應用壓力恢復曲線評價過渡帶注聚井驅油效果

崔杰

應用壓力恢復曲線評價過渡帶注聚井驅油效果

崔杰

中國石油大慶油田有限責任公司第三采油廠（黑龍江大慶163113）

油田開發、試驗離不開各種資料錄取、分析和應用，而地層壓力資料更為重要。只有提高地層壓力，保持地層能量，油田才能高產穩產，提高原油采收率。通過注聚前和注聚后，在過渡帶試驗區關井測試壓力恢復曲線，從而獲得地層參數，依次評價過渡帶試驗區注聚合物驅油效果。通過注聚前、注聚后實測壓力恢復曲線所得地層參數分析對比、曲線分析，過渡帶高含水主力油層注聚合物采油，不僅改變了流體的滲流速度，而且改變了流體的滲流方向，高含水主力油層得到控制，低滲透油層得以加強，油層的非均質性得到改善，從而提高了原油采收率。

壓力恢復曲線；過渡帶；聚合物驅

經過大量的室內和現場試驗研究，聚合物驅油技術已在油田生產中投入應用，并在油田的穩產中起著突出的作用。以往的礦場試驗均是針對純油區進行的，過渡帶地區聚合物驅油還沒有形成規律性的認識。而過渡帶地區的原油儲量占有相當的比例，在過渡帶地區進行聚合物驅油試驗還尚未進行過，因此為了探索聚合物驅對過渡帶地區油層和原油性質的適應性，選擇薩爾圖油田北部過渡帶的葡I1-4高含水油層開展先導性聚合物驅油礦場試驗，為油田過渡帶油層在高含水開采期間的穩產措施提供實踐依據和技術支持。

試驗區位于薩北開發區北部過渡帶北4-8-丙54、丙55井至北3-丁2-40、43井區，面積0.84km2，地質儲量168.1×104t,全區空隙體積292.43×104m3。試驗中心井區面積0.4km2，空隙體積為141.73× 104m3，地質儲量為80.0×104t。試驗區為不規則的四點法面積井網，井距為175～200m，注入井10口，采油井9口，平衡井12口。9口采油井平均砂巖厚度為15.8m，平均有效厚度為12.9m，平均有效滲透率為0.608μm2；10口注入井平均砂巖厚度為15.7m，平均有效厚度為13.1m，平均有效滲透率為0.528μm2。

試驗區10口注入井首先水驅空白試注，一年后轉入注聚合物。注聚合物溶液后，由于大大增加了注入水的黏度以及聚合物在孔隙介質中的吸附、滯留和機械捕集，將引起油層滲透率降低[1-2]，使滲流阻力增加。從注入井注入壓力變化曲線看，北過試驗區在注入聚合物溶液后，注入井注入壓力始終保持較高水平，與其他注聚試驗區相比，過渡帶試驗區在注聚階段平均注入壓力高，上升幅度為51.2%。

1 壓力恢復曲線參數對比與分析

在聚合物驅過程中，對9口采油井進行水驅和聚驅分階段壓力恢復測試[3-5]。由于過渡帶原油物性差、黏度高、續流時間長，設計關井時間為120h。從水驅和聚驅壓力恢復曲線解釋得到地層參數分析。

1.1地層滲透率

由于高含水主力油層，水驅階段地層滲透率較高，4口井平均滲透率為0.845 343μ㎡（表1）；注聚合物見效后，4口井的平均滲透率為0.039 312μ㎡（表2）。由此得出，水驅、聚驅地層滲透率發生明顯變化，由大變小。說明聚合物分子吸附滯留在油層孔隙中，從而降低了水向滲透率，改變了水的流向，擴大了波及體積。

表1 水驅壓力恢復曲線參數

表2 聚驅壓力恢復曲線參數

1.2地層流動系數

水驅空白階段，地層流體流動能力較強，4口井平均流動系數為1.143 054μ㎡·m/(mPa·s)（表1）；而注聚后平均流動系數為0.055 601μ㎡·m/（mPa·s）（表2），流動能力變差（圖1～圖4）。說明聚合物溶液流經多孔介質時，由于吸附、機械捕集，而使聚合物分子滯留在多孔介質中，引起油層滲透率降低，改變了水的流向，高滲透率層得到控制，中、低滲透率層得到加強，地層的非均質性得到改善，如圖2、圖4所示。推動油流向井底驅進，從而起到增油降液結果，提高原油采收率。

圖1 水驅壓力恢復曲線半對數

圖2 水驅壓力恢復曲線雙對數

圖3 聚驅壓力恢復曲線半對數

圖4 聚驅壓力恢復曲線雙對數

1.3流度

水驅階段，4口井平均流度是0.091 885μ㎡/（mPa·s）（表1）；而注聚合物后4口井平均流度是0.004273μ㎡/（mPa·s）（表2）。見聚流度后變小。從數據分析，聚合物溶液提高了水黏度，降低了水相滲透率，結果使水的流度大幅度下降，而聚合物是不溶于油的，對油的黏度幾乎沒有影響，由于油滴、油流等在聚合物前緣聚集油相滲透率增加，油的流度加大，結果水油流度比大幅度降低。

流度比的降低，既提高平面波及效率，克服注入水的“突進”，又提高垂向波及效率，增加了吸水厚度，使得油層各部位吸水比例發生變化，擴大整體波及體積，提高原油采收率。

1.4地層導壓系數

在水驅階段，油層內部導壓速度較快，傳壓能力強，4口井平均地層導壓系數為1 236.391cm2/s（表1）；注聚合物溶液后，4口井平均導壓系數為60.127cm2/s（表2）。見聚后導壓系數變小，壓力恢復慢，拐點壓力高，從圖1，圖3可以得到拐點壓力分別為9.765MPa和13.611MPa。聚合物溶液從注入井口到井底為第一階段，從注入井井底到采出井井底為第二階段，從采出井井底到采出井井口為第三階段。在此三個階段中聚合物溶液的黏度是變化的，而不是定值。

根據聚合物溶液的流變性，其溶液的黏度與相對分子質量、溶液濃度、水解度、溫度、水中的礦化度有關。在相同條件下，即在同一深度，地層溫度和水中的礦化度基本是定值，所以從注入井井底到采出井井底聚合物溶液的黏度似為定值，而且其黏度遠大于原油黏度，因此使得導壓系數下降，壓力傳播緩慢。

1.5水驅、聚驅曲線對比分析

北部過渡帶葡I1-4油層以河流—三角洲的泛濫平原和分流平原沉積環境為主，內前緣沉積屬次要地位。油層具有明顯的正韻律特征，油層非均質性較嚴重，滲透率變異系數為0.647。

水驅空白時段雙對數曲線也反映出過渡帶油層的非均質特性，它的雙對數曲線擬合圖，如圖2所示，剛關井恢復的早期段為井筒儲存階段，達到最大值后下降，這一最大值為受井筒儲存和表皮系數影響的極大值，這時的高滲透層恢復得比低滲透層快，之后高滲透層的流體流入井筒后又灌進低滲透層，形成倒灌現象，壓力導數曲線下降后達到極小值，這時壓力達到一定程度后低滲透層又逐漸開始壓力恢復，導數曲線開始上翹，兩層恢復逐漸達到平衡，壓力導數曲線向水平直線段過渡。根據壓力導數曲線出現的極大值、極小值和一水平直線段，確定油層為雙滲油層，其滲透率不同，在開井生產期間兩層的流體同時向井底流動，且兩層之間又相互竄通。

聚驅時段雙對數曲線反映出過渡帶油層的非均質特性向均質性轉變，壓力恢復曲線呈現均質油藏的特征，在半對數曲線上有一直線段，如圖3所示，在壓力導數曲線上有一水平的0.5直線段，只有極大值沒有極小值，之后就是直線段，符合均質油層特征，如圖4所示。在聚合物注入過程中，油層吸水量有所改變，改善驅油效果，油層滲透率變異系數減小，壓力趨于接近，基本達到均質同向。在油層中聚合物溶液流動，流度比改變加快油相流速提高采收率，同時抑制注入液沿主流線突進，擴大面積波及，提高驅油效率。

2 結論

通過聚驅前、聚驅后實測壓力恢復曲線所得地層參數對比、曲線分析，過渡帶高含水主力油層注聚合物采油，不僅改變了流體的滲流速度，而且改變了流體的滲流方向，高含水主力油層得到控制，低滲透油層得以加強，油層的非均質性得到改善，從而提高了原油采收率。

[1]王志武,劉恒,高樹棠,等.三次采油技術及礦場應用[M].上海：上海交通大學出版社,1995.

[2]胡博仲.聚合物驅采油工程[M].北京：石油工業出版社, 1997.

[3]童憲章.壓力恢復曲線在油、氣田開發中的應用[M].北京：石油工業出版社,1976.

[4]鐘松定.試井分析[M].北京：石油大學出版社,1991.

[5]徐錫良,黃大權.試井[M].北京：石油工業出版社,1988.

The acquisition,analysis and utilization of various data are important to the oilfield development and test,and among them, formation pressure data is more important.Only when the formation pressure is increased and the formation energy is maintained,the oil field can gain high yield and stable yield,and the recovery rate of crude oil can be increased.The pressure build-up curve is obtained by shut-in testing in the transition zone after polymer injection,and thus the formation parameters were obtained to evaluate the oil dis?placement effect of polymer flooding in transition zone.The polymer flooding in the high water cut reservoir in the transitional zone not only changed the flow velocity of the fluid,but also changed the flow direction of fluid.Therefore the seepage of the main reservoir with high water cut is controlled,the seepage of the low permeability reservoir is strengthened,the heterogeneity of the reservoir is improved, and thus,the recovery factor of crude oil is enhanced.

pressure build-up curve;transition zone;polymer flooding

立崗

2016-12-26

崔杰（1966-），男，工程師，現主要從事測試解釋和井下作業管理工作。