聚合物驱多段塞交替注入效果

聚合物驱区块采用单一段塞注入方式取得了较好开发效果,但出现了低渗层动用程度低、聚合物用量大等实际问题。应用水动力学采油原理创新发展了多段塞交替注入方式,即通过不同相对分子质量、不同质量浓度聚合物段塞交替注入来增加低渗层吸液量,从而有效动用低渗层剩余储量的方法。室内实验及现场试验结果表明:交替注入后油水井注采能力增加,4个试验区视吸水指数提高16.4%、采液指数提高11.3%;油层动用程度提高,小于1 m薄差油层动用厚度比例达到61.3%,在进一步提高采收率的同时降低了聚合物用量24.5%。聚合物驱交替注入方式是改善开发效果、提高聚驱效率的有效途径。     

ALTERNATIVE INJECTION TEST OF THE POLYMER FLOODING IN NO.3-4 STATION OF LAMADIAN OILFIELD

针对喇嘛甸油田二类油层聚驱开发中,采用单一高质量浓度段塞注入方式对低渗透层动用相对较差、同时聚合物用量相对较大的实际问题,从理论上论证了交替注入改善注聚剖面的作用,结合室内研究成果,通过开展聚合物驱多段塞交替注入现场试验,进一步论证了交替注入的可行性.在现场试验中,优化了交替注入的聚合物相对分子质量,并对交替注入的注入质量浓度进行了单井个性化设计,优化了交替注入周期,同时,根据生产动态变化进行了交替注入与分层测调等调整措施相结合的跟踪调整.交替注入后,在保证开发效果的前提下,减少了聚合物干粉用量.试验表明:交替注入能够改善二类油层聚驱开发效果,降低注聚成本,具有较高的推广价值和应用前景.     

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。     

冀东高浅北区聚合物驱注入参数优选

为使冀东高浅北区首次聚合物驱顺利实施,针对高浅北区油层大孔道发育特点和边底水情况,进行了高浅北区聚合物驱注入参数研究.在室内配方和先导性矿场试验研究基础上,结合冀东高浅北区的地质开发特征,确定聚合物驱聚合物段塞相对分子质量、质量浓度、矿场注入速度的合理范围.利用Eclipse数值模拟软件,建立冀东油田地质模型,模拟优选出适合冀东油田的聚合物相对分子质量、聚合物注入质量浓度、注入速度等注入参数.通过不同注聚方案对比,合理的注人参数有利于提高采收率,同时可最大限度避免油层堵塞,改善开发效果.为冀东油田注聚开发提供了理论依据,并对改善厚油层的注聚开发效果具有重要意义.     

变流度聚合物驱提高采收率作用规律及应用效果

大庆油田二类油层相比一类油层具有渗透率低、非均质性强、砂体发育较差的特点,为了更大程度上发挥聚合物驱油技术在二类油层上的开发效果,基于聚合物驱油墙聚并理论和流度控制理论,提出了变流度聚合物体系的梯次降黏、恒压提速的注入方式,即采用先高黏低速调堵高渗层、后降黏提速启动中低渗层的段塞式注入方式。该方式与交替注入对比实验结果和矿场应用效果表明：变流度聚合物梯次降黏注入的驱替前缘压力梯度大,可聚并形成高饱和度油墙,大幅度降低含水率,明显增加高渗透层流动阻力,后续低黏段塞以提速注入的方式依次匹配进入中低渗透层,明显扩大了中低渗透层的波及体积,改善了高、中、低渗层流度差异,在降低注聚成本的基础上,进一步提高了聚合物驱在非均质油藏的采收率。在梯次注入基础上提出的变流度聚合物驱新设计思路,指出了变流度聚合物驱设计参数关键在驱替段塞的数量和聚合物体系同油层的匹配关系。     

变黏度聚合物段塞交替注入驱油效果评价

针对聚合物单一段塞注入易发生返转、高渗层突进等问题,探索通过变黏度聚合物段塞交替注入改善非均质油层的驱油效果。对非均质油层依次交替注入不同黏度的聚合物段塞,高黏度聚合物段塞优先进入高渗层,降低了高渗层流速,迫使后续低黏流体进入与之较为匹配的低渗层,使高、低渗层驱替剂流度差异减小。实验结果表明,交替注入增加了低渗层的吸液量,低渗层分流率曲线形态由“∧”字型向“∩”字型转变,交替注入方式聚驱采收率提高值高于单一段塞注入方式,并且使聚合物用量降低了四分之一。     

聚合物驱多段塞交替注入方式及现场应用

针对目前低渗透层动用程度低、部分聚合物驱区块注入困难、聚合物用量过大等实际问题,探索通过多段塞交替注入方式进一步改善聚合物驱效果,提高聚合物驱效益。应用物理模拟实验方法,对非均质油层依次交替注入不同粘度的聚合物段塞,使高、低渗透层驱替剂流度差异减小,实现高、低渗透层聚合物段塞尽可能同步运移。实验结果表明,合理的多个段塞交替注入驱油方案较单一段塞注入多提高采收率2%以上,节省聚合物用量约25%。将该注入方式应用于大庆油区4个试验区,结果表明,有效控制了含水率上升速度,综合含水率较预测值低0.8%,增加产油量1.4×10~4 t,节省聚合物干粉用量18.6%。多段塞交替注入方式是提高聚合物驱效率、降低聚合物用量的有效措施。     

薄差油层聚合物驱分质注入技术

薄差油层聚合物驱过程中,采用同一种分子量的聚合物驱替,会由于低渗透层渗透率过低,造成油层堵塞、动用程度低.对于薄差油层,需要适当降低注入的聚合物分子量,同时控制高渗透率层注入量,这就是薄差油层聚合物驱分质分压注入的基本思路.基于这一思路研发了配套的井下分注工具及工艺管柱,实现对分层分子量、注入量的双重调节,并在注聚区块开展了现场试验,见到明显效果.     

聚合物交替注入油层压力扰动及流体窜流规律

针对目前部分聚合物驱区块出现的聚合物用量大、吨聚增油下降,致使聚驱效益逐渐变差的问题,提出了交替注入改善聚合物驱开发效果的新型驱油方法。通过建立非均质油藏物理模型,应用自动化岩心驱替装置,研究了交替注入方式和单一段塞注入方式油层压力扰动和流体窜流规律。结果表明：与单一段塞注入方式相比,交替注入方式改变了油层渗流压力场和流体窜流规律,该注入方式有利于低渗层吸液,从而提高了低渗层动用程度;交替注入较单一段塞注入提高采收率2个百分点左右,且降低聚合物用量25%左右。该研究成果一定程度上解释了交替注入能够改善开发效果的原因,为优化聚合物驱注入参数和注入方式提供指导,为交替注入技术的推广提供理论依据。     

天然气与聚合物交替驱油实验

针对聚合物驱存在厚油层顶部或各韵律段顶部的中低渗透油层动用差、聚驱效果差、层间矛盾更加突出等问题,为进一步提高中低渗透油层的驱油效率,利用天然气具有在地层中自然膨胀效应和重力分异作用,更容易进入中低渗透率油层的特点,开展了天然气与聚合物交替驱油室内研究。通过岩心驱油实验,研究了气体段塞大小、气液比、聚合物相对分子质量、聚合物溶液质量浓度、段塞组合等对天然气与聚合物交替驱油提高采收率效果的影响。注入参数优化实验结果表明,天然气与聚合物交替驱油比聚合物驱多提高采收率11%;交替周期、聚合物相对分子质量和前置段塞等对提高油层存气率和气体突破速度的影响实验表明,缩短交替周期,利用中分子聚合物交替并增加高浓度聚合物前置段塞,可有效减缓气窜。     

海上油田二元复合驱末期段塞优化提效室内物理实验

渤海某表面活性剂/聚合物(SP)二元复合驱油田目前已进入SP二元复合驱开发末期,存在吸水差、聚合物突进等问题,为指导目标油田SP二元末期开发方案调整、提升化学驱开发效果,设计三管并联人造岩心驱替实验,模拟油田实际开发历程,研究了同等经济条件下不同浓度的聚合物保护段塞以及"高浓度聚合物-SP二元复合体系"交替注入的驱油效果。研究结果表明:保护段塞注入压力随着聚合物浓度增加而增大,且与交替周期无关;交替注入中聚合物浓度为2500 mg/L的驱油效果略好于2000 mg/L,两个周期驱油效果较一个周期好;对于目标油田,末期合理的开发方案为在目前注完0.2 PV SP二元复合体系后,注入聚合物浓度2500 mg/L、段塞尺寸0.08 PV的高浓度聚合物段塞与SP二元复合体系交替两个周期,对于指导海上油田SP二元复合驱末期开发方案调整有重要的意义。图4表8参13     

聚合物与碱／表活剂交替注入提高采收率研究

聚合物驱的驱油动态表明,注入一定体积后被调整的油层的吸入剖面会发生反转,因此,采用聚合物与碱／表面剂交替注入能有效地发挥二者体系对提高采收率的不同作用效果。对于变异系数0．70左右的非均质油层研究表明,二元体系的注入时机应选择在前置聚合物段塞0．10 PV附近,交替的二元体系段塞小于0．20PV,对于化学剂用量相同的一个特定条件,文中也研究了交替频率对驱油效果的影响。同时,交替注入还可以简化三元复合驱的矿场地面注入工艺,减小了由于注入压力升高而导致的注入能力降低的矿场实际问题。     

低渗透岩心聚合物驱提高采收率实验研究

考察了为大庆低渗油层筛选的大庆炼化普通聚合物(P1,M=4.96×106)和抗盐聚合物(P2,M=6.56×106)45℃时在φ2.5 cm×10 cm、Kw分别为0.02、0.05、0.1 μm2的并联三岩心组上的驱油效果.用清水配制P1溶液,用矿化度3.7 g/L人工盐水配制P2溶液并驱替岩心,聚合物溶液浓度1.0和1.2 g/L.驱替方案分为3组共8个,每个方案均包括注入0.57 PV的P1、P2两个聚合物段塞.驱替实验结果如下∶P2(盐水溶液)的驱油效果好于P1(清水溶液);并联岩心组中,高渗岩心采收丰最高,中渗岩心次之,低渗岩心再次之;不论P1、P2段塞之同是否有水驱,先注P1再注P2方案的采收率普遍高于先注P2再注P1的方案;两聚合物段塞依次连续注入方案的采收率,高于两段塞间有水驱的方案的采收率;注入1.2 g/L聚合物段塞方案的采收率,高于注入1.0 g/L聚合物段塞方案的采收率;饱和油的岩心不经水驱而直接注聚合物段塞的方案,其采收率高于先水驱再聚合物驱方案的采收率.表4参4.     

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。     

聚合物与碱／表活剂交替注入提高采收率研究

聚合物驱的驱油动态表明，注入一定体积后被调整的油层的吸入剖面会发生反转，因此，采用聚合物与碱／表面荆交替注入能有效地发挥二者体系对提高采收率的不同作用效果。对于变异系数0．70左右的非均质油层研究表明，二元体系的注入时机应选择在前置聚合物段塞0．10PV附近，交替的二元体系段塞小于0．20PV，对于化学荆用量相同的一个特定条件，文中也研究了交替频率对驱油效果的影响。同时，交替注入还可以简化三元复合驱的矿场地面注入工艺，减小了由于注入压力升高而导致的注入能力降低的矿场实际问题。     

单元间夹层分布对二次射孔井开发效果的影响

油田采用聚驱开发时，由于原水驱时主力油层含水较高，为了在注聚合物前的空白水驱阶段提高生产经济效益，对高含水主力油层的聚合物油井在完井时不射开，而在注聚合物之后再补孔，即进行二次射孔开发。大庆萨中开发区中区东部及东区在聚合物驱前的空白水驱阶段采用二次射孔完井方式开发，共有33口聚合物油井采用二次射孔方式完井，但效果不理想。为弄清原因，根据2区块葡一组单元间夹层图，对影响二次射孔开发效果的单元间隔层发育状况进行了分析，结果发现二次射孔井开发效果受单元夹层发育程度控制，且夹层的发育分布与层间窜水的空间发布相一致。     

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。     

改善聚合物驱油效果的调整措施

1．注聚前期调整 1．1 合理井距研究 聚合物驱的现场试验和数值模拟结果都表明，不同井距条件下注聚合物会有不同的增油降水效果，因此，注聚前对井网调整是必要的。但是在油田进行聚合物驱时，对井距的选择必须考虑两个因素：一是注入压力，即注水时达到配注要求时的注入压力与油层破裂压力之间的余量，因为注水井改为注聚合物溶液后，随井距的增大，聚合物段塞注入过程中注入压力随之增大；二是聚合物在地层中的热稳定性和化学稳定性的时间长短。上述两个方面是决定聚合物驱井距大小的主要因素。而这两个因素又受油层的渗透率、油层温度及地层水矿化度等方面的制约。     

喇北东块二类油层三元试验前置段塞应用效果

针对喇北东块二类油层三元复合驱油试验区前置聚合物段塞注入后暴露出的平面渗流能力差异大、注采能力下降幅度大等问题,研究了高相对分子质量、高质量浓度的前置聚合物段塞在非均质二类油层不同井区应用的动态变化特征及对后期开采效果的影响。结果表明:二类油层前置聚合物段塞的注入参数设计,应该根据井组的油层物性和连通程度匹配合理的聚合物相对分子质量和质量浓度,既要起到较好的调剖作用,又不能因为相对分子质量和质量浓度过高影响开采效果。研究认为喇北东块三元复合驱油试验区前置聚合物段塞应采用1 200万、1 900万、2 500万相对分子质量,1.5~2.5 g/L质量浓度的聚合物体系。     

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。