聚合物驱油机理和应用

利用研制的聚合物驱模拟器对纵向非均质、油水粘度比、润湿性、流变性、重力、转注时间、扩散、不能进入的孔隙体积、聚合物的增粘、吸附、降低渗透率能力等进行了模拟研究,得到了一些新认识。对某些条件非常不利的反韵律油层,聚合物驱可能不提高甚至降低采收率;油湿比水湿对聚合物驱有利是有条件的;在一定范围内,非均质系数愈大对聚合物驱是否愈有利而取决于非均质类型;影响聚合物驱最重要的因素是油藏非均质程度与类型、油水粘度比、润湿性、聚合物性能;地层温度和地层水盐浓度不高,中等原油粘度和平均渗透率较大的适度非均质正韵律油湿油藏是聚合物驱的理想油藏;注采速度对反韵律油层的影响比正韵律油层要大。     

聚合物驱油机理和应用

利用研制的聚合物驱模拟器对纵向非均质、油水粘度比、润湿性、流变性、重力、转注时间、扩散、不能进入的孔隙体积、聚合物的增粘、吸附、降低渗透率能力等进行了模拟研究,得到了一些新认识。对某些条件非常不利的反韵律油层,聚合物驱可能不提高甚至降低采收率;油湿比水湿对聚合物驱有利是有条件的;在一定范围内,非均质系数愈大对聚合物驱是否愈有利而取决于非均质类型;影响聚合物驱最重要的因素是油藏非均质程度与类型、油水粘度比、润湿性、聚合物性能;地层温度和地层水盐浓度不高,中等原油粘度和平均渗透率较大的适度非均质正韵律油湿油藏是聚合物驱的理想油藏;注采速度对反韵律油层的影响比正韵律油层要大。     

水驱不同注采位置油藏特征——以萨尔图油田北二西区块油藏为例

利用油藏剩余油粘度和岩心分析方法,对萨尔图油田北二西区块油藏剩余油粘度、驱油效率等参数进行了研究。结果表明,水驱主流线不同注采位置剩余油粘度、油藏流度、含油饱和度和驱油效率均呈现不同程度的非均质性,并受储层物性、注采位置和驱油时间等因素控制;主流线从注水井到采油井方向,油藏非均质性增强,含油饱和度增大,驱油效率减小,且驱油效率与渗透率成正相关,相关程度随渗透率的增大而增高,剩余油粘度与渗透率微弱相关,含油饱和度与渗透率低度相关;随水驱油时间的延长,剩余油粘度和驱油效率增大,油藏流度与含油饱和度下降。综合挖潜水驱不同注采位置剩余油仍有一定潜力,其中主流线靠近采油井位置开采潜力最大;聚合物驱油则更合适,可根据聚合物驱油藏流度比控制范围和剩余油粘度的测定结果,确定聚合物溶液的粘度及质量浓度。     

驱替液黏度对多层非均质油藏聚驱吸液剖面返转及驱油效果影响

针对聚合物驱过程中吸液剖面返转现象,通过模拟渤海某油藏的地质条件,从不同黏度的同质聚合物溶液在低渗透层的分流率出发,研究了聚合物溶液黏度对注聚过程中吸液剖面返转的影响规律,并开展了浓度为1500 mg/L的剪切后黏度分别为30.5 mPa·s和130.8 mPa·s的异质聚合物（HPAM和HAPAM）溶液段塞组合的驱油实验。结果表明,聚合物溶液黏度增加,聚合物驱时吸液剖面返转时机将提前,低渗透层分流率先升后降,并且分流率的峰值会增大,注入聚合物溶液黏度过低或者过高都不利于提高采收率。对于渤海某油田,过炮眼后聚合物溶液黏度控制在15~30 mPa·s范围之内较为合适。高黏度HAPAM溶液对非均质油藏改善效果要强于低黏度HPAM溶液,但其相应的注入压力也更高,对于海上正在实施聚合物驱的某多层非均质油藏,采用高黏-低黏异质聚合物溶液交替注入方式对非均质油藏改善效果更加明显。     

非均质性对高温高盐油藏聚合物驱影响实验研究——以大港油田官109-1断块油藏为例

针对大港油田高温高盐油藏官109-1断块特点,建立层内和层间非均质模型,对水驱之后的模拟油层进行聚合物驱室内实验。结果表明:层内非均质条件下,渗透率级差越大,水驱效果越差,转聚合物驱后提高采出程度幅度越高;反韵律组合前期水驱采出程度最高,正韵律组合后期聚合物驱提高采出程度幅度最大,最终采出程度最高;聚合物溶液注入速度对最终驱油效率影响较小;随着聚合物注入量增加,提高采出程度幅度增加,超过一定量后,增幅减缓。层间非均质条件下,随着聚合物浓度增加,中低渗层吸液能力出现先增后减的趋势;层间非均质性越强,水驱后转聚合物驱改善开发效果越明显;层间渗透率级差相同时,平均渗透率越低,聚合物驱提高采出程度幅度越大。     

纵向非均质油藏聚合物变阻力渗流规律实验研究

聚合物驱在多个矿场试验中取得了良好的应用效果,但在聚合物驱过程中常常出现吸液剖面返转现象,而传统的交替注入聚合物溶液来控制吸液剖面返转的理论对笼统开发纵向非均质油藏并不适用。从计算油水两相流的阻力出发,研究了聚合物驱过程中发生吸液剖面返转的机理与判别方法,探讨了交替注入聚合物溶液在笼统开发过程中提高采收率的机理,确定了聚合物驱适用的渗透率级差界限。结果表明,在纵向非均质油藏中,各层的流度极值点对应的注入量为聚合物驱吸液剖面返转发生点;在笼统开发纵向非均质油藏的情况下,交替注入聚合物溶液没有明显提高低渗层吸液量,而是通过聚并油墙作用来提高采收率;当纵向非均质油藏储集层渗透率级差大于4时,单一聚合物驱已不能达到最佳的开发效果,需要调整吸水剖面后再进行聚合物驱以提高原油采出程度。     

油藏非均质性对聚合物驱开发效果的影响

聚合物驱是水驱后进一步提高原油采收率的三次采油技术,在不同类型油藏中均取得了较好的应用效果。聚合物驱开发过程中,油藏非均质性对聚合物驱的驱替效果有较大影响。基于油藏沉积微相展布形态,归纳出储层渗透率平面非均质性、厚度平面非均质性和几何形态非均质性等3类油藏非均质性。应用油藏数值模拟方法建立3类多个理论地质油藏模型,并且在每一类模型具有相同的生产约束条件下,研究了油藏非均质性对聚合物驱不同注采井网驱替效果的影响。研究结果表明,同一模型在相同工作制度和不同注采方式下,初期产油量和累积产油量存在较大差别。对于储层厚度平面非均质性油藏,厚注薄采的聚合物驱开发效果优于厚采薄注;对于渗透率平面非均质性油藏,高注低采的聚合物驱开发效果优于高采低注;对于几何形态的非均质性油藏,宽采窄注的聚合物驱开发效果优于宽注窄采。因此,合理地部署注采井网能有效地提高油藏聚合物驱的开发效果。     

特殊油藏聚合物驱物理模拟实验研究

聚合物驱是提高油藏开发效果的有效方法,室内和矿场数据表明,聚合物驱可在水驱基础上提高采收率10%左右.江苏油田部分区块具有储量低、非均质性严重、地层温度高和注入水矿化度高等特点,需要对聚合物驱油技术在这些区块上的适应性进行评价.针对油藏开发实际需求,利用现代物理模拟方法,对真15等区块聚合物驱增油效果进行了评价.结果表明.聚合物用量、浓度、段塞组合方式、注入时机和油藏非均质状况等因素对聚合物驱增油效果存在影响.对于平均渗透率高、非均质性比较严重的区块,在化学剂费用相近条件下,"调剖 聚合物驱"或"聚合物驱 调剖 聚合物驱"段塞组合方式增油效果要优于单纯聚合物驱.     

聚合物驱后储层内残留聚合物分布特征

聚合物驱油层岩石中残留聚合物分布特征是聚合物驱精细调整、提高驱油效果的基础。在大庆萨尔图油田聚合物驱不同注采位置检查井采集油砂样品,利用高温氧化还原—热导—元素法测定聚合物驱岩石中聚合物残留量,对不同注采位置岩石残留聚合物分布特征和影响因素进行研究。结果表明:聚合物驱油层岩石中聚合物残留量在纵向上非均质性分布明显,残留量最大相差近80倍,随聚合物驱时间的增长残留量趋于增大、非均质性趋于减小;在横向及平面上聚合物残留量由大到小的顺序为主流线注入井位置、主流线中间位置、主流线采油井位置、分流线中间位置;聚合物驱主流线从注入井到采油井方向,聚合物残留量与渗透率从高度负相关变化为显著负相关,相关程度呈减小趋势,与孔隙度从微弱正相关变化为显著负相关,相关程度呈增大趋势;聚合物驱分流线中间位置聚合物残留量与渗透率显著负相关、与孔隙度高度正相关;残留聚合物分布受油层岩性及粒度、注采位置、聚合物驱时间、油层物性等影响。     

聚合物驱主流线与分流线油藏剩余油特征

采集油田开发取心检查井聚驱主流线和分流线油藏的油砂样品,检测得到黏度、流度、含油饱和度、驱油效率等油藏实验参数,对剩余油的特征、流动性、开采潜力及控制因素等进行了研究。结果表明:剩余油的黏度、流度、含油饱和度、驱油效率等都呈现不同程度的非均质性特征,聚驱主流线较分流线油藏剩余油黏度、流度高,含油饱和度低,驱油效率高;油藏参数对驱油效率影响趋势和程度不同,主流线与分流线油藏剩余油的黏度、流度、孔隙度、渗透率与驱油效率的相关性差别较大;聚驱主流线油藏驱油效率受孔隙度和流度控制,聚驱分流线油藏驱油效率明显受孔隙度、流度和黏度控制;聚驱主流线油藏剩余油开采潜力高于分流线。     

聚合物驱提高采收率实验研究

长期注水开发加剧了油藏非均质性,形成优势流场,随着油田聚合物驱的扩大,聚合物沿高渗透条带窜流导致油井提前见聚,降低了驱油效率。通过并联岩心实验模拟高含水后期油田聚合物驱油,实验结果表明,不同渗透率级差下,岩心采收率提高程度不同,随着级差的增加,聚合物驱最终采收率降低,相同级差与注入速度条件下,岩心的采收率与聚合物的浓度密切相关,后续水驱过程中低渗透岩心的采收率大幅度提高,但高渗透岩心最终采收率均高于低渗透岩心。     

陆相沉积多层非均质油藏聚合物驱层系组合界限研究

原油黏度高及储层非均质性强是影响海上油田聚合物驱开发效果的重要因素。本文采用双管并联物理模拟实验,研究了多层非均质油藏在不同注聚时机、不同注聚速度下,聚合物溶液在不同渗透率级差岩心中的分配比例,分析了岩心渗透率级差对高、低渗透层和总的采收率的影响。实验结果表明,多层聚合物驱的合理渗透率级差在5~6范围内,聚合物驱改善储层纵向非均质性较理想,能获得较高的采收率。研究结论为确定多层非均质油藏的聚合物驱合理层系组合界限提供了实验和应用依据。图9表3参8     

缩小井距结合聚合物驱提高边际油层采收率研究

陆相、多层、非均质砂岩油田部分油层因发育连续性差、渗透率低、层间渗透性差异大,造成现井网水驱控制程度低和层间干扰严重,致使水驱采收率低。由于进一步加密井网进行水驱开采经济上不可行,为此提出了井网加密和聚合物驱结合的方法,并开展了先导性矿场试验。室内聚合物注入参数研究、方案设计优化、聚合物驱动态特征、分层注入工艺以及增产、增注措施的研究表明,在井距缩小到100 m的条件下,将厚度小于1 m、渗透率界于5×10-3~100×10-3μm2的油层组合,通过分层注聚、分质周期注聚,可提高采收率10%以上。结果表明,井网加密和聚合物驱技术结合经济可行。     

交联聚合物封堵平面非均质油藏物理模拟

利用平面非均质填砂模型进行了有机交联聚合物封堵的油藏物理模拟实验,对比研究了水驱、聚合物驱和交联聚合物封堵对开采效果的影响.通过布置49个高精度的压差传感器测量交联聚合物封堵过程中油藏压力场的动态变化,用数码相机照相定性地观察了油藏流体变化情况.实验中发现,交联聚合物封堵最终采收率比水驱提高33%,比聚合物驱提高14%.交联聚合物能有效地封堵高渗条区,形成"段塞",改变了油藏内流体流动方向,扩大了波及范围,驱替出低渗区的油,提高了采收率.     

大庆油田三元复合驱矿场试验动态特征

相对于其他提高采收率方法,三元复合驱对原油性质和油藏性质更为敏感。为此,大庆油田在室内研究成功的基础上,先后进行了5个三元复合驱矿场试验,研究了不同油藏特性、不同井距和不同配方的三元复合驱特征。试验结果表明,与聚合物驱相比,三元复合驱过程中注入能力下降幅度低,采出能力和综合含水的下降幅度大,在低含水期出现了乳化和结垢现象,三元复合驱比水驱提高采收率20%以上。尽管注采能力下降,但由于含水率大幅度降低,所以三元复合驱仍保持了较高的采油速度.     

影响聚合物驱增油动态的敏感参数研究

利用新建立的包含若干具有明确物理意义的特征参数的聚合物驱增油动态定量表征模型,将增油曲线的刻画归结为增油初始时累注量、对应最大增油量时累注量、增油期结束时累注量、最大增油量等4个特征参数.在油藏数值模拟研究的基础上,讨论了包括油藏静态参数、动态参数以及聚合物性质参数等15个影响聚合物驱增油动态的因素及其影响规律.研究结果表明,影响聚合物驱增油动态和提高采收率值的主要敏感因素包括渗透率变异系数、地层水矿化度、地层温度、注聚前含水、注聚用量、注入速度、注采比、渗透率下降系数、吸附等.     

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。     

大庆油田三元复合驱矿场试验动态特征

相对于其他提高采收率方法,三元复合驱对原油性质和油藏性质更为敏感。为此,大庆油田在室内研究成功的基础上,先后进行了5个三元复合驱矿场试验,研究了不同油藏特性、不同井距和不同配方的三元复合驱特征。试验结果表明,与聚合物驱相比,三元复合驱过程中注入能力下降幅度低,采出能力和综合含水的下降幅度大,在低含水期出现了乳化和结垢现象,三元复合驱比水驱提高采收率20%以上。尽管注采能力下降,但由于含水率大幅度降低,所以三元复合驱仍保持了较高的采油速度.     

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。     

聚合物驱波及系数和驱油效率实验研究

通过室内三维物理模拟驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数与驱油效率的变化特征,探讨了采用聚合物驱工艺的储层类型对提高采收率的贡献程度.结果表明,在有隔层的条件下,中渗透层贡献程度达到了48.35%;其次是低渗透层,贡献率为30.86%;而高渗透层仅为20.79%.聚合物驱的主要作用在于提高中、低渗透层的波及系数.与注水工艺相比,聚合物所具有的粘弹性能提高驱油效率,但其对提高采收率的贡献是有限的.