復雜小斷塊油藏室內模擬驅替實驗研究與分析

摘 要：文章以江蘇油田高集油田高7斷塊的部分巖心注聚合物實驗數據和數值模擬分析結果，對復雜塊油藏注聚合物開發進行了探索性研究與分析，并為江蘇油田注聚合物開發提出一些建議。

關鍵詞：堵水調剖；物模實驗；數值模擬；建議

高集油田位于江蘇金湖縣陳橋鄉、金北鄉和洪澤縣共和鄉境內。屬于中-淺層、中豐度、低-中產能的小型整裝復雜斷塊油藏。文章對高7塊部分高中低滲巖心模擬地層條件下進行室內注入聚合物驅替實驗，并依據室內巖心模擬實驗數據，運用數值模擬技術，對比分析了鉻交聯體系和酚醛交聯體系聚合物驅油效果，為江蘇復雜小斷塊油藏注聚合物開發提出了建議。

1 調剖劑物理模擬驅替實驗

1.1 實驗巖心

實驗中選擇了江蘇油田高集油田高中低滲透率實驗巖心各3塊，實驗巖心分組參數詳見表1。

表1 高中低滲透率實驗巖心參數表

1.2 鉻交聯體系

實驗條件：交聯體系為0.4%HPAM+鉻交聯劑（聚交比20：1，原液鉻濃度5%）+0.06%助劑1+0.1助劑2（配制方法：280g水、1.2g聚合物，攪拌3小時；然后加入3.06ml鉻交聯劑，20ml水中加入0.18g助劑1和0.3g助劑2，混合攪拌30min，配制成交聯體系300ml）。實驗溫度55℃。

1.3 酚醛交聯體系

實驗條件：交聯體系為0.4%HPAM+1.2%酚醛交聯劑+0.02%助劑3+間苯二酚30～50ppm（配制方法同鉻交聯體系巖心封堵實驗）。實驗溫度55℃。

2 數值模擬

根據各小層啟動時的注入速度，可計算出各小層的流速，結合現場注水井橫截面積，可計算出每個小層的注入速度，進而可得出注入凝膠總量。

數學模型為：？淄=■

式中：？淄-流體滲流速度，m/min；Q-流量，cm3/min；A-巖樣橫截面積，cm2；？準-巖樣孔隙度，%。

2.1 物化參數反演方法

根據物模實驗設計物化參數反演方法，選擇合適的數值模擬軟件，建立相應的數值模擬網格模型。本次反演過程中分別用到CMG建立的層狀模型。通過對上面兩個實驗的數值模擬反演，可以歸納出調剖物化參數反演方法。

2.2 配給參數

認真研究物模實驗過程，根據實驗數據給數模模型配以合理的靜態、動態參數，尤其是一些特殊的參數（反演中的吸附量、殘余阻力系數等），設置與物模實驗相同的布井方式和合理的時間步長，采用相應的生產井井底定壓或定液的方式模擬物模實驗過程。

2.3 結果擬合

結果擬合的過程是數模反演物模過程的重要部分，結果擬合的好壞直接反應實驗反演結果好壞。結果擬合包括壓力擬合、吸水剖面擬合等。結果擬合的關鍵在于參數的調整。

3 實驗結果對比

3.1 鉻交聯體系

圖1 并聯巖心注膠前后吸水剖面（注入0.5PV凝膠）

圖2 并聯巖心成膠后注入流量與注入壓力關系曲線

由圖1可知，注入0.5PV的凝膠后，封堵效果很好，高滲層幾乎完全被封堵，隨之后續注水的速度不斷升高，吸水剖面保持穩定，巖心耐沖刷能力強。由圖2可以看出注入壓力與注入速度呈線性關系，成膠后，巖心注水啟動壓力為1.56MPa（直線截距）。

3.2 酚醛交聯體系

注入0.3PV的凝膠后，封堵效果有所改善，低滲層吸水剖面變好，隨之后續注水的速度不斷升高，吸水剖面變差，巖心耐沖刷能力較差。可以看出注入壓力與注入速度呈線性關系，成膠后，巖心注水啟動壓力為0.12MPa（直線截距）。

注入0.5PV的凝膠后，封堵效果較差，與調剖前相差不大，隨后續注水的速度不斷升高，吸水剖面保持穩定，巖心耐沖刷能力較好。

通過觀察注入不同PV數的反演結果可以發現，凝膠體系為酚醛交聯體系時總體調剖效果比鉻交聯體系較差，中低滲層吸水狀況未得到理想改善。

另外，酚醛交聯體系巖心封堵后耐沖刷實驗結果可以看出，凝膠調剖后，巖心滲透率大大下降，注入水后，巖心耐沖刷，效果好。

凝膠吸附量和殘余阻力系數對注入壓力及吸水剖面均有不同程度的影響。單層凝膠吸附量增大，注入壓力降低，本小層吸水量增多。單層凝膠殘余阻力系數增大，注入壓力增大，本小層吸水量減少。

4 結束語

4.1 通過實驗對比發現鉻交聯體系對高滲層的封堵效果要優于酚醛交聯體系。

4.2 調剖時并不是注膠越多越好，注膠多可能對低滲層傷害，通過實驗發現當低滲層剛啟動時，低滲層的流速最大，高滲層的速度最小，說明此時的注膠量已經起到調剖作用，為保護低滲層建議轉注。

4.3 對數據分析發現，注膠時當注入壓力的壓力導數達到最大值并快速下降時低滲層開始啟動；當注入壓力的上升幅度達到最大值時，低滲層開始啟動。

參考文獻

[1]章威，喻高明，胡海霞，等.利用數值模擬反演聚合物驅物理實驗的方法[J].油氣地球物理，2011，9（3）.

[2]馮其紅，張安剛，蔡榮蔚，等.層間調剖注人參數優化設計[J].油氣地質與采收率，2011，19（5）.