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。     

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。     

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。     

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。     

双河油田V上层系高温聚合物驱动态调整做法及效果

双河油田V上层系是河南油田第一个高温聚合物驱先导性试验单元,于2004年5月13日开始注聚,在整个注聚过程中先后开展了:完善注采井网、注聚前深度调剖、"一井一制"注入、注聚期间的跟踪调整与调剖、油井压裂解堵引效等动态调整工作,促进了聚合物驱效果的不断扩大.至2007年11月共注入聚合物溶液0.4141PV.对应油井见效24口,油井见效率达82.8%,日产能由注聚前的92t到目前的170.3t,含水由95.38%下降到92.08%,高温聚合物驱先导试验取得了初步成效,为河南油田"十一五"期闻动用3215.3×104t二类聚合物驱储量和三采产量接替奠定了基础.     

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。     

北三东注聚末期高浓度注聚效果分析

本文通过对注聚末期高浓度注聚可行性的研究，及对高浓度注聚参数进行了优化，并在北三西东块注聚末期开展了现场试验，总结了适合高浓度注入的油层条件、注入时机以及高浓度驱见效特点。通过不断优化段塞组合，及时跟踪调整，有效地控制了油井含水上升速度，进一步提高了采收率，对改善区块注聚末期开发效果，起到了重要的指导作用。     

聚合物驱阶段注采动态特征及影响因素分析

根据不同的注聚合物时机,建立海上聚合物驱见效时间判断标准,在确定见效时间的基础上,将油井注聚合物后的生产阶段划分为见效前期、见效明显期和见效结束期。对注入井和生产井的动态分析发现,不同生产阶段表现出的动态特征不同,在此基础上,运用灰色关联度评价法定量评价了油藏注入能力和产出能力的影响因素,由此得到影响注入能力和产出能力的主控因素。该研究为油田调整措施的制订和实施提供了可靠的依据。     

小断块普通稠油高效聚合物驱跟踪调整技术及应用——以河南古城油田泌124断块下层系为例

以典型的小断块普通稠油油藏——古城油田泌124断块下层系为例,通过开展油藏规模的聚合物驱跟踪数模研究,优化注入、采出相关敏感参数指导聚驱跟踪调整,采取适宜的井网井距,优选时机调剖,及时有效的防窜措施,适时调整注聚浓度,注聚井实施油套分注等高效跟踪调整技术,使该块聚驱取得了十分理想的增产效果,见效高峰期时日产油由注聚前的47.5 t/d增至80 t/d,综合含水由注聚合物前的83.6%下降至最低68.0%,阶段吨聚合物换油指标达到47.7 t/t,提高采收率5.7%,取得了很好的开发效果。     

改善二类油层聚合物驱开发效果的途径

通过对已开展的二类油层注聚试验区和工业化区块的动态反映特征分析,指出二类油层在聚驱开发过程中存在着注入能力差、产液能力低、见效含水低值期短、聚驱平面矛盾突出等问题。从实践的角度总结了改善二类油层聚合物驱开发效果的主要途径。二类油层聚合物驱通过严格控制注聚对象,可以减少层间差异;通过采取细分层系、缩小井距、完善注采系统以及优化注聚方案等技术措施,可以取得较好的开发效果。     

注聚末期剩余潜力评价及提高采收率技术

在国内外尚无成熟、有效的聚合物驱末期提高采收率技术的情况下,如何在含水回升期充分挖掘聚合物驱剩余潜力,对进一步提高油藏采收率具有重要意义。综合应用模糊数学、经验回归、驱替特征曲线及分类图版等方法,可以定量预测聚合物驱在含水回升期的剩余潜力,并将剩余潜力值细化到井组。依据井组动态特征,对分注、调剖、压裂等挖潜效果进行了定性、定量评价。该方法在A区块进行了现场应用,调整后的采出程度提高了1.89百分点,增油量14.48×104 t。该研究成果可为聚合物驱在含水回升后期的开发方案调整,并最大程度地提高阶段采出程度提供理论依据。     

聚合物驱组合段塞分注实验研究

萨尔图油田南二区东部140号断层以东地区葡I1-4油层,以多段多韵律和正韵律沉积为主,平均孔隙度30.0%,平均空气渗透率1 980×10-3μm2。水驱结束时该油层平均含水92%,采出程度39.5%。计划对该区块实施聚合物驱开采。以往经验认为,组合段塞调整注聚技术能够有效改善流度控制作用。然而对组合注入情况下如何进一步提高驱油效果、注入井分注时机、层段注入强度对开发效果有何影响却很少探讨。通过室内驱油实验,在聚驱的组合段塞注入不同时机(水驱空白阶段、含水下降阶段、含水稳定阶段、含水回升阶段)下调整注入强度实施分注以及在含水回升分注基础上进一步调整注入强度,同时对比不分注实验,评价各方案驱油效果。实验表明:不实施分注时聚驱采收率在水驱基础上提高了19.07个百分点,而组合段塞注入时实施分注均能够在不分注基础上进一步提高驱油效果;空白水驱时实施分注采收率提高幅度最大,为26.55个百分点;随着分注时机的滞后采收率提高幅度增加值依次递减,分注时机越早越好。     

聚合物驱后凝胶与聚合物交替注入参数优化

大庆油田经过聚合物驱后已进入特高含水开发阶段,存在水驱控制程度低、层间矛盾大等问题。为进一步挖潜剩余油,提高采收率,改善大庆油田注采开发现状,在室内实验研究的基础上,针对N5试验区开展了聚合物驱后凝胶与聚合物交替注入参数优化研究。研究结果表明,聚驱后凝胶与聚合物交替注入驱油采用小段塞多轮次的段塞提高采收率效果优于大段塞少轮次的段塞;最佳组合的段塞为凝胶(0.02PV)+聚合物(0.03PV),共计注入11轮次,注入总量为0.55PV;经过凝胶与聚合物交替注入驱油后,其阶段采收率可在聚驱基础上提高10%左右,说明凝胶与聚合物交替注入驱油方法具备进一步开发聚合物驱后剩余油的潜力。     

一种预测聚合物驱含水率的新模型

依据聚合物驱含水率降低值与产油量变化趋势相似的特点,将产量预测模型引入聚合物驱含水率预测。分析了Weibull预测模型、广义翁氏预测模型、瑞利预测模型的特点及其对聚合物驱含水率预测的适用性。同时,通过分析影响聚合物驱含水率的因素,将聚合物驱注入量、开发时间及聚合物浓度等主要参数引入预测模型,建立了聚合物驱含水率预测的新模型。应用该模型对大庆3个聚合物驱区块的含水率进行了预测。结果表明,预测曲线与实际含水率曲线的相关系数均高于0.98,预测的含水率最低值及对应的注入量误差均小于4%,预测结果可靠。该预测模型可用于分析聚合物驱注入量、聚合物浓度、注入速度等因素对聚合物驱含水率的影响,所需参数少,计算快,应用方便。     

下二门油田核二段Ⅱ油组普通稠油油藏二次聚合物驱实践与认识

下二门油田核二段Ⅱ油组属于普通稠油油藏,油层厚度薄、非均质严重、地下原油粘度大。经过20多年的水驱、聚合物驱及后续水驱开发后,油藏采收率低、采油速度低、采出程度低、综合含水高,开发效果逐年变差。二次聚合物驱采用井网调整技术、注采参数优化技术、全过程调剖技术、动态调整技术等关键技术,取得了较好的矿场应用效果。实践表明二次聚合物驱能较好地改善该油藏的开发效果,是进一步提高采收率的有效途径。下二门油田核二段Ⅱ油组普通稠油油藏二次聚合物驱是国内第一个开展二次聚合物驱的单元,其成功经验为类似油藏的开发提供了借鉴。     

裂缝性底水潜山油藏注气数值模拟研究

碳酸盐岩存在裂缝发育,先期水驱时,裂缝的高导流能力致使注入水充满了大部分裂缝,高含水与高效开发产生了深刻的矛盾。注气能够保持地层压力,波及效率较水驱高。为评价CO2的驱油效果,用正五点法单元井网,应用数值模拟软件,对华北任丘裂缝性底水潜山油藏CO2驱注气参数进行优化,主要包括段塞大小优化、注气速度优化、气水交替中的小段...     

聚合物驱含水率变化定量表征模型

基于实际聚合物驱含水率变化曲线的特征及定量表征模型的建立原则,建立聚合物驱含水率变化定量表征模型。刻画聚合物驱含水率变化曲线特征的主要参数包括含水率开始下降时注入聚合物孔隙体积倍数、含水率下降最大值时注入聚合物孔隙体积倍数、含水率恢复到初始注聚含水率值时对应的注入聚合物孔隙体积倍数及含水率下降最大值。基于粒子群优化算法给出了定量表征模型参数的拟合方法。同时,综合油藏数值模拟、正交设计和支持向量机方法建立了考虑多因素组合影响的聚合物驱含水率变化特征参数预测模型。计算实例表明,应用所建立的模型,能便捷地预测聚合物驱含水率变化,把握其整体趋势,指导聚合物驱方案的实施。图3表3参16     

海上油田稀井网大井距聚合物驱应用与分析

为改善海上X油田产量递减现状,在室内评价及小井组试验的基础上,进行了中高含水期的早期聚合物驱矿场试验,提出了海上油田注入井分层分质注入、分层调剖,油井提液引效的措施。研究表明,稀井网大井距聚合物驱主要以扩大平面波及体积为主;从边部油井的见效特征分析可知,聚合物注入可有效压制边水入侵,但对改善纵向层间矛盾效果有限。X油田早期聚合物驱试验为海上同类油田的开发提供了重要参考依据。     

渤海X油田聚驱后不同化学驱注入段塞优选及剩余油分布研究

渤海X油田自实施聚合物驱以来,含水上升较快,注聚井的吸水剖面反转现象严重,为改善开发效果,模拟地质油藏特征和开发情况,应用三层非均质平板岩心模型,开展了不同类型化学驱室内实验研究和合理段塞注入方式优选,结果表明:聚表二元驱能够有效改善聚合物驱过程中的剖面反转现象,有效扩大波及体积;优选的段塞注入方式为:0.1 PV(0.25%表面活性剂+2 000 mg/L聚合物)+0.3 PV(0.2%表面活性剂+1 500 mg/L聚合物),优选的聚表二元驱段塞注入方式比聚合物驱提高采收率8.6%。     

低渗透非均质油藏空气泡沫驱替注入参数优化实验

针对低渗透非均质油藏空气泡沫驱过程中不同渗透率储层注入参数优化困难的问题,以安塞油田长₆³组天然岩心为例,采用一维岩心流动实验装置开展空气泡沫驱注入参数优化实验,对气液比、泡沫段塞体积、注入压力、注入速率和注入时机进行优化,获得最佳注入参数,并分析不同渗透率储层空气泡沫驱注入参数优化规律。结果表明:同一组岩心内,随着气液比、泡沫段塞体积、注入压力和注入速率增加,采出程度不断提高,当这些注入参数达到一定程度后,采出程度增幅减小或下降,各注入参数均存在最优值;不同注入参数对采出程度的影响很大,对渗透率较低的储层尤为敏感;渗透率与最优注入气液比、注入体积、注入压力、注入速率均具有较好的指数递减关系,低含水时注入空气泡沫能够获得更高的采收率。该研究结果为低渗透油藏空气泡沫驱分区分层精细化注入提供了理论依据。