聚合物溶液老化作用数值模型研究

聚合物驱油是化学驱提高采收率的主要方法之一。聚合物的老化作用是影响聚驱效果的重要因素。目前,在数值模拟技术中,能够描述聚合物老化作用的数学/数值模型还鲜见报道。为此,提出了"时间通量"概念,以此建立了考虑聚合物老化作用的油藏数值模型。利用数值模拟,初步探讨了不同老化速度对聚驱效果的影响。研究表明:在油藏数值模拟中需要考虑聚合物的老化作用;聚合物的吸附作用是影响网格内聚合物老化时间曲线形态的重要因素;老化时间曲线的形态也可以反映聚合物在地层中的运移情况。     

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。     

基于黏度修正模型的聚合物热降解数值模拟

高温油藏中聚合物的热降解是影响驱替效果的一个重要因素,通过油藏数值模拟技术可以评价聚合物热降解对提高采收率的影响。基于连续性介质假设,建立了聚合物黏度变化的偏微分描述方程,并在已有数值模拟器的基础上修正其黏度模型,建立高温油藏的聚合物热降解数值模拟模型。结果表明:黏度修正模型直接描述了聚合物热降解过程中质量浓度不变而黏度降低的物理化学过程,有助于更加准确地描述聚合物质量浓度场的变化过程。新的黏度修正模型可以更加有效地模拟计算聚合物在油藏流动中的聚合物热降解过程,为高温油藏聚合物驱项目的参数设计和风险评价提供理论依据。     

聚合物驱流线模拟中的更新流线问题

考虑了聚合物驱过程中黏度变化和岩石吸附效应,建立聚合物驱流线模型,并编写了相应的聚合物驱流线模拟程序,重点考察了聚合物驱替过程中流线更新的作用,并与商业模拟器进行了对比研究表明,聚合物驱过程中的流场变化不可以忽略,固定流线的假设会产生较大的误差,而更新流线可以得到更加精确的结果对平面五点并网聚合物驱过程的模拟表明,改进的后流线模拟方法可以更好地运用于聚合物驱提高采收率过程的预测。     

基于潜力预测模型的聚合物驱参数敏感性分析

采用流线方法建立了一种新的预测聚合物驱提高采收率潜力的数学模型。给出了该模型的假设条件和基本数学式,讨论了纳入该模型的聚合物驱物理物化参数。利用该模型预测了一个拟三维油藏五点式井网井组模型(5层10 m厚油层,平均渗透率2μm2,渗透率变异系数0.7,孔隙度20%,原始含水饱和度30%,原始地层压力10MPa,温度50℃,地层原油粘度60 mPa.s),以80 m3/d流量依次注水0.4 PV、注1700 mg/L聚合物溶液0.3 PV、后续注水,所得采出程度~含水率曲线与国外数值模拟软件VIP-POLYMER的计算结果一致。利用该模型考察并分析了地层原油粘度(10~90 mPa.s),地层温度(30~80℃),地层水矿化度(5×103~3×104mg/L),渗透率变异系数(0.1~0.9),聚合物溶液粘度(5、10、15 mPa.s),渗透率下降系数(1.5、2.0、2.5),不可及孔隙体积分数(0.5~0.0),吸附性质(无吸附、不可逆吸附、可逆吸附)、聚合物浓度(500~2500 mg/L),聚合物段塞尺寸(0.1~0.6PV),聚驱时含水率(60%~95%)等油藏参数、聚合物性质参数、注入工艺参数对聚合物驱效果(提高采收率或含水率曲线)的影响。图13表3参3。     

聚合物驱合理地层压力控制方法

针对大庆油田区块地层压力低导致聚合物驱效果差的问题,通过化学驱数值模拟和现场资料分析,对转聚合物驱前和聚合物驱过程中的合理地层压力进行了研究,结果表明：转聚合物驱前地层压力应控制在原始地层压力附近,不能低于饱和压力;转聚合物驱前地层压力低时,应在转驱前提高地层压力到原始地层压力,再进行聚合物驱效果较好;聚合物驱过程中地层压力低时,调整地层压力的时机越早越利于改善聚合物驱效果。应用上述方法,调控了正在实施的二类油层区块的地层压力,地层压力由平均10.2MPa上升到10.6MPa,聚合物驱效果显著。合理地层压力的调控方法对于聚合物驱及时的跟踪调整具有重要意义。     

基于数值试井的聚驱前缘与大通道识别应用案例分析利用产气剖面精细描述多层气藏动态特征

地层压力、聚合物波及范围及前缘变化监测是聚合物驱提高采收率中亟待解决的难题。根据地层流体渗流特点,考虑聚合物黏度、吸附、剪切变稀等多种物化现象,建立油水两相四组分聚合物驱流动模型,基于非结构PEBI网格进行全隐式数值求解,形成聚合物驱数值试井方法,并研制聚驱数值试井解释软件。以A1井和B1井为例,应用压力恢复测试的数值试井解释结果,考察了聚合物驱的波及范围及聚驱前缘推进情况,识别了注采井组之间优势通道发育状况。该方法在大庆油田聚合物驱开发区块应用200多井次,取得较好的效果。应用实例表明,聚驱数值试井解释软件能正确反映地层压力及流体渗流情况,准确判断聚合物波及范围及前缘推进、地层大孔道分布、井间连通状况,可以为化学驱提高采收率的生产制度优化和措施调整提供依据。     

Fe离子对聚合物溶液粘度的影响研究

大庆，胜利等油田聚合物驱已进入工业化大面积推广应用阶段，并取得了较为理想的增油降水效果。其作用机理主要是增加驱替液的粘度，改善不利的油水流度比来提高原油采收率。然而，在矿场实施中，聚合物粘度比同条件下室内配制的溶液粘度要低得多，聚合物溶液发生了不同程度的降解作用。聚丙烯酰胺的降解作用主要有氧化降解、生物降解、光催化降解、机械降解等。     

高渗储层双降解修井液体系研究

渤海油田多高渗储层,修井过程中易发生修井液大量漏失,修井液进入地层后若与储层配伍性差,修井液中的聚合物难于降解,常常引起储层伤害,导致修井后产量降低。因此,要求修井液应具备强的封堵能力和易降解特性。考虑修井作业时间对降解速度的要求,从热降解和生物酶降解角度出发,研制出了双降解修井液体系。评价结果表明,该体系封堵能力强,热降解性和生物降解性好,具有较好的储层保护效果。     

利用聚合物驱产出液浓度剖面模型确定不可入孔隙体积和滞留孔隙体积

聚合物驱数值模拟中不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积等物理化学参数往往不易准确获得，严重影响了聚合物驱数值模拟结果和矿场动态预测效果。该文以聚合物驱互溶驱替理论为基础，介绍了聚合物驱产出液浓度剖面模型的测定与分析方法。实验测得了大庆油层条件下的聚合物驱产出液浓度剖面模型，求出了相应的不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积。通过浓度剖面模型确定不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积的方法，具有操作简单、准确、易于掌握等特点。研究成果对聚合物驱数值模拟技术、聚合物驱方案设计和矿场动态监测有指导意义。