聚合物微球調驅措施探討

王耀武　安濤濤　屈安鋒

摘 要：亞微米級的聚合物微球要以在地下儲層的孔隙通道中過量行運移、封堵 ，具有將注水滲流方向進行改變的特性，對擴展注水波及范圍有著很好的作用，可緩解注水突進現象，提高原油采收率。本文結合某油田的地質和生產情況，對聚合物微球調驅方案設計進行分析，對聚合物微球調驅試驗效果進行評價。

關鍵詞：聚合物微球;調剖技術;注水增產;措施

某些油田地下儲層孔隙只能達到微米級，按照納米聚合物材料合成機理，形成可以與儲層巖石孔隙配合的聚合物微果粒，對深處地下儲層進行調剖注水驅油，這就是聚合物微球調驅，是一種注水開采新技術。納米級的聚合物微球，在水中會以均勻狀態分布，可以更為容易地進入到目標注水層，然后會不斷吸水膨脹變成凍膠狀的微球，隨著水體的運移進入到油層會在巖石孔隙中分布，通過運移和封者機理，在保證儲層巖隙流體運行情況下，來提高注水驅油的波及范圍，從而達到提高采收率的目的，對聚合物微球調剖驅油技術措施進行分析和研究，對保證油田穩產有著重要意義。

1 某油田地質和生產情況

某油田地下儲層滲透率在0.4-1.2103平方納米，孔隙直徑小而且連通性不高，特低滲地下儲層呈現出具有一定程度的天然裂縫，普通注水開發無法起到很好的效果。采油區塊有30口注水井，水驅油井有80口，在注水區域內東西向油井具有一定增產效果，南北方仍保持原有采收率，東西向為儲層裂縫方向，該方向油井注水驅油形成水淹時間不長，可以注水20天產生水淹現象，別的油井為20-70天出現水淹，油液含水率變高，最后只能關井。東北向是地層裂隙孔隙區帶，為注水次要驅油方向，可以在135-300天見到驅油效果，地層注水推進速度為每天0.45m，水驅油見效較慢，見效后油井產量穩定，但沒有很大的增幅，局部注水壓力變大超過儲層裂隙開啟壓力，會沿著地層砂體不斷向裂縫部位運移，出現水淹現象。南北向地下儲層裂隙沒有發育，注水驅油效果不明顯。整體來看，該區塊油井含水率高，產液量低。

2 聚合物微球調驅方案

該區塊地層呈現出非均質性，注水驅油波及范圍較小，為了提高原油采收率，需要地層斷塊進行整體調剖，結合注水井實現情況，優選出最具調剖價值的注水井，使地層滲透率呈現出均質狀態。

2.1 調驅體系設計

結合油田生產需要，在保證達到注水施工效果的基礎上，對調驅體系進行優化設計，結合采油區塊注水井和油井的分布情況，共選擇5個井組進行聚合物微球調驅，采取的治理措施有：

①井組采出程度較高，已經持續開采數十年，具有典型的裂縫孔隙特點，需要采取調堵調驅方法;

②單井注水程度比較高，建立起穩定的水驅路徑，利用復合調剖體系，對大孔徑的通道和裂縫進行封堵。采用的調驅體系需要提升聚合物粘度和擴展波及區間，可以對平面、縱向地層非均質性進行有效地調整;

③由于井組累計注采高，地下儲層具有較大壓力，不適合再注入更多的水，需要提高調驅體系濃度，對注入量進行準確控制，注水作業應該減小對油井正常生產的影響，達到以劑量小還可以起到封堵的效果;

④注水系統使用年限較長，是管網系統的末端，需要保證壓力不可以爬升較大的幅度，注水作業不可以采取大排量，還應該做好注入壓力監測。可采聚合物微珠、預交聯凝膠體顆粒與調堵液聯合調剖方案，調剖作業時還需要結合每口水井注入量、速度和效果來對段塞配方進行合理調整。

2.2 調驅劑注入工藝

利用在線注入方式，為防止注水站點、注水流程等對調剖作業的影響，需要選對管線進行清法處理，持14天進行反洗井作業。將注入泵與注入管匯進行連接，對原來注入流程進行優化，達到在線注入的要求。打開控制閥將聚合物微球溶液從儲罐中抽取出來，通過節流閥和計量泵對注入流量進行控制，然后進入到配水管線。監測注入前的壓力，緩慢提升注入壓力，采取9個壓力點，最高壓力不可超過管網壓力90%，每個壓力點持續監測4min，對數據進行統計分析來確定最高壓力。對壓降曲線進行監測以后，對地面管匯進行連接，對注水井口安裝滿足量程要求壓力表，測試壓力為最高注聚壓力1.5倍，不出現滲漏為合格，每個段塞注水完成后，利用清水進行頂替，再關井測試壓降曲線。通過配水間來對管網進行正注，1段塞對地層深處裂縫和高滲帶進行封堵 ，并檢驗調剖體系和地下儲層的匹配性，2段塞用來降低流體摩阻，讓更多孔徑更小的顆粒進入到地下儲層深處，避免膨脹體顆粒流失，3段塞對中、深地層中產生的裂縫建立起屏障，聚合物微球具有很好的耐鹽性，不會出現脫水現象，可以提高使用期限，使聚合物微球充分發揮出驅替的作用，來提高采收率。所有段塞施工完成后，再采用清水作為頂替液，再進行壓降曲線測試，達到要求后再入轉入正常注水作業。

3 聚合物微球調驅評價

注水驅油采油區塊，進入到高含水期后的原油產量會進入到下降階段，油液的含水率會不斷攀升，會采用化學調驅方式來提高油井產量，在保證原有油井工作制的基礎上提升油井產能，還需要減小油液的含水率。為了評價聚合物微球調驅對產油量的影響，應該獲取到油井和地下儲層的基礎資料，分析產油量遞減類型，確定原油產量變化情況。能聚合物微球調驅后的油井產液量、含水率等指標進行對比：

①節水量。隨著聚合物球調驅的不斷開展，開采區塊產水量會隨之減少，對地層返水的處理量也會降低，可以更好地控制成本，還降低了對生態環境的污染。為得到節水量，需要確定注水期含水率與采出度的關系，地下油藏在某開采程度時，含水率與采出度呈現為直線，則可以得到最終的采收率;

②少產水量。產水量降低是由于注水增產時產水量與聚合物微球驅油產水量的差值;

③驅替特征曲線斜率。采油區塊進入到穩產時期后，含水率會不斷上升，在半對數坐標中，普通坐標為累計原油產量、對數坐標為油藏累積產水量，兩者間為類似于直線的關系。

4 聚合物微球調驅試驗效果

從水井聚合物微球調驅前后的壓力曲線和吸水曲線中可以發現，驅替后的壓降曲線呈現上抬趨勢，但數據增長較為緩慢，調驅劑進入到地下儲層以后，已經對地層大孔道進行了封堵 ，注水快進現象得到緩解。吸水曲線斜率降低，表明地層的吸水性能減弱，吸水指數也相應的減小。吸水指標曲線上移，但斜率保持不變，表明地下儲層吸水指數保持原狀，注入壓力不斷變大。儲層壓力變大以后，需要保持相同的注水量，就應該提升注水壓力。采用聚合物微球調驅以后，水井在保持原來注水壓力的同時，還滿足正常的配注需求，可提升采油區塊注水波及范圍和采收率，對注水增產的矛盾進行了有效地緩解。區塊內的所有井組和生產油井都呈現出含水率減少、產油量上升的趨勢，已經達到了理想的調驅效果。

5 結束語

綜上所述，聚合物微球調驅技術有著很好的溶脹性能，可以對地層進行封堵和調驅。由于某油田為特低滲透油藏，選用聚合物微球剖驅可以實現很好的封堵效果，注水壓降曲線呈現上升趨勢，注水壓力變大。吸水曲線斜率提升，吸水能力減小，注水突進現象得到有效緩解，區塊內的油井采油量提升，含水率有所減小，整體產油量有增長態勢，可以在較長的時間內起到很好的增產控水效果。

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