勝坨油田A井區注聚特征分析

樊馳羽，安 曉，劉禮亞

（1.西安石油大學石油工程學院，陜西西安 710065；2.山東勝利職業學院，山東東營 257100）

1 區域地質概況

勝坨油田坐落在山東省東營市境內，是一個由少量透鏡體砂巖組成的巖性構造油藏且多發育斷層，故勝坨油田的沉積環境極其復雜，主要是沉積體種類繁多且各種沉積體的沉積部位各不相同，故儲層非均質性嚴重，儲層內部巖石的滲透性、孔隙度以及含油飽和度也存在差異。這種差異直接影響油水運移規律，從而影響開發效果。

研究區自1965年7月投產,經過兩年的開發之后，開始實施大規模注水開發，含水率逐漸上升，截止到目前，綜合含水率已上升到90%以上，綜合開發程度已相當高，但仍有剩余油存在，尚有開發潛力。處于特高含水期的勝坨油田，隨含水量的增加，油層普遍被水淹，厚油層的水淹程度加劇，對巖石和儲層有極大的影響[1，2]。

2 注聚區的選擇及方案設計

勝坨油田A井區沙三段1-3單元注聚先導試驗區位于1－3單元東南部，構造簡單，地層平綴，含油面積6.78 km2,地質儲量1 229×106t，孔隙體積1 699×106m3。A井區的儲層為濁流一河流相沉積的正韻律油層，劃分3個砂層組18個含油小層，平均有效厚度為4.61 m，為整裝的正韻律油藏，空氣滲透率4.8 pm2～9.1 pm2，變異系數0.73，油層溫度75℃，注聚前產出水礦化度 11 254 mg/L，Ca2+、Mg2+含量 14 mg/L，地下原油黏度 10 mPa·s～40 mPa·s。

開發現狀：勝坨油田A井區S三1-3單元1965年7月投產，1966年7月實施注水開發。截止到2002年4月，研究區共有生產井61口，其中開井數為57口，日產液量為6 747 t，日產油量為253 t，油井綜合含水率為96.25%，動液面557 m；總水井30口，開井28口，日注水平3 225 m3，月注采比為0.53。

一般情況下，油藏的剩余油飽和度高的油藏，注聚區油井的受效也就越明顯。所以復合驅油的油藏物質基礎由剩余油飽和度的高低所決定。

根據方案規劃，決定采用清水配制、污水稀釋的三段塞注入方式，在復合驅主體段塞前后分別注入聚合物保護段塞，前置保護段塞0.05 PV，聚合物濃度2 000 mg/L，主體段塞0.3 PV，0.45%磺酸鹽+0.15%1＃表面活性劑+1 700 mg/L聚合物，后置保護段塞0.05 PV·1 500 mg/L，合計共需注入溶液174.69×104m3，聚合物干粉 3 325 t，石油磺酸鹽 5 896 t，1# 表面活性劑1 966 t，甲醛175 t，連續注入1 248 d。預計有效期12年，提高采收率8.0%，增油33.3×104t。

3 注聚區的特征分析

3.1 注入特征

在注聚工作開始后，注入水注入水黏增大增加，在儲層內的高滲孔道壁面上聚集了越來越多的聚合物分子，孔喉半徑減小，導致儲層滲透率下降，所以在開始的一段時間內試驗區注水井油壓急劇上升。隨著注聚的繼續，在近井地帶，聚合物分子的吸附達到動態平衡，所以注水井的油壓不會再有很大的上升幅度[3-5]。

注聚區注水井油壓上升值有如下經驗方程：

式中：△P-注水井油壓上升幅度，MPa；Q-日注入量，m3；h-油層厚度，m；μ-聚合物溶液黏度，mPa·s；K-油層有效滲透率，μm2；R-注采井距，m；r-井筒半徑，m。

勝坨油田注聚后壓力應該上升2 MPa～5 MPa。

注聚區的啟動壓力、注入壓力及每米吸水指數在注聚的每個階段都會呈現出顯著的變化（見表1）。

表1 注聚前后注入指標對比表

試驗區注入井油壓上升雖是普遍現象，但主要受以下兩個因素影響：

（1）注入井沉積相帶不同，注入井壓力上升幅度不同。研究結果表明：沉積相帶中心的注入井油壓的上升值比沉積相側緣的注入井油壓的上升值要小。據統計，中心沉積相帶的27口注入井平均油壓上升值僅僅為1.733 MPa，而側緣沉積相帶的14口注入井平均油壓上升3.283 MPa。

（2）注聚總量不同，注入壓力上升幅度則不同。在沉積相帶相同、注聚前措施相同的井區注聚總量越高，注入壓力上升幅度就越大。

將注聚區井組注聚總量與注聚壓力變化進行回歸（見圖1），建立如下關系：

式中：Y-注聚井組壓力上升系數，P后/P前，無因次；X-井組注聚總量，PV·mg/L。

圖1 注聚區井組注聚總量與注聚壓力關系

從式中可以看出，注聚總量與油壓上升呈線性關系，隨著注聚總量增加，注聚油壓上升，井組注聚總量大小影響著注聚壓力上升幅度。

在試驗區實施大規模注聚合物驅油期間，各層段的吸水剖面有了較大的改善。具體表現在：主力受效層11層的吸水剖面較注聚前有了明顯的改善，層內吸水趨于均勻，其底部與頂部的吸水能力差異明顯減小。進入后續水驅階段后，由于注入介質的變化致使層內吸水差異明顯增大，注入水沿層內底部大孔道竄流；S二段11層層內調剖同樣取得了較好的效果，同時由于小層發育相對完善，層間調剖作用明顯，主力油層11層與其他各層吸水差異明顯縮小。

3.2 開采特征

3.2.1 含水快速回彈 在注聚工作開始后，注入水注入水黏增大增加，在儲層內的高滲孔道壁面上聚集了越來越多的聚合物分子，孔喉半徑減小，導致儲層滲透率下降，所以在開始的一段時間內試驗區注水井油壓急劇上升。隨著注聚的繼續，在近井地帶，聚合物分子的吸附達到動態平衡，注水井油壓也逐漸趨于穩定。在注聚工作完成后的水驅階段中，新的注入水黏度遠低于此前注入的聚合物溶液的黏度，新的注入水又重新沿著儲層內的高滲透孔道竄流到生產井，使生產井含水率迅速上升。同時，注采壓差過大也將加劇注入水竄流。

3.2.2 吸水能力下降 注聚前，注入水一般沿著儲層高滲孔道驅油，隨著油井開發年份的增加，儲層高滲孔道內的剩余油飽和度不斷降低，油井的采出水也越來越多，也就意味著注入水的利用率越來越低。隨著試驗區開始實施大規模注聚以來，聚合物分子開始在高滲孔道的壁面上不斷吸附，逐漸將儲層的高滲孔道堵塞，導致油層滲透率下降，故注入水不再沿高滲孔道流向生產井，而是沿低滲孔道驅替油藏中的剩余油。此時的注入水不僅要沿著低滲孔道滲流而且還要驅替那里的剩余油，所以滲流阻力增加導致注水啟動壓力不斷升高：注水啟動壓力由注聚前的5.8 MPa上升到注聚初期的7.4 MPa，到了注聚后期更是達到了9.8 MPa，直接降低了地層的吸水能力。

3.2.3 層間見效差異 油井層間受效差異較大的問題先導區更為突出。受效油井多以見于11層，占受效井總數的84%，所以11層是主要受效油層。根據數模跟蹤結果，在注聚區平均提高采收率5.1%情況下，11層已實際提高采收率8.1%（見表2）。

注聚區11層既是主要受效層也是優先受效層。在最先受效的26口生產井中，有16口來自于11層。目前受效油井共有56口，其中單采11層或以11層為主要生產層的油井共30口，占受效井總數的57%，日產油量增加幅度為172 t；14層以下的油井22口，占受效井總數的39%，日產油量增加幅度為202 t。

表2 注聚區儲層發育程度統計表

4 油井受效情況

目前在注聚區有油井61口（其中開井57口），日產液量為3 690 t，日產油能力為596 t，含水率83.8%，平均動液面382 m。水井開井31口，日注水量為4 441 m3，注采比0.83。注聚效果主要體現為：

（1）2001年4月全區日產油達到注聚后最高峰，與注聚前相比日產液量下降3 364 t，但是日產油上升344 t，綜合含水率下降14.1%，提高采收率7.6%。

（2）到2001年7月之后，注聚區的生產井開始普遍受效，到了8月之后受效更加明顯，受效油井的生產特征主要呈現出：日產油量快速上升的同時含水率快速下降，受效油井數達到40口，受效率為70%。

5 結論與認識

雖然聚合物驅能夠改善層間、層內非均質，但是在滲透率差別較大時，特別是勝坨油田這種高滲區塊，驅替和竄流的現象是非常嚴重的，所以未來在精細油藏描述的基礎上，應重點對水驅后油層物性變化進行研究，特別是大孔道的分布及竄流程度，并采取相應措施。

在目前已進行的聚合物驅項目中，主要采取了分層注采、注入調剖劑、油井防竄等措施，取得了較好的效果。聚合物溶液的注入壓力與注入速度成正比，注入速度越高則相應的注入壓力也就越大，如果注入速度過低，則必將延長開采時間，相關的管理成本會隨著開采時間的延長而增加，所以保持合適的注入速度是決定注聚取得成功的重要因素之一。

文中對勝坨油田采取的注聚合物驅替剩余油進行了分析，這些措施都取得了一定的效果，但是他們都有一定的適用范圍和優缺點，應根據實際情況采用相應的方法，并注意多種調整方法的相互結合。

不只是在勝坨油田，采用聚合物驅油提高采收率的方法已經在全國得到廣泛的運用，為中國的石油開采量的增加做出了重要的貢獻，同時，優化聚合物提高采收率的方法，在石油開采中的地位越來越重要，在以后生產過程中應該用合理的方法，達到生產的最大效益。

注聚驅油技術在擴大注入水波及體積以及調整油層吸水剖面方面具有很好的效果。但該技術還存在一些問題，如在注聚驅后期，聚合物溶液的驅替效率變低。應結合復雜油藏條件下的儲層特點以及聚合物溶液的驅替規律，積極開展適合于各類油藏的驅替試驗，發展出更為成熟適用的聚合物，做到因地制宜，最大限度地發揮聚合物對產水量提高的作用。

遼陽石化研發出可替代進口異構化催化劑

2018年10月5日，遼陽石化的科研人員終于研發出可替代進口的異構化催化劑及工藝技術，實現了中國石油此類催化劑從無到有的新跨越。

遼陽石化芳烴生產線的263萬噸/年異構化處理裝置（含循環量）所需催化劑一直以來都需要從國外進口。一次裝填這樣的催化劑需要5 160萬元。為此，遼陽石化的科研人員決心通過自主創新，研發出屬于自己的異構化催化劑及工藝技術來替代進口產品。

據介紹，遼陽石化研發的復合催化劑成本僅為同類進口劑的一半，且能在更高的反應空速下運行，使乙苯轉化率在60%以上，大大降低了乙苯循環量。遼陽石化這一自主創新的研發課題從小試研究至今，已申請國家發明專利5項，2項已獲授權。

（摘自中國石油報第7195期）