港西油田C區污水聚合物驅擴大試驗數值模擬研究

彭光艷，婁小娟，王延奇，喬宏實，申紅梅，閆 靜

（1.中油大港油田分公司，天津大港 300280；2.中國石油集團渤海鉆探工程有限公司，天津大港 300280）

港西C區構造簡單，油層分布復雜，油水層交互出現，無統一油水界面。經過多年的注水開發，目前剩余油分布零散，油水分布更加復雜。該斷塊油氣藏受構造和巖性雙層控制。

1970年8月投入開發，先后進行三次調整，1998年9月進行清水聚合物驅油。隨著開采時間的增長，套變井的增加，造成油水井措施實施困難，導致注采矛盾突出，產量開始滑坡。本次在清水聚合物驅油的基礎上，對C區開展污水聚合物驅油擴大試驗。

1 數值模擬研究

通過分析靜態數據及動態監測資料，在該區塊開展精細數值模擬研究。本次數模選用了VIP模型，模擬工區為港西C區，含油面積1.2 km2，控制地質儲量395.48×104t。

1.1 模型建立

經粗化，本次模擬縱向上分為23個小層，網格數63×47×23，網格步長20～50 m。網格方向沿主斷層方向，優化網格尺寸確保每兩口井之間最少3個網格。通過分析、篩選、處理，獲得可靠的PVT數據、相滲曲線、毛管壓力曲線以及粘濃曲線（見圖1）、吸附曲線，建立起了港西C區清水聚合物驅模型，清水注聚采用的是HTPW-112，濃度1 300 mL/L，注入量 0.4 PV，注入時間三年。

圖1 清水聚合物驅溶液粘濃曲線

為準確描述清水注聚的開發效果和目前油藏剩余油分布情況，動態數據處理方面，采用以一個月為模擬時間步長，嚴格按照井的生產措施以及井的生產歷史進行模擬，模擬時間從1970.8-2012.6。合理調整參數，達到擬合精度誤差的要求，為后期制定合理污水聚合物驅方案奠定基礎。

1.2 歷史擬合

歷史擬合包括注聚之前的水驅歷史擬合、聚合物驅歷史擬合及后續水驅歷史擬合三個階段（見圖2）。

水驅歷史擬合主要完成地質儲量、油層壓力、區塊含水、單井含水、含油飽和度等指標的擬合來，修正靜態和動態模型；在58口擬合井中，擬合較好的有48口，其中擬合一般的6口，較差的4口中，擬合精度達到82.76%。

圖2 區塊含水率擬合曲線

聚合物驅擬合主要是通過對聚合物驅過程中見效早晚、含水下降幅度、含水下降漏斗寬窄、含水回升快慢、聚合物產出濃度等指標的擬合。聚合物濃度擬合過程中產出液濃度大于30 mg/L的5口井中，擬合較好的有4口（見圖3），擬合程度達到80%，均達到擬合標準。

圖3 45-3-1井聚合物產出濃度擬合曲線

1.3 剩余油分布規律

縱向上井網完善、射開井數多的層動用狀況良好，采出程度高。地質儲量比較大的層，剩余地質儲量仍比較大，主要集中在明二油組。

由于儲層的非均質性嚴重，初期注水及后期的清水聚合物驅，導致剩余油的分布復雜。加之開采強度、水淹程度及壓力分布等的差異性，油水分布更加復雜。

通過數值模擬清水聚合物驅，剩余油主要集中在井網不完善的地方及砂體邊緣、斷層附近、砂體連通差的區域，清水聚合物驅試驗區內含有飽和度明顯降低。為下一步污水注聚方案的制定，提供參考。

2 污水注聚方案優化

在數值模擬基礎上，開展污水聚合物驅方案優化，分別對注入濃度、聚合物用量、注入方式和母液配制方式共4個方面15個方案進行優化；并計算了調剖＋聚合物驅方案、三元復合驅方案各一個，以對比不同注入類型的效果。

2.1 方案優化

2.1.1 濃度優選 固定注入段塞0.30 PV，計算了注入濃度為 750 mg/L、1 000 mg/L、1 250 mg/L、1 500 mg/L、1 750 mg/L，5個方案進行對比，從計算結果可以看出（見圖4），隨著注入濃度的增加提高采收率值逐漸增加，但財務凈現值卻出現了拐點，在1 500 mg/L時最大，因此最佳注入濃度選為1 500 mg/L。

2.1.2 用量優選 在聚合物注入濃度1 500 mg/L一定的情況下，對比注入用量為300 PV·mg/L、375 PV·mg/L、450 PV·mg/L、525 PV·mg/L、600 PV·mg/L，5 個方案。從計算結果可以看出（見圖5），隨著注入用量的增加提高采收率值逐漸增加，并在450 PV·mg/L時經濟效益最大。

圖5 污水聚合物驅注入用量優選對比圖

2.1.3 注入方式優選 在總量450 PV·mg/L保持不變的情況下，設計了3種注入方式（見表1）進行了優選。考慮到現場的復雜性和實施的可操作性以及大孔道對聚合物驅油效果的影響，推薦方案2，即先注入一個占總用量25%濃度為1 750 mg/L的高濃度小段塞，然后再注入占總用量75%濃度為1 500 mg/L的主體段塞。該方案與水驅相比可增加采收率7.15%，含水最低可降到75.4%。

2.1.4 母液配制方式優選 在總量和注入濃度保持不變的情況下，選清水配制母液污水注入方案。計算結果（見圖6）表明，清水配制母液污水注入可提高采收率7.53%，增油8.04萬噸，含水最低可降到73.4%，效果好于污水配污水注。

表1 不同注入方式對比表

圖6 聚合物母液配制方式優選對比圖

2.2 調剖＋污水聚合物驅

如果在優選出的最優污水聚合物驅方案之前進行調剖效果會怎樣？針對這個問題計算了調剖＋污水聚合物驅的方案。計算結果（見圖7）顯示調剖＋污水聚合物驅見效提前，含水下將幅度增大，含水漏斗加寬，可提高采收率7.75%，增油8.28萬噸，含水最低可降到72.45%。

圖7 調剖+污水聚合物驅含水預測曲線

2.3 三元復合驅

根據優選出的聚合物濃度，設計了港西C區的三元復合驅方案為：注入1 500 mg/L的污水聚合物+12 000 mg/L的堿+3 000 mg/L的表面活性劑，段塞大小0.3PV。含水對比（見圖8），從圖8中可以看出，三元復合驅含水下降幅度更大，含水最低可降到63.8%，與聚合物驅相比，含水又下降了近10%。可提高采收率13.28%，增油14.17萬噸。

3 經濟效益評價

圖8 三元復合物驅含水預測曲線

表2 港西油田C區數模方案經濟評價

本次經濟評價方法采用“增量法”，直接計算聚合物驅油“增量”的費用和效益，對數模方案進行了經濟評價。評價結果（見表2）。

（1）污水制母液污水注入方式，稅后財務內部收益率分別為35.18%，高于行業基準收益率（12%），財務凈現值1 720.8萬元。預測最終提高采收率7.15%，

（2）清水配制母液污水注入方式，稅后財務內部收益率分別為36.04%，高于行業基準收益率（12%），財務凈現值1 840.77萬元。預測最終提高采收率7.53%。

（3）調剖+污水聚合物驅項目在1 150元/噸的原油價格下，稅后財務內部收益率分別為36.90%，高于行業基準收益率（12%），財務凈現值1 948.11萬元。預測最終提高采收率7.75%。

4 推薦方案

根據數值模擬研究成果及經濟評價結果，推薦本次污水聚合物擴大試驗驅油方案為。礦場采用清水配制母液、污水稀釋注入的方式，聚合物總用量450 PV·mg/L，采用二段塞注入方式：25%×17 500 mg/L+75%×1 500 mg/L

礦場實施后，可提高采收率7.53%，累增油為8.04萬噸，噸聚增油為71.42 t/t。

5 結論

（1）通過數模研究，對水驅歷史擬合和清水聚合物歷史擬合，更準確找到剩余油的分布，為下步開展污水聚合物擴大試驗奠定了基礎。

（2）聚合物驅方案選清水配制母液污水稀釋的注入方式，提高采收率7.53%，增油8.04萬噸，內部收益率36.04%，財務凈現值1 840.77萬元，可取得更好的效果。

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