巖心大孔道發育程度對不同調剖劑影響因素研究

鄒 劍，張德富，張云寶，蘇 鑫，閆 冬

（1. 中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 塘沽 300452； 2.新疆油田勘探開發研究院，新疆 克拉瑪依 834000；3. 東北石油大學 提高油氣采收率教育部重點實驗室，黑龍江 大慶 163318）

巖心大孔道發育程度對不同調剖劑影響因素研究

鄒 劍1，張德富2，張云寶1，蘇 鑫3，閆 冬3

（1. 中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 塘沽 300452； 2.新疆油田勘探開發研究院，新疆 克拉瑪依 834000；3. 東北石油大學 提高油氣采收率教育部重點實驗室，黑龍江 大慶 163318）

渤海油田具有儲層巖心膠結疏松、非均質性嚴重、原油黏度較高、平均滲透率較高和單井注水量較大等特點，并且隨著注水開發的不斷進行，巖心內大孔道不斷發育。所以針對渤海油田實際情況對不同調剖劑在不同發育程度的巖心大孔道內的封堵情況進行了研究。結果表明，巖心孔道發育程度越大淀粉凝膠成膠效果越好，而巖心孔道過大會影響聚合物凝膠的成膠效果。無機地質聚合物在未發育巖心孔隙和發育不完全孔隙內注入性較差，增油效果較差。

渤海油藏；淀粉凝膠；聚合物凝膠；無機地質聚合物；成膠效果；物理模擬

渤海油田儲層巖心膠結疏松、非均質性嚴重，在常年水驅開發過程中油井出砂嚴重，造成水流大孔道不斷發育，低效無效循環日益嚴重，亟需采取調剖措施對水流大孔道進行有效封堵，從而達到液流轉向，擴大波及體積，提高原油采收率的目的[1-3]。

近年來，油田現場以應用了大量不同種類的調剖劑[4-8]，但在調剖劑篩選及評價過程中一般均局限于油層滲透率對調剖劑的影響，沒有考慮到實際儲層內部的裂縫或溶洞型水流大孔道對調剖劑的影響。本文以淀粉凝膠，聚合物凝膠和無機地質聚合物為研究對象，分別在三種發育程度不同的巖心上進行驅油實驗，觀察發育程度不同的巖心大孔道對三種油田常用調剖劑的影響。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

實驗用藥劑為中海油天津分公司提供的聚合物凝膠（3 500 mPa·s，聚：鉻=90:1）、淀粉凝膠、無機地質聚合物凝膠，有效含量均為 100%。實驗用油為SZ36-1油田油樣（μo=50 mPa·s），實驗用水為LD5-2油田注入水。

實驗巖心為人造非均質巖心[9,10]，由石英砂與環氧樹脂膠結而成，外觀尺寸為：寬×高×長=4.5 cm ×4.5 cm×30 cm，包括高中低三個滲透層，各個小層滲透率Kg=8 000×10-3、5 000×10-3μ m2和1 000 ×10-3μ m2。

LD5-2油田油藏溫度為55 ℃，注入速度0.3 m L/m in。

1.2 儀器設備

采用 DV-Ⅱ型布氏黏度儀測量藥劑及原油粘度；采用驅替實驗裝置測試各藥劑成膠效果及驅油效率（采收率），裝置主要包括平流泵、壓力傳感器、巖心夾持器、手搖泵和中間容器等部件。除平流泵和手搖泵外，其它部分置于油藏溫度保溫箱內。

1.3 實驗方案

（1）未發育孔隙驅油效果的影響

方案1-1：水驅至含水率90%+0.1PV聚合物凝膠體系+后續水驅98%

方案1-2：水驅至含水率90%+0.1PV淀粉凝膠體系+后續水驅98%

方案1-3：水驅至含水率90%+0.1PV無機地質聚合物+后續水驅98%

（2）發育不完全孔隙驅油效果的影響

方案2-1：水驅至含水率90%+0.1PV淀粉凝膠體系+后續水驅98%

方案2-2：水驅至含水率90%+0.1PV聚合物凝膠體系+后續水驅98%

方案2-3：水驅至含水率90%+0.1PV無機地質聚合物凝膠+后續水驅98%

（3）發育完全孔隙驅油效果的影響

方案3-1：水驅至含水率90%+0.075PV淀粉凝膠體系+后續水驅98%

方案3-2：水驅至含水率90%+0.075PV聚合物凝膠體系+后續水驅98%

方案3-3：水驅至含水率90%+0.075PV無機地質聚合物凝膠+后續水驅98%

2 結果分析

2.1 未發育孔隙驅油效果影響

將聚合物凝膠、淀粉凝膠、無機地質凝膠注入未發育孔隙的人造非均質巖心內侯凝24 h，分析不同調剖劑的封堵效果，實驗結果見表1。

表1 采收率實驗數據Table 1 Recovery experimental data

從表1可知，淀粉凝膠和聚合物凝膠均能夠有效封堵大孔道，且淀粉凝膠的增油效果要好于聚合物凝膠，這是由于淀粉凝膠在巖心大孔道內反應空間較大，分子間發生反應的幾率增大，成膠效果較好，而聚合物凝膠由于其聚鉻比較低成膠反應主要以分子內交聯為主，所以其在大孔道內成膠效果較差。除此之外，由于巖心大孔道發育不完全，造成無機地質聚合物注入困難，使得其在巖心端面發生堵塞。

2.2 發育不完全孔隙驅油效果的影響

將聚合物凝膠、淀粉凝膠、無機地質凝膠注入發育不完全孔隙的人造非均質巖心內侯凝24 h，分析不同調剖劑的封堵效果，實驗結果見表2。

表2 采收率實驗數據Table 2 Recovery experimental data

從表2可知，在發育不完全孔隙內淀粉凝膠的增油效果仍要好于聚合物凝膠。相比于方案1-1-3，由于巖心孔隙部分發育無機地質聚合物能夠進入大孔道內，但注入仍舊較為困難，增油效果有限。

2.3 發育完全孔隙驅油效果的影響

將聚合物凝膠、淀粉凝膠、無機地質凝膠注入發育完全孔隙的人造非均質巖心內侯凝24 h，分析不同調剖劑的封堵效果，實驗結果見表3。

表3 采收率實驗數據Table 3 Recovery experimental data

從表3可知，在發育完全孔道內淀粉凝膠增有效果仍舊最好且相比于方案1-1和方案1-2增幅逐漸增大，這說明反應空間越大淀粉凝膠增油效果越好。另外，無機地質聚合物增油效果相比有明顯增加，這說明無機地質聚合物在發育完全的大孔道內能夠起到調剖作用，且孔道發育越完全，增油效果越好。

3 結 論

（1）不同發育程度的巖心孔隙對不同調剖劑的增油效果有影響，相比于聚合物凝膠和無機地質聚合物，淀粉凝膠增油效果最好，并且隨著巖心孔道發育程度增加，增油效果增大。

（2）由于聚鉻比較低巖心孔道過大等因素，使得聚合物凝膠相比于淀粉凝膠的增油效果較低。

（3）無機地質聚合物無法注入未發育巖心孔隙，在發育不完全孔隙內作用效果也有限。但對于發育完全的巖心大孔道有良好的封堵效果。

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Study on Influence Factors of Different Profile Control Agents Under Different Development Degree of Core Channel

ZOU Jian1，ZHANG De-fu2, ZHANG Yun-bao1，SU Xin3，YAN Dong3
（1. China National Offshore Oil Research Institute of Tianjin branch, Tianjin Tanggu 300452, China；2. Xinjiang Oil Field Exploration and Development Research Institute, Xinjiang Kelamayi 834000, China 3. Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery of Education Ministry, Northeast Petroleum University, Daqing, Heilongjiang 163318, China）

Bohai oilfield has the characteristics of loose reservoir core cementation, serious heterogeneity, high crude oil viscosity, high average permeability, big single well water injection rate;and with the continuous development of water injection, the large pore channels in the core are continuously developed. In this paper, according to the actual situation of Bohai oil field, the plugging of different profile control agents in different development degree of cores was studied. The result shows that, the greater the degree of pore development, the better the effect of starch gel. However, The effect of polymer gel formation will be bad when the degree of pore development is too great. Besides, the injection of inorganic geological polymer is bad in undeveloped pore and immature complete pore, and the increased oil effect is poor.

Bohai oilfield; starch gel; polymer gel; inorganic geological polymer; physical simulation

TE 34

A

1671-0460（2016）11-2583-03

抗鹽型聚合物油藏適應性及其改進方法基礎研究基金項目，項目號：51574086。

2016-07-06

鄒劍（1982-），男，天津市人，高級工程師，主要從事增產措施技術研究工作。E-m ail：379345818@qq.com。

蘇鑫（1991-），男，在讀碩士研究生，主要從事提高油氣采收率理論與技術研究。E-m ail：suxin14@126.com。