大慶油田D區(qū)塊聚合物驅(qū)滲流特征研究

徐志濤 尹洪軍 王小欣 趙歡 趙二猛

摘 要：針對(duì)大慶油田D區(qū)塊聚合物驅(qū)油效果變差的狀況，研究聚合物在不同物性儲(chǔ)層中的滲流特征具有重要的意義。依據(jù)大慶油田D區(qū)塊地質(zhì)特征和開發(fā)特征，建立了代表該區(qū)塊的概念模型。在此基礎(chǔ)上，通過數(shù)值模擬，研究并分析了全區(qū)的含水率、采出程度、井底流壓的變化特征，同時(shí)，分析了不同滲透層的分流率特征。通過研究不同階段的注采井間的壓力特征和飽和度特征，分析得出了D區(qū)塊聚合物驅(qū)油效果變差的主要原因是由于層內(nèi)的非均質(zhì)性，造成厚油層頂部剩余油的富集。該研究結(jié)果對(duì)油田的后續(xù)開發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān) 鍵 詞：聚合物;滲流特征;壓力特征;飽和度特征

中圖分類號(hào)：TE 357 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2015）06-1385-03

Study on Seepage Characteristics of Polymer Flooding

in D Block of Daqing Oilfield

XV Zhi-tao 1，YIN Hong-jun 1，WANG Xiao-xin 2，ZHAO Huan 1，ZHAO Er-meng 1

（1. Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery of Ministry of Education，Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163318，China; 2. Daqing Oilfield Company No.6 Oil Recovery Plant ， Heilongjiang Daqing 163114，China）

Abstract： For the situation that polymer flooding effect in D block of Daqing oilfield is getting worse， the study of polymer seepage characteristics in the reservoirs with different physical properties has an important significance. According to the geological characteristics and development characteristics of D block of Daqing oilfield， conceptual model of the block was established. On this basis， the change of the characteristics of water cut， degree of reserve recovery， bottom hole flowing pressure of the block was researched and analyzed by the numerical simulation. At the same time， characteristics of the flux ratio of different permeable formation were analyzed. By studying the pressure and saturation characteristics in different stages of injection-production well， the main reasons to cause poor polymer flooding effect in the D block were analyzed. The results show that the main reason is intraformational heterogeneity which causes the remaining oil enrichment at the top of thick oil layers. The result has a certain guiding significance of follow-up development to the oilfield

Key words： Polymer; Seepage characteristics; Saturation characteristics; Pressure characteristics

大慶油田D區(qū)塊砂泥巖交互分布，厚油層所占儲(chǔ)量比例大，厚油層以多段多韻律為主，層內(nèi)非均質(zhì)性嚴(yán)重，現(xiàn)井網(wǎng)對(duì)層內(nèi)結(jié)構(gòu)單元控制程度低，會(huì)存在一定剩余油[1-6]。在長(zhǎng)期的注水和注聚開發(fā)過程中受儲(chǔ)層非均質(zhì)性、膠結(jié)強(qiáng)度、水油流度比以及強(qiáng)注強(qiáng)采等因素的影響，聚合物驅(qū)油效果逐漸變差，影響區(qū)塊采收率及開發(fā)效益的提高[7-10]。因此，研究聚合物在不同物性儲(chǔ)層中的滲流特征具有重要的意義。

目前對(duì)聚合物驅(qū)油滲流特征方面的研究較少，本文通過建立大慶油田D區(qū)塊的概念模型，模擬研究了聚合物驅(qū)油不同階段的滲流特征，分析得出了驅(qū)油效果變差的原因，為油田的開發(fā)提供一定的依據(jù)，促進(jìn)油田的可持續(xù)開發(fā)。

1 概念模型的建立

依據(jù)大慶油田D區(qū)塊地質(zhì)特征和開發(fā)特征，根據(jù)油田該區(qū)塊實(shí)際參數(shù)，建立了滲流特征概念模型。模型采用五點(diǎn)法面積井網(wǎng)，注采井距150 m，共有注入井12口，采油井13口。井位圖如圖1所示。

圖1 概念模型井位圖

Fig.1 The conceptual model location map

模型平面網(wǎng)格數(shù)為101×101，大小為1 515 m×1 515 m。共有3個(gè)小層，其中2層為夾層;1層滲透率為0.3μm2，砂巖厚度為2.5 m，凈毛比為0.74;3層滲透率為0.6μm2，砂巖厚度為7.5 m，凈毛比為0.74。

概念模型單井注采液量見表1。注入聚合物分子量為1 200萬，注入濃度為1 200 mg/L。

表1 概念模型單井注采液量表

Table 1 Single well injection-production fluid scale of the concept model

所建立的概念模型在水驅(qū)及聚驅(qū)階段含水率、采出程度等指標(biāo)均與實(shí)際區(qū)塊相近，因此可以用該模型分析實(shí)際該區(qū)塊不同階段的滲流特征。

2 聚合物驅(qū)油滲流特征

2.1 全區(qū)含水率、采出程度、井底流壓變化特征

圖2是含水率及采出程度隨注入量PV變化的曲線。從圖中2可以看出，水驅(qū)階段含水率不斷上升，注聚后含水率下降，含水下降幅度達(dá)到7.79%，聚合物驅(qū)油效果明顯。

圖2 含水率與采出程度曲線

Fig.2 The water cut and degree of reserve recovery

圖3是井底流壓隨注入量PV變化的曲線。從圖中3可以看出，由于注采比小于1，整體上，注入井井底壓力和生產(chǎn)井井底壓力逐漸降低。水驅(qū)階段注采壓差較小，注聚后注入井井底流壓上升，生產(chǎn)井井底流壓下降，注采壓差顯著增大。

圖3 注入井和生產(chǎn)井井底流壓曲線

Fig.3 The injection well and production well bottom-hole flowing pressure

2.2 不同滲透層分流率特征

分流率是指各層瞬時(shí)流量占總瞬時(shí)流量的百分比，是描述非均質(zhì)油層動(dòng)用狀況的重要參數(shù)。圖4為1層和3層的分流率曲線。從圖4可以看出，3層的分流率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1層。這與油層物性有關(guān)，由于3層的滲透率大于1層，同時(shí)3層的厚度大于1層，造成3層的分流率遠(yuǎn)大于1層。

圖4 分流率曲線

Fig.4 The flux ratio

2.3 注采井間壓力特征

圖5是水驅(qū)階段1層和3層注采井間壓力曲線。從圖5中可以看出，由于1層和3層同時(shí)注水和生產(chǎn)，因此兩層壓力相近，層間壓差小，注入井附近壓差也較小，生產(chǎn)井附近壓力梯度大于注入井附近的壓力梯度。

（a）時(shí)間點(diǎn)：2011-09

（b）時(shí)間點(diǎn)：2012-06

圖5 水驅(qū)階段1層和3層注采井間壓力曲線

Fig.5 The injection-production well pressure of 1 layer and 3 layer in the water flooding stage

圖6是聚驅(qū)階段1層和3層注采井間壓力曲線。從圖6中可以看出，進(jìn)入注聚階段后，由于聚合物滲流阻力大，因此注入井井底壓力上升，但由于注采比小于1，因此壓力上升不明顯。2013年6月，兩小層壓差為0.10 MPa，2014年4月兩小層壓差為0.11 MPa。

（a）時(shí)間點(diǎn)：2013-06

（b）時(shí)間點(diǎn)：2014-04

圖6 聚驅(qū)階段1層和3層注采井間壓力曲線

Fig.6 The injection-production well pressure of 1 layer and 3 layer in the polymer flooding stage

2.4 注采井間飽和度特征

圖7是水驅(qū)階段1層和3層注采井間含水飽和度曲線。從圖7中可以看出，注采井間3層含水飽和度始終比1層含水飽和度要高，這是由于3層比1層厚且物性較好，因此注入水主要進(jìn)入補(bǔ)孔層。經(jīng)過相同的時(shí)間，1層注入井附近含水飽和度變化較為明顯。3層含水飽和度在距離注入井較大范圍內(nèi)整體較高，而1層只在注入井附近含水飽和度有較大變化，說明在1層水驅(qū)效果相對(duì)較差。

（a）時(shí)間點(diǎn)：2011-09

（b）時(shí)間點(diǎn)：2012-06

圖7 水驅(qū)階段1層和3層注采井間含水飽和度曲線

Fig.7 The injection-production well water saturation of 1 layer and 3 layer in the water flooding stage

圖8是聚驅(qū)階段1層和3層注采井間含水飽和度曲線。從圖8中可以看出，進(jìn)行注聚后，1層注入井附近范圍內(nèi)含水飽和度上升較大，而3層在生產(chǎn)井附近含水飽和度上升較大，說明1層在注聚時(shí)進(jìn)一步得到動(dòng)用，但限于注入井附近一定范圍，生產(chǎn)井附近含水飽和度仍是原始含水飽和度。

（a）時(shí)間點(diǎn)：2013-06

（b）時(shí)間點(diǎn)：2014-04

圖8 聚驅(qū)階段1層和3層注采井間含水飽和度曲線

Fig.8 The injection-production well water saturation of 1 layer and 3 layer in the polymer flooding stage

3 結(jié) 論

（1）根據(jù)大慶油田D區(qū)塊的地質(zhì)特征和開發(fā)特征，建立了研究區(qū)塊的概念模型，分析了全區(qū)的含水率、采出程度和井底流壓特征，研究分析了不同滲透層的分流率特征，對(duì)油田的后續(xù)開發(fā)調(diào)整具有一定的指導(dǎo)意義。

（2）通過研究不同階段不同滲透層注采井間的壓力特征和飽和度特征，分析得出了大慶油田D區(qū)塊聚合物驅(qū)油效果變差主要是由于層內(nèi)非均質(zhì)性造成的，在厚油層底部形成低阻的優(yōu)勢(shì)滲流通道，液體在該層形成了優(yōu)勢(shì)流動(dòng)，導(dǎo)致在厚油層的頂部形成剩余油的富集，為研究區(qū)塊的后續(xù)開發(fā)和調(diào)整提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾祥平.聚合物驅(qū)剩余油數(shù)值模擬定量描述[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，32（1）：105-111.

[2] 侯健，杜慶軍，束青林，張本華，高達(dá).聚合物驅(qū)宏觀剩余油受效機(jī)制及分布規(guī)律[J].石油學(xué)報(bào)，2010，31（1）：96-99.

[3] 杜慶軍，侯健，徐耀東，束青林，張本華.聚合物驅(qū)后剩余油分布成因模式研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，32（3）：107-111.

[4] 徐正順，張居和，馮子輝，方偉，王鳳蘭.大慶油田水驅(qū)及聚合物驅(qū)油藏剩余油黏度特征研究[J].中國(guó)科學(xué)（D輯： 地球科學(xué)），2009，39（12）：1709-1720.

[5] 羅水亮，曾琛，韓學(xué)輝.儲(chǔ)層構(gòu)型分析及聚合物驅(qū)后測(cè)井評(píng)價(jià)聯(lián)合識(shí)別剩余油——以孤東油田七區(qū)西館上段為例[J].油氣地質(zhì)與采收率，2014，21（1）：92-94.

[6] 張莉，劉慧卿，郭長(zhǎng)春，閆萍.聚合物驅(qū)后油藏夾層分布及其對(duì)剩余油的控制[J].中外能源，2014，9（9）：47-50.

[7] 劉皖露，馬德勝，王強(qiáng)，劉朝霞.化學(xué)驅(qū)數(shù)值模擬技術(shù)[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，36（3）：72-78.

[8] 徐新霞.聚合物驅(qū)“吸液剖面反轉(zhuǎn)”現(xiàn)象機(jī)理研究[J].特種油氣藏，2010，17（2）：101-104.

[9] 祝仰文，安志杰，王業(yè)飛，王所良.聚合物驅(qū)采收率影響因素研究[J].油氣田地面工程，2010，29（9）：22-24.

[10]耿娜，楊東東，劉小鴻，繆飛飛，邱婷.渤海油田聚合物驅(qū)儲(chǔ)層吸水剖面變化特征及影響因素研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2013，35（7）：127-130.