油田聚合物驱分注工艺现状

根据大庆油田不同开发阶段的需要,形成了3种成熟配套的聚合物驱分注工艺技术。同心分注技术,其井下管柱采用单管同心分注形式,通过同心配注器对分层注入压力的调节,控制各个层段的注入量。偏心分注工艺,其井下管柱采用单管偏心分注形式,通过偏心配注器形成足够的节流压差,调节注入压力,控制限制层注入量。分层分质注入工艺,其井下管柱采用单管偏心形式,通过分子量调节器或压力调节器,控制注入层段的分子量或注入量。同时,详细阐述了这3种分注工艺技术的工艺原理、技术参数、应用规模以及效果等。依据油田实际的注聚阶段,提出了合理的分注时机与原则,并制定了不同的测试周期。此外,针对不同的油层类型,指出了选择分注技术的原则。最后,根据大庆油田的实际情况,对聚合物驱分注工艺技术未来发展方向与攻关思路进行了探讨,认为小卡距聚合物分注技术与聚合物驱分注井高效测调技术应是重点攻关方向。     

二类油层分质分压注聚效果与认识

目前大庆油田聚驱对象已转向物性更差、层间矛盾更突出的二类油层,常规的聚合物分注技术面临着新的问题。聚合物单管多层分质分压注入技术可实现对低渗透油层降低相对分子量和浓度,同时保证足够的注入速度;而对高渗透油层可起到控制注入压力,同时又要降低粘损率。现场试验收到了明显的效果,证明该技术可满足二类油层聚驱分层注入的需要。     

萨北油田聚合物驱油技术的试验和发展

１９７２年开展的萨北油田小井距特高含水期注聚合物矿场试验。是我国最早的聚合物驱油试验之一。萨北油田先后开展的５项意义重大的聚合物驱油试验,探索技术、积累经验,对大庆油田推广聚合物驱油技术起到了重要作用。１９９５年萨北油田又率先开始注聚合物,成为大庆油田第一大面积工业化推广的区块。     

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。     

孤东油田聚合物驱油工业性矿场试验研究

孤东油田经过10 多年的强注强采,目前主力开发单元含水率已高达95%左右,为了实现降水增油目的,从1994年起在该油田经过了历时5年的聚合物驱油工业性矿场实验。针对油田构造简单,油层单一、非均质性强,油层胶结疏松、物性好,原油粘度高,地层水矿化度高等特点,在室内试验和数据模拟的基础上,设计了二级段塞注入方案。方案实施后取得明显效果:油井含水率平均下降了5.6%,日增产原油326t,预计最终可提高采收率6.5%,取得了显著的经济效益。在实验中也出现了一些问题,采取相应措施后都得到了解决。为胜利油田开展大规模聚合物驱展示了美好前景。     

ZSJJ-3型聚合物解堵新技术实验研究

针对胜利油田聚合物驱及聚合物转后续水驱油藏注水压力高、欠注严重的问题,分析了油藏堵塞欠注原因,对现场堵塞物进行分析,结合普通氧化解堵剂在现场应用中存在的安全隐患,研制出新型的聚合物解聚剂,并对其性能进行评价。该解聚剂在常温下处于失活状态,安全、稳定;在储层温度下释放氧自由基,溶解近井地带聚合物堵塞物,降解高分子聚合物成小分子聚合物,溶解聚合物堵塞物能力在90%以上,降黏率达到90%以上。在现场试验应用中,结合现场实际情况配套预处理工艺,后期稳定处理工艺,复合作用实现注聚井及后续水驱欠注井的解堵增注,提高增注效果,延长稳定注入有效期。     

注氮气泡沫控制水窜技术在油田高含水期的应用

基于大庆萨北油田高含水期油藏控制水窜的需要,研制了氮气泡沫驱替液。三管非均质岩心驱油实验结果表明,与聚合物驱相比,注氮气泡沫可以显著降低驱替前后高渗透岩心的出液比率和出水比率,氮气泡沫比聚合物能更有效地封堵高渗透带。现场应用结果表明,氮气泡沫驱替液能有效地抑制注入水沿高渗透部位的突进,提高驱油效率,使得整个试验井组产出液平均含水率由93.9%下降到90.2%,在产液量降低41 t/d 油量增加16.4 t/d,半年内累计增油3.486 t,增产和综合效益显著,该项技术适合大庆萨北油田高含水期进一步提高采收率,具有较好的应用前景。     

大庆油田注聚合物井压裂解堵工艺技术

通过分析大庆油田聚合物注入井存在的问题及压裂工艺的不适应性,研究出了适合于聚合物注入井特点的新型综合压裂解堵技术,通过现场应用,提高了措施效果,延长了有效期,减缓注聚井的层间矛盾,取得了较好的效果,并取得了一定的经济效益,对注聚合物井的解堵有一定的指导作用。     

大庆油田南一区葡Ⅰ组油层三元复合驱前置段塞注入参数优选

在室内配方和先导性矿场试验研究基础上,结合大庆油田南一区西西块的地质开发特征,确定三元复合驱前置聚合物段塞分子质量、浓度、矿场注入速度的合理范围。利用数值模拟方法,优选前置聚合物段塞分子质量、浓度、段塞注入体积孔隙倍数等注入参数。结果表明:前置段塞中聚合物的浓度、段塞注入孔隙体积倍数均存在合理取值,聚合物的分子质量对采收率的影响最大,但应考虑到油层注入能力的限制,避免发生堵塞。该研究成果为该区块的合理开发提供了理论依据,对于提高Ⅰ类油层的挖潜能力、改善开发效果具有重要意义。     

大庆油田萨中西部三元复合驱矿场试验研究

大庆油田首次三元复合驱矿场试验研究表明,三元复合驱使区块综合含水由８８．４％下降至６３．７％,区块日产油量由见效前的３７ｔ上升到最高值８８ｔ,全区累积增油１９６２５ｔ,中心井比水驱提高采收率２１．０％;大幅度节省了注水量,提高了开采速度;扩大了波及体积,改善了动用状况,提高了驱油效率。分析发现,三元复合驱注入压力上升幅度、视吸水指数下降幅度及比产液指数下降幅度都小于聚合物驱;三元复合体系与油层及流体有较好的配伍性,不会造成对油层的伤害。矿场试验展示了大庆油田开展三元复合驱的良好前景     

大庆油田分层测压工艺及资料应用

介绍了大庆油田研究发展的桥式偏心注水及测试、抽油机井分层测压、长期关停油井分层测压等3种工艺,其中桥式偏心主通道与测试密封段的创新设计,解决了桥式偏心结构不能用于分层注水及测试的问题。实现了双卡单测流量和不投捞配水堵塞器即可直测单层压力的技术突破,避免了递减法测试误差影响,提高了测试效率和资料的准确性。     

大庆油田特高含水井区聚合物驱潜力分析及布井方案优选

根据大庆油田聚合物驱矿场试验资料,分析了特高含水井区原点状注水井周围和原注水井排附近聚合物驱动态特点、剩余油状况,并利用数值模拟和经济评价方法对原点状注水井区和原注水井排两侧聚合物驱布井方案进行了优选。研究表明原注水井排两侧可布聚合物驱生产井,布井方式宜采用原注水井排中与两侧注入井相对应的注入井作为注聚井,其它老注水井关井的方式;原点状注水井周围可布聚合物驱生产井,原注水井应尽量作为注聚井,当其位于生产井井点时,原注水井可不利用或采取缩小新布注入井与原注水井间距离的布井方式。通过优选布井方式,可有效地改善大庆油田特高含水井区聚合物驱效果     

大庆油田注聚井解堵增注技术

大庆油田聚合物驱三次采油过程中，随着聚合物注入体积的增加，注聚井堵塞问题日益突出。主要表现是：注入压力高、达不到配注、间歇注入等，严重影响聚驱效果。注聚井解堵增注技术分析了聚驱注入井注入压力上升的主要原因及注聚井堵塞规律，并根据注聚井近井地带堵塞物的成分分析，研制出新型注聚井解堵剂配方；为减少注聚井解堵后因聚合物的再吸附而重新堵塞，研究了注聚井油层保护技术，形成了既能防止聚合物在油层孔隙表面的再吸附，又能通过竞争吸附将吸附在油层孔隙表面的聚合物驱替掉的油层保护剂配方。该技术现场试验22口井，从解堵施工到油层保护等方面技术完善配套，现场试验取得了明显的效果。     

Residual Polymer Reutilization for IOR after Polymer Flooding: From Laboratory to Field Application in Daqing Oilfield

Abstract

According to the reservoir condition of the Lamadian block for polymer flooding in Daqing oilfield, the optimized flocculating agent was studied in order to fully use residual polymer in formation and improve oil recovery after polymer flooding. The experimental results showed that stabilized sodium clay is the best flocculating agent and can react with residual polymer to form a floc unit for improved oil recovery (IOR). Using atomic force microscopy, we can see that the flocculating agent can react with residual polymer to form a floc unit and one clay particle usually reacts with four to seven polymer molecules. This residual reutilization technology was applied in six injection wells of Lamadian in Daqing oilfield; the six injection wells had 13 connected production wells with an average water cut of 95.5% and produced polymer concentration of 459 mg/L. About 30,971 m³ flocculating fluid with 842 tons of flocculating agent was injected into the six injection wells. After treatment, the injection pressure of injection wells was increased and the injection profile was improved; the water cut of the connected production wells was decreased and the oil production rate was increased. The oil increment was 3.6 tons/day, the water cut decrement was 2.5%, and the produced polymer concentration decrement was 89 mg/L. By March 2008, the accumulated oil increment was 2,878 tons and the input–output ratio was 1:3.33.     

大庆油田萨北过渡带聚合物驱油先导性试验

分析了大庆油田萨北过渡带地区四点法面积井网注聚过程中的动态变化特及取得的试验效果，重点介绍了聚驱开发过程中所采取的综合高速措施。分析认为，在聚驱过程的不同开采阶段及时采取多种措施，如注和井的跟踪调整，采油井的增产措施等，可以有效地减少层间矛盾，延长采油井的有效期，改善注采状况。由于试验区地处过渡带，其井网、油层条件和原油性质具有特殊性，这些因素将影响过渡带地区聚合物驱油的开发效果。本次先导性矿场试验为今后过渡带地区工业化推广聚合物驱油技术，扩大聚合物驱油的应用领域提供了实践依据。     

DBP-140型页岩气井全封可溶桥塞研制

目前,可溶解桥塞已替代易钻复合桥塞,并广泛应用于非常规油气藏的分段压裂完井作业中。但是,现有的可溶桥塞只能封隔桥塞上部压力,不能封闭井下高压,因此在压裂结束后的更换试气井口环节,仍需下入常规易钻桥塞封闭井下高压。为解决这一问题,开发了一种页岩气井用全封可溶桥塞,更换井口装置作业完成后,井口憋压即可击穿桥塞,建立产气通道。阐述了该工具的结构、工作原理和工艺流程。地面试验结果表明,该桥塞的结构设计合理,密封承压和溶解性能满足技术要求。研制的全封可溶桥塞在NC204-1HF井应用,不需要连续油管钻塞作业,节省了施工周期和成本。     

二类油层不同注采类型井组聚驱最佳调整时机

大庆油田二类油层与主力油层相比,油层非均质性更加严重,决定了其聚驱动态特征与主力油层有较大差别,二类油层笼统注聚过程中,层间开采矛盾依然较突出,薄差层动用程度低,厚层突进现象严重,聚驱整体技术经济效果不理想。为明确大庆油田二类油层不同注采类型井组的聚驱调整时机,达到最佳的聚驱效果,针对大庆油田二类油层4种典型的矿场注采类型,建立厚注厚采、厚注薄采、薄注薄采、薄注厚采4种注采类型井组,通过开展4种注采类型模型等压聚合物驱油实验,得到厚注厚采、厚注薄采、薄注厚采、薄注薄采最佳调整时机聚合物用量分别为740 PV·mg/L、780 PV·mg/L、810 PV·mg/L和860 PV·mg/L。各井组在最佳调整时机时吨聚增油量最大,提高采收率值最高,应在最佳调整时机停止注聚合物,同时应在注聚过程中及时采取跟踪调整措施,最大限度地达到不同注采类型井组技术经济界限注入量,提高聚合物驱效率和效果。通过对比厚注薄采与薄注厚采聚合物驱效果,得到了平面非均质地层开采时,高渗带注入、低渗带采出的注采模式驱替效果更好,更有利于开采。     

松辽盆地北部致密油水平井二氧化碳吞吐技术及其应用

扶余油层致密油是保障大庆油田可持续发展的重要接替资源,主要分布在大庆长垣、三肇和齐家—古龙地区的扶余油层,开发潜力大,是长垣外围油田持续稳产的储量基础。通过近10年的技术攻关和现场试验,已经形成有效的开发技术系列。但从开发效果来看,水平井体积压裂弹性开采整体上具有高产期短、产量递减快的生产特点,初期月递减率为20%~30%、年递减率为40%~60%;弹性开采2~3 a后,生产井表现出难以保持饱和压力生产的特点,弹性采收率仅为5.7%~8.2%。为提高致密油水平井开发的采收率,开展了核磁共振、岩心物理模拟、岩心驱替、应力敏感等实验和数值模拟研究,确定了最佳能量补充时机的地层压力系数为0.60~0.65,优选CO₂吞吐为首选提高采收率开采方式,优化水平井段注入量为7 000~9 000 t/km、注入压力为12~13 MPa、注入速度为130~150 t/d、焖井时间为40~50 d。经水平井现场试验,单井阶段提高采收率为1.44%~3.33%、平均为2.44%,在60美元油价下投入产出比为1∶1.63,技术经济性较好。     

以渤海A油田为例分析聚合物驱注入压力

注入压力上升是聚合物驱水井最重要的变化,因此需要重点分析压力动态,治理高压井和低压井,保证注入压力合理上升。文中根据渤海A油田聚合物驱注入井井口压力的变化数据得到了其曲线变化图,并对这些注聚井注入压力的变化趋势进行了归类分析,提出了注入压力不同情况下必须采取的对应策略,总结了一些高压井、低压井出现异常压力的原因和治理措施,最后以某个注聚区为例介绍了治理低压井的方法和措施效果。综合分析渤海A油田10口注聚井的压力变化情况,可将其分为缓慢上升、快速上升、先升后降再升、逐步下降后再缓慢上升等4种类型。当井无法完成配注量时,应及时提高注聚系统压力或降低聚合物的相对分子质量;发现注聚后压力下降时,应及时提高聚合物的质量浓度或配注量,采取有效的调剖措施,或使用更高相对分子质量的聚合物。     

砂岩油藏聚合物堵塞机理及解堵方法研究

针对砂岩油藏聚合物驱过程中聚合物堵塞严重的问题,利用长填砂管多点测压驱替实验和油藏工程方法确定聚合物堵塞半径,利用电镜扫描、CT扫描、核磁共振等手段研究聚合物堵塞机理。结果表明:聚合物堵塞主要发生在靠近填砂管注入端0～1/4处;高渗岩心表面吸附有大量聚合物,聚合物堵塞主要是由吸附引起的,低渗岩心孔径小,孔喉处机械捕集量大,聚合物堵塞主要是由机械捕集引起的;相比于聚合物驱前,聚合物驱后的岩心孔喉平均半径和平均喉道配位数减少,平均孔喉半径由42.2 μm降至39.9 μm,平均喉道配位数由3.36降至3.19。基于堵塞半径和堵塞位置的研究结果,进行了解堵现场试验,解堵后的视吸水指数为解堵前的10.5倍,达到了配注要求。该研究结果可为砂岩油藏聚合物堵塞机理研究和聚合物驱现场试验提供一定的理论指导。