深部調驅配方優化技術研究與實踐

劉森

摘 要：針對H油田深部調驅應用成膠穩定技術后藥劑成本增加和注入井注入壓力差異大的難題，開展低成本調驅和變濃度調驅的配方優化技術研究，現場應用取得良好效果。

關鍵詞：深部調驅 低成本 變濃度

1.研究背景

H油田深部調驅凝膠體系是有機鉻/聚合物凝膠體系，原始配方為“0.20%聚合物+0.15%交聯劑”，經過幾年的應用發現該體系成膠率隨季節性波動較大，2011、2012兩年夏季成膠率僅為75%左右，嚴重影響了深部調驅的實施效果。針對成膠不穩定的難題，展開成膠影響因素的研究，找出了影響體系夏季成膠率的主控因素，形成了具有凈水、殺菌、除氧功能的成膠穩定技術，成功將成膠率由75%提升至95%。成膠穩定技術解決了成膠率季節性的波動，但是造成了藥劑成本的增加，單位成本增加3.06元，日成本增加3000余元，成為了制約深部調驅經濟效益的瓶頸。

此外，H油田油藏非均質性較強，注入壓力差異大，部分井組存在壓力升高過快或過緩，受效方向少等問題。為緩解目前低油價形勢下深部調驅技術面臨的經濟壓力、提高井組受效率和采收率，開展配方優化技術研究。

2.低成本調驅研究

2.1主劑濃度優化

為驗證其可行性，利用H油田回注污水進行凝膠的配制，將原始配方主劑濃度分別降低10%、20%、30%，除氧劑濃度不變（0.02%），60℃條件下恒溫30d，并觀察其成膠情況，實驗結果如下圖所示。

結果顯示：隨著主劑濃度的降低，成膠粘度也隨之降低，將主劑濃度降低20%時，15d成膠粘度為9531mPa？S，濃度降低超過20%后，成膠粘度明顯下降，不能滿足調驅的要求。實驗證明，下調配方主劑濃度的方法是可行的，主劑濃度可降低20%（0.16%聚合物+0.12%交聯劑+0.02%除氧劑）。

2.2除氧劑濃度優化

將主劑濃度保持不變（0.16%聚合物+0.12%交聯劑），將除氧劑濃度分別降低25%、50%、75%，60℃條件下恒溫30d，并觀察其成膠情況，實驗結果如下圖所示。

結果顯示：將除氧劑濃度降低50%時，15d成膠粘度為7999mPa？S，濃度降低超過50%，破膠速度加快，15d時不成膠。實驗證明，除氧劑濃度降低50%是可行的。

2.3現場應用：

根據實驗結果，最終將最優配方確定為“0.16%聚合物+0.12%交聯劑+0.01%除氧劑”，該配方單位成本可降低7.74元/方。在現場試驗50次，成膠48次，成膠率為94%，達到了2015年度平均水平，可推廣應用。

目前在所有調驅井組應用低成本調驅技術，年度累計檢測6300余樣次，成膠率91.5%，平均成膠粘度6656mPa.s，年度節約藥劑費201.4萬元。。

3.變濃度調驅的研究

對于非均質性較強的油層，單一段塞注入方式可能發生剖面返轉，藥劑在高滲層突進，低滲層仍有大量剩余油沒有動用，此外，還有可能出現注入困難或者壓力爬坡過慢的問題，為此，開展變濃度調驅的研究。

在實驗室利用模擬巖心進行物理模擬實驗，研究變粘度調驅。

藥劑：聚丙烯酰胺（海瀾化工），交聯劑（石大油服）。

實驗用油：模擬H油田地下油。

巖心：模擬H油田地層，采用不同滲透率的人造巖心，

實驗用水：H油田回注水。

在巖心中注入總量為0.2PV的不同組合方式的段塞，測定各自的最終采收率。段塞組合方式及結果如下表

實驗結果顯示：注入高濃度的前置段塞，主段塞濃度逐漸，最后注入高濃度的后續段塞的方法采收率最高，并且變濃度注入比單一濃度注入采收率更高。

通過對比幾種組合方式的各層采收率后發現，經過交替注入后，高滲層調驅采收率提高值無顯示變化，低滲層調驅采收率提高值有較大幅度的上升，這說明非均質油層，交替注入的主要驅油機理在于增加了低滲層的吸液量，有效動用了低滲層的剩余儲量。

現場應用：根據注入壓力的差異，優選相匹配的凝膠配方濃度，合理控制各注入井的爬坡壓力與封堵強度，現場開展變濃度調驅5井次，注入壓力得到較好的控制，階段增油120噸。

4.結論

通過本次研究，得到以下幾點認識：

（1）針對H油田深部調驅技術，將配方主劑濃度降低20%后可滿足實施效果，并能較大程度節約藥劑成本。

（2）合理控制配方濃度，以高低濃度交替的方式調驅，可有效動用低滲層儲量，提高采收率。。