二類油層聚驅分層注入技術研究與應用/

摘要：目前薩北開發區二類油層聚驅成為薩北油田原油穩產的主要對象，且二類油層地質儲量接近薩北開發區總地質儲量的二分之一，剩余潛力大。但二類油層井段長，層數多，較一類油層相比，層間矛盾更加突出，嚴重影響了二類油層整體的開發效果。所以研究探討二類油層聚驅分層注入技術界限，明確分層注入的井層選取原則及分注時機，保證高中滲透層充分發揮潛力的同時，最大限度的動用薄差層，使整體的開發效果得到提高。本文簡單介紹了分注注入的工藝設計，并在動態分析及數值模擬研究成果的基礎上，定量的給出了分層注入的選井選層原則及分注時機，在實踐中應用后，取得了較好的效果，對二類油層最終采收率的提高具有重要的意義。

主題詞：二類油層 分層注入 提高采收率

1 問題的提出

薩北開發區北三西西塊二類油層聚驅空白水驅階段的的吸入剖面顯示，在籠統注入方式下，不同油層厚度、滲透率的油層吸入狀況差異較大，油層發育厚度大，滲透率高的薩Ⅱ10+11、薩Ⅱ12、薩Ⅱ13+14、薩Ⅱ15+16、薩Ⅲ2沉積單元吸入厚度比例高，吸入厚度比例達到65.7%，相對吸入量高達72.1%，而其他沉積單元吸入厚度比例低，吸入厚度比例為34.8 %，相對吸入量僅占全井的19.5%。從滲透率分級上來看，高滲透層的相對吸入量遠高于中低滲透層，注入的溶液在高滲透層突進的快，低滲透層由于吸入能力低、啟動壓力高得不到充分動用，驅油效果差，嚴重影響了聚驅的整體開發效果，且低滲透油層的低水淹厚度比例高于高滲透層2.9個百分點，剩余油相對富集。因此，在二類油層聚驅開發過程中，適時分注，以便解決不同滲透油層的層間矛盾，進一步擴大波及體積，挖潛中低滲透層油層的剩余油，提高最終采收率和區塊最終的開發效果。

2 分層注聚工藝技術

同井分層注聚，就是在同一口注聚井中，利用封隔器將多油層分隔為若干層段，使之在加強中、低滲透率油層注聚的同時，通過調節配注芯長度，改變產生的節流壓差，降低高滲透層注入壓力，調節相應的注入量，從而達到分層配注的目的。

一類油層從1995年開始試驗應用雙管分注工藝進行分層注聚，經技術改進，利用相對成熟的環形降壓槽分注工藝分層注聚，環形降壓槽分注也屬于單管分注工藝，但具有工藝簡單，方案調整方便的特點，目前二類油層普遍應用的同心環形降壓槽分層注聚，改進后的工藝，是在原有環形降壓槽基礎上進行了優化，設計了流線型壓力調節元件。這種壓力調節器在70m3/d流量范圍內，節流壓差為2.5MPa時，聚合物溶液粘損率從半圓形的15%降低到5%。節流元件采用環形降壓槽結構，具有粘損率低、調配簡單等優點。配注器采用同心式結構，適用于2～3層的聚合物分層注入。

3 二類油層聚驅分層注入的井層選取原則

為了進一步研究二類油層分層注入的可行性及分層界限、時機等問題，我們利用數值模擬技術開展了進一步的研究，針對二類油層的地質特點，計算了不同滲透級差、不同分注層段數，不同油層厚度比例、以及不同隔層條件下分層注入聚合物的開采效果，并由此摸索出二類油層分層注入井的一套選井選層的原則。

3.1 二類油層聚驅分層滲透率級差界限的確定

數值模擬結果表明，在正韻律油層中，當滲透率級差大于3時，分層注聚的效果明顯好于籠統注聚，當滲透率級差為3時，分層注聚聚驅采收率比籠統注聚采收率高0.15個百分點，含水下降幅度高0.8個百分點。在反韻律油層中，當滲透率級差大于5時，分層注聚的效果明顯好于籠統注聚，當滲透率級差為5時，分層注聚聚驅采收率比籠統注聚采收率高0.11個百分點，含水下降幅度高0.5個百分點。因此，根據數值模擬計算結果，在正韻律油層中，當滲透率級差大于3時，在反韻律油層中，當滲透率級差大于5時，應對注入井采取分層注入。

3.2二類油層聚驅分層層段數界限的確定

數值模擬結果表明，當分注層段為3時，分層注聚的聚驅采收率比籠統注聚高1.13個百分點，含水下降幅度高2.47個百分點。當分注層段為4時，分層注聚的聚驅采收率比籠統注聚高1.18個百分點，含水下降幅度高2.57個百分點。與分注層段數為3時變化不大，聚驅采收率和含水下降幅度僅增加了0.05和0.1個百分點。可見分注層段超過3層以后，聚驅采收率和含水下降幅度的增加趨勢放緩。

3.3二類油層聚驅分層油層厚度比例界限的確定

數值模擬結果表明，當油層厚度比例小于3時，分層注聚的效果明顯好于籠統注聚，當油層厚度級差為3時，分層注聚的聚驅采收率和含水下降幅度比籠統注聚高0.66和6.25個百分點。

3.4二類油層聚驅分層隔層界限的確定

數值模擬結果表明，當隔層展布大于1/3個井距時，分層注聚的效果明顯好于籠統注聚，當隔層展布為1/3個井距時，分層注聚的聚驅采收率和含水下降幅度比籠統注聚高0.76和7.25個百分點。在滿足工藝條件下，隔層厚度對開發效果的影響不大。當縱向非均質油層層間隔層厚度為1m時，分層注聚的聚驅采收率比籠統注聚高1.77個百分點。而且隔層的厚度越大開發效果越好，但聚驅采收率和含水下降幅度的增幅不大。隨著目前的工藝技術的發展，分注層之間夾層的厚度大于0.6m即可。

4 二類油層聚驅分層注入的應用及效果

北三西西塊二類油層在開發過程中，根據動態變化及層間矛盾影響的程度，適時的進行了分層注聚，空白水驅階段分注86口，注聚見效期分注19口井，低值期分注43口。目前分注井數為148口，分注率57.1%。分注后，各階段均取得了較好的效果。

針對空白水驅階段層段數多、層間發育差異大，夾層穩定的86口注入井實施分注，分注層段數為262個，分注后層間滲透率級差從14.4下降到5.6，下降了61.3%。注入壓力上升了0.8MPa，視吸水指數下降了0.9m3/MPa。從分層井吸入剖面看，全井吸入厚度比例上升了1.9個百分點，其中有效滲透率大于800×10-3μm2的高滲透層相對吸入量由15.1%下降到8.0%，而小于300×10-3μm2的低滲透層吸入厚度由1.9m增加到2.2m，吸水厚度比例增加9.2個百分點。周圍136口采出井，綜合含水下降了4.1個百分點，較注聚前相比下降了7.3個百分點，比非分層井區多下降4.0個百分點。

針對低值期注入壓力上升幅度小、剖面不均勻，滲透率級差大，夾層穩定的注入井實施分層43口井，分注后平均單井2.4個層段，分注后層間滲透率級差從13.0下降到6.4，注入壓力上升了0.6MPa，視吸水指數下降了0.4m3/MPa，吸入剖面得到有效改善，吸入厚度比例增加了6.2個百分點，從滲透率分級上來看，有效滲透率小于300×10-3μm2的低滲透層吸入厚度比例增加11.0個百分點，相對吸入量增加了16.6個百分點；而大于800×10-3μm2的高滲透層吸入厚度比例下降了18.0個百分點，相對吸入量由41.9%下降到17.1%。從層段性質上來看，控制層的吸水厚度比例由77.2%下降到69.2%，加強層的吸水厚度比例24.4%增加到62.9%。周圍62口采油井單井日產油增加了1.3t，綜合含水下降了1.6個百分點。

5 幾點認識

4.1二類油層聚驅較一類油層層間矛盾更加突出，分層注聚作為改善層間動用差異的手段顯得更加有效。因此，對于層間矛盾突出，隔層條件允許的應該采取分層注入。

4.2數值模擬結果表明，在正韻律油層中，當滲透率級差大于3時，在反韻律油層中，當滲透率級差大于5時，應對注入井采取分層注聚。

參考文獻

[1] 胡博仲《聚合物驅采油工程 》 北京：石油工業出版社，1997.

[2] 武力軍，陳鵬，盧金鳳.聚合物驅分層注入參數優化研究［J］.大慶石油與地質，2005，(8).

作者簡介

王嘉亮(1983年10月10日生于哈爾濱)，男，目前在第三采油廠工作，助理工程師。