大慶油田二類(lèi)油層聚合物驅(qū)效果改善措施探討

張興德 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

大慶油田二類(lèi)油層聚合物驅(qū)效果改善措施探討

張興德 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

針對(duì)大慶油田二類(lèi)油層存在河道砂發(fā)育規(guī)模小、小層數(shù)多、單層厚度薄、滲透率低、平面及縱向非均質(zhì)嚴(yán)重、各井點(diǎn)動(dòng)用狀況差異大等問(wèn)題，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)及礦場(chǎng)實(shí)踐，對(duì)改善二類(lèi)油層聚驅(qū)效果的具體措施進(jìn)行了探討。研究表明，通過(guò)縮小井距可以提高聚驅(qū)的控制程度；細(xì)分層系以減小層間矛盾；通過(guò)分層注聚提高采收率；在分層注聚的基礎(chǔ)上進(jìn)行分質(zhì)注聚。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，采取上述措施可以有效改善二類(lèi)油層的聚合物驅(qū)效果，對(duì)類(lèi)似油田二類(lèi)油層的聚驅(qū)施工具有一定參考作用。

二類(lèi)油層；聚合物驅(qū)；非均質(zhì)性；滲透率級(jí)差

大慶油田二類(lèi)油層沉積環(huán)境屬于河流-三角洲相沉積，巖性以細(xì)砂巖、細(xì)粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，層內(nèi)、層間非均質(zhì)嚴(yán)重。與主力油層相比，二類(lèi)油層河道砂發(fā)育厚度變薄(主力油層3～10m，二類(lèi)油層2～5m)；滲透率變低(主力油層為(0.6～0.9)×10-3μm2，二類(lèi)油層為(0.4～0.7)×10-3μm2)；河道砂規(guī)模變窄(從800～1500m變?yōu)?00～1000m)；砂體連續(xù)性變差。此外，不同沉積類(lèi)型砂體交錯(cuò)分布，平面縱向非均質(zhì)嚴(yán)重，同時(shí)，二類(lèi)油層的注采能力比主力油層低，注采井間滲流阻力比主力油層高，油層動(dòng)用比例與主力油層相比偏低。針對(duì)上述問(wèn)題，根據(jù)油田產(chǎn)量接替需要，2003年大慶油田開(kāi)始對(duì)二類(lèi)油層進(jìn)行聚合物驅(qū)施工，并逐步形成了以提高聚驅(qū)控制程度為核心的“細(xì)分層系、縮小井距、限制對(duì)象”的二類(lèi)油層聚合物驅(qū)開(kāi)發(fā)原則。下面，筆者對(duì)改善大慶油田二類(lèi)油層聚合物驅(qū)效果的措施進(jìn)行了探討。

1 縮小井距，提高河道砂控制程度

不同井距導(dǎo)致注聚合物驅(qū)塊控制程度不同，合理的井距應(yīng)能最大程度地適應(yīng)油層地質(zhì)特點(diǎn)[1]。與一類(lèi)油層相比，二類(lèi)油層河道砂發(fā)育規(guī)模小、小層數(shù)多、單層厚度薄、滲透率低、平面及縱向非均質(zhì)更加嚴(yán)重、各井點(diǎn)動(dòng)用狀況差異大。圖1所示為北二區(qū)西部油層動(dòng)用狀況與河道砂鉆遇率關(guān)系圖。由圖1可知，油層動(dòng)用狀況與河道砂鉆遇率有較好的相關(guān)性，即河道砂的鉆遇率越大，動(dòng)用有效厚度比例也相應(yīng)增大。根據(jù)上述結(jié)論，對(duì)二類(lèi)油層聚驅(qū)時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮小井距，由此提高河道砂的鉆遇率，進(jìn)而擴(kuò)大平面波及效率。從2003年到2010年，大慶油田二類(lèi)油層聚驅(qū)區(qū)塊的井位設(shè)計(jì)井距由250m逐漸減小到125m，隨著井距的減小，對(duì)河道砂的控制程度得到提高(見(jiàn)圖2)。

圖1 油層動(dòng)用狀況與河道砂鉆遇率關(guān)系圖 圖2 不同井距與有效厚度大于1m油層控制程度的關(guān)系圖

2 細(xì)分層系，減小層間矛盾

圖3 滲透率級(jí)差對(duì)聚驅(qū)效果的影響

當(dāng)油層是多層時(shí)，層間有較大的滲透率級(jí)差，而低滲透層進(jìn)入的聚合物較少，整體增油效果將下降。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)滲透率級(jí)差高于2.5～3時(shí)，采收率將降低1%～3%[2]。在二類(lèi)油層進(jìn)行聚合物驅(qū)油時(shí)應(yīng)進(jìn)行細(xì)分層系，減小層間矛盾，提高縱向波及效率。為了完善注采關(guān)系來(lái)擴(kuò)射厚度小于1m的油層時(shí)，層數(shù)不宜過(guò)多，厚度比例不宜過(guò)大，否則將影響整體聚驅(qū)效果。滲透率級(jí)差對(duì)聚驅(qū)效果的影響如圖3所示。由圖3可以看出，在相同的低滲透層厚度比例的條件下，滲透率級(jí)差越大，聚驅(qū)采收率下降的越多。因此，在二類(lèi)油層進(jìn)行聚合物驅(qū)油時(shí)應(yīng)進(jìn)行細(xì)分層系，減小層間矛盾，提高縱向波及效率。

3 分層注聚，緩解油層縱向上的矛盾

通過(guò)分層注聚可以有效地緩解油層縱向上的矛盾。不同低滲透油層厚度比例下分層注聚對(duì)聚驅(qū)效果的影響如圖4所示。從圖4可以看出，當(dāng)滲透率級(jí)差為3時(shí)，通過(guò)分層注聚，可以提高采收率1%～3%。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用表明，分層注聚與籠統(tǒng)注聚相比，分注率較高的區(qū)塊，其整體聚驅(qū)效果相對(duì)較好[2]。因此，應(yīng)盡可能地提高聚驅(qū)分注率。

4 分質(zhì)注聚，緩解油層平面上的矛盾

聚合物相對(duì)分子質(zhì)量是表征聚合物特性的一個(gè)重要參數(shù)，其大小將直接影響聚合物驅(qū)的最終效果。研究表明，在相同濃度下，相對(duì)分子質(zhì)量越高的聚合物增黏效果越好，殘余阻力系數(shù)越大、流度控制能力越強(qiáng)，當(dāng)注入相高對(duì)分子質(zhì)量的聚合物溶液時(shí)，有利于擴(kuò)大聚合物驅(qū)的驅(qū)油效率[3]。

聚合物相對(duì)分子質(zhì)量與油層滲透率的關(guān)系圖如圖5所示。從圖5可以看出，當(dāng)聚合物相對(duì)分子質(zhì)量增大時(shí)，各油層滲透率也隨之增大。因此，不同滲透率油層應(yīng)注入不同相對(duì)分子質(zhì)量聚合物。通過(guò)實(shí)施縱向分質(zhì)注聚，由此起到緩解油層平面矛盾的作用。

圖4 不同低滲透油層厚度比例下分層注聚對(duì)聚驅(qū)效果的影響 圖5 聚合物相對(duì)分子質(zhì)量與油層滲透率的關(guān)系圖

5 采用5點(diǎn)法面積井網(wǎng)

表1 不同井網(wǎng)對(duì)聚合物驅(qū)開(kāi)發(fā)效果的影響

在油氣生產(chǎn)中，采用不同的井網(wǎng)對(duì)采收率的影響是不同的。隨著井網(wǎng)密度的增大，原油最終采收率會(huì)相應(yīng)增加，但開(kāi)發(fā)油田的總投資也會(huì)增加。在對(duì)井網(wǎng)密度進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮其對(duì)采收率及油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的影響。不同井網(wǎng)對(duì)聚合物驅(qū)開(kāi)發(fā)效果的影響如表1所示。采收率提高幅度以七點(diǎn)法最高，五點(diǎn)法次之(見(jiàn)表1)，但是采用七點(diǎn)法時(shí)注采井?dāng)?shù)比太大，用于油田開(kāi)發(fā)的總投資也相應(yīng)增加，綜合考慮各方面因素，在二類(lèi)油層聚驅(qū)采用五點(diǎn)法面積井網(wǎng)較為理想。

6 結(jié) 語(yǔ)

聚合物驅(qū)油的基本原理是通過(guò)提高注入流體的黏度，調(diào)節(jié)油藏中油水兩相的流度比，達(dá)到擴(kuò)大波及體積的目的。針對(duì)二類(lèi)油層聚合物驅(qū)的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，圍繞擴(kuò)大波及體積，研究了改善二類(lèi)油層聚合物驅(qū)效果的主要措施，即通過(guò)縮小井距提高河道砂控制程度；通過(guò)細(xì)分層系以減小層間矛盾；通過(guò)分層注聚、分質(zhì)注聚來(lái)分別緩解油層縱向上、平面上的矛盾；采用5點(diǎn)法面積井網(wǎng)以提高采收率。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，采取上述措施可以有效改善二類(lèi)油層的聚驅(qū)效果，最終取得良好的開(kāi)發(fā)效益。

[1]沈平平.提高采收率技術(shù)進(jìn)展[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[2]郭萬(wàn)奎,程杰成,廖廣志.大慶油田三次采油技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2002,21(3):1-6.

[3]王德明,程杰成，吳軍政，等.聚合物驅(qū)油技術(shù)在大慶油田的應(yīng)用[J].石油學(xué)報(bào)，2005,26(1):3-5.

[4]劉平章.聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)[M]. 北京：石油工業(yè)出版社,2006.

2013-06-14

張興德(1978-)，男，工程師，現(xiàn)主要從事油田開(kāi)發(fā)等方面研究工作。

TE357

A

1673-1409(2013)26-0118-02

[編輯] 李啟棟