聚合物驅油在G271長8油藏的應用

王璐 戶彬 王榆菲

摘要：姬塬油田G271 區塊為中含水期的超低滲透油藏，平面及剖面存在水驅動用程度不均、油藏含水上升快以及油井見水原因復雜等問題，常規調驅方法有效率低、有效期短。鑒于此，以G271區為先導試驗區，系統研究了特低滲油藏聚合物驅油的調驅機理、最優工藝參數。根據現場試驗微球球調驅的最優粒徑為 50nm。

研究結果可為鄂爾多斯盆地及類似超低滲油藏后續調驅提供指導。聚合物驅油是一種性能優良的高分子材料，可以有效地改善水驅平面及剖面上的矛盾，提高水驅效率。

關鍵詞：物性差;工藝參數;水驅效率

1.油藏開發矛盾

1.1油藏非均質性強

平面上：滲透性差異大，整體屬于中等非均質性。滲透率高值區主要沿北西～南東向或南北向呈橢圓狀、透鏡狀分布，平面水驅具有明顯的方向性。

縱向上：水下分流河道和河口壩沉積，兩種成因砂體在縱向上相互疊置，發育正、反韻律層或高低滲透段交替出現的復合韻律，存在優勢通道。

1.2剩余油分布復雜

平面上，裂縫主向水淹，側向注水見效困難，局部儲量失控;縱向上，各低滲透層無法得到有效動用，剩余油富集，采出難度大。2019年測試結果顯示均勻吸水比例僅為38.5%。

2.聚合物驅油機理

2.1聚合物驅油原理

所謂聚合物驅，指的就是往注入水中添加一定量的高分子可溶聚合物，以此來提高水相粘度，降低水相有效滲透率，使得油水速度比變大，進一步增大波及系數，最終增加采收率的技術方法。

聚合物驅的主要原理就是增加注入水的粘度，增加油與水的速度之比，通過平面繞流以及縱向調剖作用增加注入水在油層中的波及體積，提高其微觀驅油效率，最終達到提高采收效率，增強作業效果的目的。

2.2兩種驅油聚合物基理

2.2.1聚合物微球（聚丙烯酰胺）

聚合物微球進入地層后，由于微球顆粒的存在使得其僅能夠順利進入大孔道，從而實現對優勢滲流通道的有效封堵。聚合物微球能夠選擇性地封堵水驅優勢通道，改善平面及縱向水驅效果，其主要調驅機理表現在聚合物微球具有良好的封堵性、膨脹性和滯留性。封堵性是聚合物微球進行堵水調剖的基本保證，膨脹性和滯留性是決定油藏深部調驅效果的重要條件。

2.2.1聚合物驅油劑（表面活性劑）

表面活性劑驅油技術作為化學驅油技術中的一種，作用對象為油藏孔隙中的殘余油和剩余油。化學驅油技術提高采收率的原理主要有三點：（1）改變原油在油藏孔隙中的運動特征和運動性能;（2）優化原油和驅替介質之間相互作用時的物理性質和化學性質;（3）優化油藏的物理性質和化學性質 。真正理想的驅油技術應該同時滿足上述三點而且滿足各類油藏條件，但是目前還未找到完全滿足以上條件的理想驅油技術。表面活性劑驅油技術作為化學驅油技術的一種，其作用主要是降低油水混合物的表面張力，以此改變殘余油和剩余油在油藏孔隙中的運動特征，減少能量損失，提高油水混合物運移效率，達到提高原油采收率的目的。

3.礦場試驗效果

3.1現場總體實施情況

采用室內試驗和礦場分析相結合的方式，以耿271區塊為例對特低滲油藏的聚合物微球關鍵調驅機理及適應性進行研究。

3.2分區域實施效果分析

3.2.1區域一

區域一位于G223及G245單元，該區域共計開注水井47口，油井開井149口，針對該區主向裂縫發育油井多水淹，側向注水見效差，由于表面活性劑對裂縫封堵，且聚合物微球平面調驅效果好，從18年12月開始實施注聚合物微球，改善水驅平面。

根據現場實施效果及室內分析評價，對注入粒徑、濃度及合理注入量進行進一步優化，具體參數如下：

（1）注入粒徑匹配

以增大比面降低滲透率理論，結合填砂管封堵實驗，對比不同粒徑聚合物微球在不用滲透率填砂管中的封堵率，確定最佳粒徑匹配公式。

式中：D為微球擴散系數，數值;F為微球融合系數，數值;?為注微球后巖心封堵率，%;K為高滲透層注微球前滲透率，×10-3μm2;Φ為高滲透層注微球前孔隙度，小數;Ci為微球注入濃度，mg/L;Ca為微球有效含量，小數;τ為迂曲度，數值;ρ為微球原液密度，g/cm3;Rm為微球初始粒徑，nm;Em為膨脹倍率，數值。

G271區長8油藏采用YPS粒徑匹配方法，計算其合理注入微球初始粒徑為100nm，確定G271區塊微球驅主體粒徑為100nm。計劃開展集中整體調驅礦場試驗，并根據現場實施情況進行實時調整優化。2018年12月至2019年4月場試驗效果差，導致6口水井因注微球導致水井堵塞。2019年4月中旬將6口水井治理后將微球驅主體粒徑改為50nm，未再出現堵塞現象。

（2）注入濃度確定

根據室內評價結果，隨著聚合物微球濃度的增加，阻力因子和殘余阻力因子逐漸變大，但在聚合物微球濃度高于1500mg/L后，殘余阻力因子增加幅度明顯變小。聚合物微球濃度為1500mg /L 時，其阻力因子和殘余阻力因子分別為18.5 和5.7，說明聚合物微球在巖心中形成了有效的封堵，大于1500mg/L之后殘余阻力因子增幅不大，見圖3-1，綜合考慮聚合物微球性能與現場操作因素，選定該區域聚合物微球使用濃度為1500mg/L，根據現場實施情況進行實時調整。

油井效果：該區域壓力保持水平由82.4↑85.7%，主向井壓力整體壓力下降2Mpa，側向井壓力上升1.2Mpa，該區累計增油5456t，單井日增油0.12t，調驅效果一般。

3.2.2區域二

區域二位于G269單元，該區域共計開注水井8口，油井開井47口，針對該區主側向油井剖面剩余油呈“互層式”分布，該區從2019年4月開始選擇實施注表面活性劑。

根據室內實驗的結果，以及前期試驗井的效果，對注入濃度、注入量進行進一步優化，具體參數如下：

（1）注入段塞組合

室內按2，3，4個段塞進行注入（表3-1），結果表明多段塞注入效果要好于單個段塞連續注入，這是因為分段塞注入延長了表面活性劑的有效驅替時間，減少了表面活性劑在油層中的無效流動。但多段塞注入方式現場實施復雜，增加作業費用，通過在前期注水井的試驗效果，綜合考慮采用3段塞注入方式，三個段塞用量比為6：15：2。

（2）注入濃度確定

室內對表面活性劑的界面張力及表面張力進行測試，確定G271區塊表面活性劑注入濃度為0.1-0.3%。確定耿271區塊表面活性劑注入濃度為0.1-0.3%。

（3）注入量確定

根據現場配液的情況，在不改變配注的情況下，采用原注水量進行注入，注入時間200天。

油井效果：該區域壓力保持水平由80.4↑83.2%，高滲層吸水強度2.32↓1.81m?/m.d，該區累計增油14115t，單井日增0.99t，增油效果好。

4.結論和認識

1、聚合物驅油有效提高注水波及效率，控制井組含水上升，是改善非均質油藏開發效果的一種有效途徑。

2、結合現場實驗G271區油藏注微球粒徑為50nm。

3、針對高含水區域及主向水淹區域，注聚合物微球效果更佳;針對剖面剩余油復雜的，注表面活性劑效果好。

4、注聚合物驅油劑效果較注聚合物微球好。

參考文獻：

[1]任鵬著.《周期注水提高水驅效率技術研究》【J】.山東化工，2018.

[2]趙歡編著.《低滲透油田周期注水方案優選》【J】.石油化工，2015.

[3]解偉編著.《特低滲透非均質油藏周期注水方案研究》【M】.非常規油氣，2016.

作者簡介：

王璐，男，1993年4月出生，2015年7月畢業于西安石油大學，資源勘查工程，學士學位，現為長慶油田第九采油廠劉峁塬采油作業區生產技術室技術員.