（油气田开发工程专业论文）高温高盐油藏化学驱效果评价及油藏适应性研究.pdf

目j 乞皆5 匆o i o g ：酶目 邙警 ：右嚣y 砰群 口 月 茸拱华杀翕刨 茸观千通 口帚群距抱g 千斟 口茸拱千斟 l o 。o 。0 i o ； ：硪椠茸观 ：刨轴环肃 丐习万1 蓊酾霹瓤豕f 一：辫黝环肃 露硒鬲萄匣唾琊孺弼珏霸弱羽孬f 网静霜雨雪雷霭：目睹茸识 。胜砰朝茸识擎髯鞘帮 珊并翠禺龄y 牢轴刨( 金群封粝幽冒身、岜髯、滞鹭、嘴型士刮业可辨母) 影 邵冒署身承蜒封群骠茸弓茸砚弭杀国中睡誊劲茸砚再嘉y 卓琳色影刮阜劬 捌辫骠华丘肇习 = 瞠蚓延抱曰身半辑杀性围七b 砰群驻茸观翠哿非椠茸观再杀y 章 豫到，￥胖鲷茸班唑朝目橇鼙髯妊捌辫鞣茸弓茸观珂杀国中柳上弓举y 卓 。暂础冒髫掣幂箕犁群骠茸号茸砚珂赤朝￥咨国弓梢鼙配辅工华矶专 骠岜幂茸弓茸观再杀牲裂罾暂丑暂酣咄工睥朝犁辨骠茸弓茸砚珂杀国中上 毓驻髯妊萁群密匹影刮阜劬捌擀磉华堑革习i = 唑抬延抱冒兽半辑杀性国审i 稳瞢 某杀髦牟朝雾群半群哇斟革华￥鲷蝇辑性髦国翠暂邵勘工搬性唑晕磷朝蓬国椠 敞颈冒粤朝益重一晷茸瞠朝拜聋椠。罩捌墩蟛刨并朝椠y 咄号璁瞽毋智羁明 酱搿辁鲜晦毒暂y 延搬瞢醢勒朝击堆拉性抬黝抱性唑辫黝翕掣瞽茸观珂杀 。船型 雾o o i 腰娶荔1 己茸拱千照斟甭驻抱掣国朝弹劲蒙暂邵谣工睥、鞯劲朝盟弓 髟幂旱群勘工肇搬g 千斟、茸观觋杀千避斟国弓牲斟鎏朝僻辑性髦国、哗珥 杀黝暂国、衅旦磷髦国否鲻距抱胃骂半辑杀性国审踟妊她鸯+ ￥w 。暂丑鲷劐 哿弹茸鞲斟呈勒蜾隅半辑髦国椠吴西皆再责燮劲茸观码杀明犁餮髫国普斛衅 暂甜瞠革抱冒身辑性羽，号甥明智覃蝇驿性髦国瞽坷距抱国7 身半辑嘉性目中 砖砰群明萃碘珥毒y 卓出辫晕刨士姜 ，i曩疆； 。墨塞馨净誊童薏釜蓉雾墨墨墨_mq， $ 1 1pliiiijir j l l l l ij f iji 17 7 7 e f f e c te v a l u a t i o na n dr e s e r v o i ra d a p t a b i l i t y o fc h e m i c a l f l o o d i n gf o rh i g ht e m p e r a t u r e a n dh i g hs a l i n i t yr e s e r v o i r at h e s i ss u b m i t t e df o rt hed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：g a od a s u p e r v i s o r ：p r o f h o uj i a n c o l l e g eo f p e t r o l e u me n g i n e e r i n g c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) ，：，j ，、1j r i j r _ 0 j ，：j 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：罱竖 日期：劲，口年石月岁e 1 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、 缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：墨兰 指导教师签名： 盔f 曼 日期：劲口年6 月岁曰 日期：伽f 。年月j f e 1 广 j ，0-t 一一一 摘要 化学驱是目前我国最有效的三次采油技术之一，聚合物驱和二元复合驱是针对高温 高盐油藏的两种不同化学驱技术。随着这两种化学驱方法的陆续开展和驱油效果的逐步 显现，分析其动态特征和驱油规律，形成化学驱效果评价指标体系和评价方法，确定不 同化学驱油体系的油藏筛选标准，讨论其适应性，为高温高盐化学驱提高采收率技术的 应用与推广提供理论基础。 本文形成了一系列新的化学驱效果评价指标体系和评价方法。基于油藏工程分析方 法与数值模拟技术，建立了一套较为系统的评价化学驱单井开发效果与井间非均质状况 的评价指标与评价方法；基于油藏非均质以及生产井含水率状况，建立了一套简单实用 的化学驱配产配注优化方法，提高采收率效果比较显著；基于数值模拟结果和丙型水驱 特征曲线，形成了评价化学剂扩大波及系数与提高驱油效率这两种作用机理的作用贡献 的评价方法；建立了考虑资金的时间价值的增油量评价指标；改进了可以预测水驱以及 化学驱后续水驱阶段的最终采收率的新型采出程度与含水率定量预测模型。 首次建立了考虑油价波动的聚合物驱与二元复合驱油藏筛选指标体系和筛选标准。 基于化学驱投资与成本构成分析及动态经济评价方法，推导得出了化学驱开发增量净现 值、经济极限增油量以及经济极限提高采收率的计算公式，进而建立了化学驱油藏条件 筛选标准研究方法，通过该方法，分别确定了聚合物驱与二元复合驱在不同油价下的筛 选标准，方便根据油价波动动态地进行化学驱油藏筛选。 基于模糊层次分析方法，提出了化学驱油藏适应性综合评价方法。研究表明，聚合 物驱在低油价时适应度高于二元复合驱，但随着油价上升，二元复合驱适应度会逐渐高 于聚合物驱。该方法可以用于化学驱油藏优选和化学驱方法优选，并且能够避免出现“一 票否决”的评价缺陷问题，指导高温高盐油藏有选择性地进行化学驱高效开发。 关键词：化学驱，效果评价，适应性，高温高盐，筛选标准，二元复合驱 ，l ， 产。j a p p e a r a n c eo ff l o o d i n ge f f e c t s ，a n a l y z i n gt h ed y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c sa n dt h er e g u l a r i t yo f f l o o d i n g ，e s t a b l i s h i n gc h e m i c a lf l o o d i n ge f f e c te v a l u a t i o ni n d e x e ss y s t e ma n de v a l u a t i o n m e t h o d s ，d e t e r m i n i n gs e l e c t i o nc r i t e r i ao fr e s e r v o i rc o n d i t i o n so ft h ed i f f e r e n tc h e m i c a l f l o o d i n gs y s t e m s ，d i s c u s s i n gt h e i rr e s e r v o i ra d a p t a b i l i t y , p r o v i d eat h e o r e t i c a lf o u n d a t i o nf o r a p p l i c a t i o na n dp o p u l a r i z a t i o no fc h e m i c a lf l o o d i n gt e c h n o l o g i e st oe n h a n c eo i lr e c o v e r yi n h i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g hs a l i n i t yr e s e r v o i r i nt h i sp a p e ras e r i e so fn e wc h e m i c a lf l o o d i n ge v a l u a t i o ni n d i c a t o r sa n de v a l u a t i o n m e t h o d sw e r es e tu p b a s e do nr e s e r v o i r e n g i n e e r i n ga n a l y s i s m e t h o d sa n dn u m e r i c a l s i m u l a t i o nt e c h n i q u e s ，am o r es y s t e m a t i ce v a l u a t i o ni n d e x e s a n de v a l u a t i o nm e t h o d st o e v a l u a t et h ec h e m i c a lf l o o d i n gd e v e l o p m e n te f f i c i e n c yo fs i n g l e - w e l la n dt h es i t u a t i o no f h e t e r o g e n e i t yb e t w e e nw e l l sw a se s t a b l i s h e d b a s e do nr e s e r v o i rh e t e r o g e n e i t ya n dt h ew a t e r c u to fp r o d u c t i o nw e l l s ，as i m p l ea n d p r a c t i c a lm e t h o do fp r o d u c t i o na n di n j e c t i o nr a t e p r o r a t i o nw a se s t a b l i s h e d a c c o r d i n gt ot h en u m e r i c a ls i m u l a t i o nr e s u l t sa n dt y p ecw a t e r d r i v ec h a r a c t e r i s t i cc u r v e ，a ne v a l u a t i o nm e t h o dt oe v a l u a t et h ec o n t r i b u t i o no fc h e m i c a l f l o o d i n gm e c h a n i s mw a se s t a b l i s h e d ，b yw h i c ht h ec o n t r i b u t i o n o fe x p a n d i n g s w e e p e f f i c i e n c ym e c h a n i s ma n di n c r e a s i n go i ld i s p l a c e m e n te f f i c i e n c ym e c h a n i s mo ft h ec h e m i c a l a g e n t sc o u l db eo b t a i n e d a no i li n c r e m e n te v a l u a t i o ni n d e xc o n s i d e r i n gt h et i m ev a l u eo f m o n e yw a se s t a b l i s h e d t h er e c o v e r yo fw a t e rf l o o d i n ga n ds u b s e q u e n tw a t e rf l o o d i n g f o l l o w i n gc h e m i c a lf l o o d i n gc o u l db ep r e d i c t e db yt h ei m p r o v e dn e wo i lr e c o v e r ya n dw a t e r c u tq u a n t i t a t i v ep r e d i c t i o nm o d e l f i l t e r i n d i c a t o r s s y s t e m a n ds e l e c t i o nc r i t e r i ao f p o l y m e rf l o o d i n g a n d p o l y m e r - s u r f a c t a n tf l o o d i n gc o n s i d e rt h eo i lp r i c ev o l a t i l i t yw a se s t a b l i s h e df o rt h ef i r s tt i m e 净、l l l ? b a s e do nc h e m i c a li n v e s t m e n ta n dc o s t c o m p o s i t i o na n a l y s i sa n dd y n a m i ce c o n o m i c e v a l u a t i o nm e t h o d s ，f o r m u l a so fc h e m i c a lf l o o d i n gi n c r e m e n t a ln e tp r e s e n tv a l u e ，e c o n o m i c l i m i to fo i li n c r e m e n ta n de c o n o m i cl i m i 、to fe n h a n c e do i lr e c o v e r yw e r ed e d u c e d ，t h e r e b ya r e s e a r c hm e t h o do fc h e m i c a lf l o o d i n gr e s e r v o i rc o n d i t i o n ss c r e e n i n gc r i t e r i aw a se s t a b l i s h e d ， t h r o u g hw h i c ht h es c r e e n i n gc r i t e r i ao fp o l y m e rf l o o d i n ga n dp o l y m e r - s u r f a c t a n tf l o o d i n g w e r es e tu pu n d e rd i f f e r e n tp r i c e s ，i t su s e f u lt of a c i l i t a t ec h e m i c a lf l o o d i n gr e s e r v o i rf i l t e r a c c o r d i n gt oo i lp r i c ef l u c t u a t i o n sd y n a m i c a l l y ac o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o do fc h e m i c a lf l o o d i n gr e s e r v o i ra d a p t a b i l i t yw a s e s t a b l i s h e do nt h eb a s i so ff u z z ya n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sm e t h o d r e s e a r c hs h o w st h a t ： p o l y m e rf l o o d i n gh a v eh i g h e rf i t n e s si nl o wo i lp r i c e s ，w i mt h er i s e i no i lp r i c e s ，t h e r ei sa c r i t i c a lv a l u e so fo i lp r i c ea tw h i c ht h ef i t n e s sl e v e lo fp o l y m e r - s u r f a c t a n tf l o o d i n gi sh i g h e r t h a np o l y m e rf l o o d i n g t h i sm e t h o dc o u l db eu s e dt oc h o o s eb e s tr e s e r v o i rf o rc h e m i c a l f l o o d i n ga n db e s tc h e m i c a lf l o o d i n gm e t h o d s ，a n d a v o i dt h ee v a l u a t i o nd e f e c t so f ”o n e v o t e d o w n ”m e t h o d ，i t sb e n e f i c i a lt og u i d eh i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g hs a l i n i t yr e s e r v o i r f o rs e l e c t i v ea n de f f i c i e n tc h e m i c a lf l o o d i n gd e v e l o p m e n t k e yw o r d s ：c h e m i c a lf l o o d i n g ，e f f e c te v a l u a t i o n ，a d a p t a b i l i t y , h i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g h s a l i n i t y , s c r e e n i n gc r i t e r i a , p o l y m e r - s u r f a c t a n tf l o o d i n g ， o 一 目录 第l 章 前言：1 1 1 研究目的与意义一l 1 2 国内外研究现状_ 一2 1 2 1 化学驱提高采收率方法应用概况2 1 2 2 化学驱效果评价指标及评价方法研究现状3 1 2 3 化学驱油藏适应性研究现状4 1 2 4 存在的问题6 1 3研究内容。6 1 4 技术路线一7 1 5 创新点8 第2 章高温高盐油藏化学驱效果评价指标及评价方法研究9 2 1 高温高盐油藏典型单元数值模拟模型建立9 2 1 1 高温高盐油藏化学驱先导试验区概况9 勺 2 i 2 油藏数值模拟建立1 l 2 1 3 水驱开发历史拟合1 2 2 2化学驱单井开发效果评价15 2 3化学驱油藏井间非均质性评价1 7 2 3 1 化学驱油藏平面非均质性评价1 7 2 3 2 化学驱井间动态连通性研究2 0 2 3 3 化学驱配产配注优化研究2 5 2 4 化学剂作用贡献评价31 2 4 1 高温高盐油藏化学驱基础方案建立3 1 2 4 2 聚合物扩大波及系数作用效果评价3 3 2 4 3 表面活性剂提高驱油效率作用效果评价3 6 2 4 4 丙型水驱特征曲线评价化学剂作用效果3 8 2 5化学驱采收率与增油量评价4 0 2 5 1 增油量评价指标改进4 0 2 5 2 新型采出程度与含水率定量预测模型建立4 3 2 6本章小结4 7 第3 章高温高盐油藏化学驱开发效果影响因素研究4 8 3 1化学剂耐温抗盐性能实验研究4 8 3 1 1 聚合物耐温抗盐性能实验4 8 l，； 3 1 2 表面活性剂耐温抗盐性能实验5 0 3 2 静态参数的影响。5 3 3 2 1 地层水矿化度的影响5 3 3 2 2 地层水钙镁离子含量的影响5 5 3 2 3渗透率的影响5 6 3 2 4 渗透率变异系数的影响：5 7 3 2 5 地层温度的影响5 7 3 2 6 有效厚度的影响5 9 3 2 7原油粘度的影响6 0 3 3动态参数的影响6 l 3 3 1 开发时机的影响：6 l 3 3 2 注入化学剂用量的影响6 2 3 3 3 注入浓度的影响6 3 3 3 ；4 注入速度的影响6 4 3 4化学驱影响因素权重分析6 5 3 5本章小结6 7 第4 章高温高盐油藏化学驱油藏筛选指标及筛选标准6 8 4 1化学驱油藏条件筛选指标建立6 8 4 2化学驱油藏条件筛选标准研究方法6 8 4 2 1 经济极限提高采收率计算6 8 4 2 2 化学驱油藏条件筛选标准研究流程7 3 4 3化学驱油藏条件筛选标准建立7 3 4 3 1 地层水矿化度界限7 4 4 3 2 地层水钙镁离子含量界限7 5 4 3 3 渗透率界限7 7 4 3 4地层温度界限7 8 4 3 5 原油粘度界限- ：8 0 4 3 6 有效厚度与剩余油饱和度界限8 2 4 4本章小结8 7 第5 章高温高盐油藏化学驱油藏适应性综合评价8 9 5 1化学驱油藏适应性模糊层次分析步骤8 9 5 1 1化学驱油藏适应性评价参数集建立8 9 5 1 2 评价参数模糊适应度函数及矩阵建立9 0 5 1 3评价参数的权重确定9 0 5 1 4化学驱油藏适应性综合评价9l 5 2化学驱油藏适应性综合评价应用9 1 ， 一、 ，l 一 a；i；o ， ， 一 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第1 章前言 1 1 研究目的与意义 本课题经费来源于国家科技重大专项“高温高盐油田提高采收率技术” ( 2 0 0 8 z x 0 5 0 11 ) 下属子课题“高温高盐油藏化学驱效果评价及定量表征技术研究”。 目前，发展提高原油采收率技术是我国石油开发继续发展的一项迫切任务。三次采 油技术已经发展了很多项目，主要可分为四大类：化学驱、热驱、气驱和微生物驱【l 】o 其中化学驱主要是指通过注入能够提高波及效率或降低油水界面张力的化学药剂，以采 出水驱剩余油的方法【2 1 。包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱、泡沫驱和复合驱。复合 驱又包括表面活性剂聚合物驱、碱聚合物驱、碱表面活性剂聚合物驱等。 化学驱是目前我国最有效的三次采油技术之一，例如聚合物驱己在我国大庆、胜利 等油田工业化推广应用【3 ，4 】。但是经过工业化推广应用，大部分油藏条件较好、较适宜开 展化学驱的区块已相继实施，但还剩很大一部分高温高盐油藏因为油藏的高温、高盐环 境严重影响化学驱效果，还尚未进行大规模化学驱开发，因此需要进一步增强化学剂的 。j 耐温抗盐性能，改善化学驱开发效果。 e ， 高温高盐聚合物驱和高温高盐二元( 聚合物表面活性剂) 复合驱是针对高温高盐油 、 藏提出的两种不同化学驱技术。这两种化学驱方法的增油作用机理、油藏适应性以及实 。 施后的动态特征反映均有所不同【5 。】。因此，随着这两种驱油方法的陆续开展和驱油效 4 果的逐步显现，分析不同化学驱油体系的动态变化特征和驱油规律，形成化学驱效果评 价指标体系和评价方法，为高温高盐化学驱提高采收率技术的现场应用效果评价提供更 好的理论指导。 不同化学驱油体系的驱油机理是不同的，因此表现出来的开发效果也是不相同的， 且影响化学驱开发效果的因素众多，且不同的参数对开发效果的影响是不同的，其中一 些参数对化学驱开发效果起主要作用，是主控参数；另外一些参数对化学驱开发效果不 明显，为非主控参数。在不同的油藏参数水平下，不同的化学驱方法对油藏存在不同的 适应度。因此，更深入地研究不同化学驱油体系的经济技术界限，确定高温高盐聚合物 驱和高温高盐二元复合驱油藏条件筛选指标及标准，再讨论其油藏适应性，对于高温高 盐油藏化学驱工业化推广应用具有重要的现实意义。 第1 章前言 1 2 国内外研究现状 1 2 1 化学驱提高采收率方法应用概况 ( 1 ) 聚合物驱 聚合物驱是通过在注入水中加入水溶性高分子量的聚合物，增加水相粘度和降低水 相渗透率，改善流度比，从而提高原油采收率的方法。国内的学者通过室内实验研究得 出，聚合物溶液的粘弹性还能提高驱油效率”o 】。聚合物驱始于2 0 世纪5 0 年代和6 0 年 代初。美国于1 9 6 4 年进行了现场实验，在1 9 6 4 - - - 1 9 6 9 年间进行了6 1 个聚合物驱项目， 从7 0 年代到1 9 8 5 年共进行了1 8 3 个聚合物驱项目。但是到了1 9 9 8 年美国只有1 2 个化 学驱项目，其中1 1 个是聚合物驱项目。这说明，9 0 年代后美国的化学驱技术的应用规 模呈逐年减少的趋势。目前化学驱在美国都基本处于停滞状态【l l 】，但应用聚合物进行调 剖仍有很大的发展，在美国己把聚合物调剖列为改进的二次采油( a s r ) 方法。除美国以 外，前苏联【1 2 】的奥尔良油田和阿尔兰油田、加拿大的h o r s e f l yl a k e 油田、法国的 c h a t e a r e n a r d 油田、以及德国、罗马尼亚等国的油田都进行了聚合物驱工业化试验，均 取得了一定的效果，原油采收率提高了6 - - t 7 。由于受市场经济的影响，目前国外如 美国等西方国家基本上停止了聚合物驱的矿场应用，但对化学驱提高采收率的基础研究 仍十分重视。 在中国，聚合物驱得到了充分的发展。因为我国油田大多数属于陆相沉积地层，油 层非均质性比较严重，渗透率变异系数大多在o 6 5 以上，而且原油粘度较高，因此聚合 物驱成为了我国近年来提高采收率技术的主攻方向【1 3 1 。自1 9 7 2 年在大庆油田开展小井 距的聚合物驱试验以来，特别在“八五”、“九五”期间，我国在聚合物驱室内研究、数 值模拟技术、注入工艺以及动态监测技术等方面进行了大量的研究和试验，为聚合物驱 在我国工业化推广应用奠定了基础。目前，聚合物驱技术在大庆、胜利、大港、河南、 吉林等油田都已进入工业化应用阶段。目前我国聚合物驱矿场实施规模世界第一【1 4 】，截 至到2 0 0 6 年，大庆油田已投入聚合物驱工业化区块3 5 个，面积31 4 k m 2 ，动用地质储 量5 1 9 1 0 8 t 。聚合物驱年产量占大庆油田年原油总产量的2 7 ，累积增油5 5 0 0 1 0 4 t 。 胜利油田已实施聚合物驱项目2 3 个，动用地质储量2 7 9 x1 0 8 t ，累积增油已超过1 0 0 0 1 0 4 t 。 ( 2 ) 聚表二元复合驱 复合驱是指两种或者两种以上驱油成分进行组合驱油的提高采收率技术【l5 1 。a s p 三元复合驱技术也是三次采油中较为成熟的一种驱油技术，该技术利用了三元体系中的 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 碱、表面活性剂和聚合物三种化学剂的协同效应驱替原油【1 6 , 1 7 】。虽然三元复合驱在提高 采收率上起到了很好的效果。然而，在大规模开展三元复合驱工业化应用中，随之而来 也出现了一些问题【1 8 】。特别是注入碱能引起地层粘土分散、运移，导致地层渗透率下降， 碱与油层流体及岩石矿物反应，可形成碱垢，如碳酸盐垢、硅铝盐垢，对地层造成伤害， 还会引起油井结垢，导致油井无法正常生产，。检泵周期缩短以及采出液破乳脱水困难等 一系列问题【1 9 1 。另外，加入碱能大幅度降低聚合物的粘弹性。不利的流度比还将导致粘 性指进现象，大大降低了波及体积。这些问题的产生大大限制了三元复合驱的进一步推 广应用，因此，三次采油的工程师们提出了不加入碱液的聚合物表面活性剂二元复合驱 方法。 聚合物表面活性剂二元复合驱是一种充分发挥聚合物和表面活性剂的复合作用来 提高原油采收率的方法 2 0 l 。由于聚合物的加入能够较好的控制流度，而表面活性剂的低 界面张力性质，能够促使残余油启动，因此既能扩大波及体积，又能提高驱油效率。如 果驱油体系选择合适的话，能够比聚合物多采出由于界面张力降低而采出的油，比单一 要聚合物驱提高采收率的幅度更大；与三元复合驱相比，即可减少产出液乳化，处理容易， 舀降低处理成本；同时可以防止碱结垢，易于现场操作和正常注入，是一项行之有效的三 次采油技术。因此，在过去相当长的时间内，石油界的三次采油科学家和工程师们普遍 ：重视此方法，该方法在国内( 例如大庆油田) 进行过多次矿场试验，在技术上获得了成功 4 j 【2 1 1 。在胜利油田的孤东七区西也进行了二元复合驱矿场先导试验，取得了显著的降水增 油效果，含水下降了1 4 7 ，预计最终可提高采收率1 2 ，增产原油3 3 3 1 0 4 t 。2 0 0 6 年8 月在孤东油田六区开展的二元复合驱扩大试验，也取得了非常好的效果，日产油量 由水驱时的1 1 0 t d 上升到目前3 5 0 t d ，综合含水下降了8 5 。 1 2 2 化学驱效果评价指标及评价方法研究现状 油藏由水驱开发进入化学驱后，开采方法有了很大的变化，开采指标的统计和评价 方法也与水驱不同，不能照搬水驱开采指标的评价方法来评价化学驱，必须建立适用于 不同化学驱油方法的效果评价指标体系和评价方法，其目的是要正确地评价化学驱的开 采效果【2 2 1 。由于国外目前化学驱矿场试验开展较少，对这方面的研究在国外文献相对较 少，大多是基于注入压力上升、注入能力下降、产油量上升与含水下降等直观现象来评 价化学驱的开发效果【2 3 , 2 4 。 以聚合物驱为例，目前聚合物驱效果评价可概括为有效性评价【2 5 1 、技术指标评价和 经济效益指标评价。对聚合物驱进行有效性评价的评价指标及评价方法主要包括吸水剖 第1 章前言 面、水线推进速度【2 6 1 、原油性质检测及霍尔曲线法【2 7 】等。其中，霍尔曲线法是霍尔于 1 9 6 3 年提出的一种通过霍尔曲线不同阶段直线段斜率来计算阻力系数、残余阻力系数和 有效粘度，以此来评价聚合物驱效果的一种方法。 对聚合物驱的技术效果评价指标主要包括增油量、提高采收率、吨聚合物增油、注 聚利用率等。而经济评价主要分为静态分析法和动态分析法【2 8 1 。静态分析指标包括静态 投资回收期、投资利润率和投资利税率；动态分析指标主要包括净现值和内部收益率【2 9 】。 针对高温高盐聚合物驱和高温高盐二元复合驱这两种不同的化学驱油技术，在现有 的评价指标及评价方法基础上进行改进和完善，建立一套有效的新的效果评价指标体系 和评价方法。 1 2 3 化学驱油藏适应性研究现状 化学驱油藏适应性研究主要通过研究不同油藏参数影响下的化学驱开发技术效果 与经济效果，确定化学驱适用油藏条件限度，建立化学驱油藏条件筛选指标及标准。美 国国家石油委员会于1 9 8 4 年推荐了化学驱油藏筛选标准，见表1 1 。美国新墨西哥石油 采收率研究中心t a b e r 【3 0 , 31 j 等人于1 9 9 7 年系统总结了各种三次采油方法的增油机理，并 提出了相应的油藏筛选标准，见表1 2 。我国的胜利油田结合自身油田实际情况也提出 了较为具体的化学驱油藏筛选标准3 2 ，3 3 1 ，见表1 3 。但是这些筛选标准都是在当时的技 术经济条件下得出的结果，目前并不一定完全适用。 表1 - 1化学驱油藏筛选标准( 据美国国家石油委员会，1 9 8 4 ) t a b l e l - 1c h e m i c a lf l o o d i n gr e s e r v o i rs c r e e n i n gc r i t e r i a ( u s n a t i o n a lp e t r o l e u mc o u n c i l ，1 9 8 4 ) 化学驱油藏筛选指标主要由三大部分构成，一是原油性质，如原油密度、粘度以及 成分；二是地层水的性质，如地层水的矿化度以及钙镁离子含量；三是油藏参数，如含 油饱和度、油藏厚度、埋深、温度、渗透率以及岩性等指标，以及一些其它因素，如岩 石类型、油藏裂缝及边底水情况等。 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 影响化学驱效果的因素较多，且不同化学驱方法的主要影响也不同，因此需要从中 评价出影响权重最大的部分因素来建立油藏筛选指标，进而确定化学驱油藏筛选标准。 表l - 2 化学驱油藏筛选标准( 据t a b e r ，1 9 9 7 ) t a b l e l - 2c h e m i c a lf l o o d i n gr e s e r v o i rs c r e e n i n gc r i t e r i a ( t a b e r , 1 9 9 7 ) 节 表1 - 3 胜利油田化学驱油藏筛选标准( 据才汝成，等，2 0 0 2 ) 母 t a b l e l - 3c h e m i c a lf l o o d i n gr e s e r v o i rs c r e e n i n gc r i t e r i ao fs h e n g l io i l f i e l d ( c a ir u c h e n g ，2 0 0 2 ) 耋筛选参数1 i 匿磊面主篡鬈篓 1 百西爵i _ 聂萑琵面 蓑嘉耋丽 随着油田开发技术经济条件的改变，尤其是一些新的化学驱方法的出现，针对性的 化学驱油藏适应性研究十分必要。部分学者尝试利用专家系统、模糊综合评判方法等进 第l 章前言 行三次采油油藏适应性研究。g u e r i l ! o t 3 4 】等人基于统计评价的分析方法来表示专家系统 的规则，开发了相应的三次采油优选专家系统。国内雷怀彦，熊钰【3 5 1 等人运用统计方法 分析了c 0 2 驱的主要影响因素，然后运用模糊层次分析法研究了c 0 2 驱的油藏适应度 3 6 1 ；高海红【3 7 1 等人运用模糊综合评判方法研究了蒸汽驱油藏适应性。 针对高温高盐油藏化学驱特点，可结合矿场统计和数值模拟等手段研究高温高盐油 藏聚合物驱、二元复合驱的油藏筛选标准，再建立油藏适应性评价因素集，进一步结合 模糊评判等手段进行油藏适应度研究。 1 2 4 存在的问题 综上所述，聚合物驱和二元复合驱这两种化学驱方法已在矿场得到实践和应用，但 是现有的评价指标及评价方法还需要进行改进和完善。此外，目前尚未建立可以随着油 价变化的聚合物驱与二元复合驱油藏筛选标准，为高温高盐油藏聚合物驱与二元复合驱 的推广应用带来很大困难。因此，改进和完善现有的化学驱效果的评价指标体系及评价 方法，建立不同化学驱油方法的油藏筛选指标及筛选标准，讨论其油藏适应性十分必要。 1 3 研究内容 本论文的主要研究内容如下： ( 1 ) 高温高盐油藏化学驱效果评价指标及评价方法研究 建立高温高盐油藏化学驱矿场先导试验区数值模拟模型，结合先导试验区化学驱开 发动态与开发效果，分析不同化学驱油体系的动态特征与生产效果，建立一系列新的化 学驱效果评价指标及评价方法。具体包括： 高温高盐化学驱矿场先导试验区数值模拟模型建立； 高温高盐油藏化学驱效果评价指标及评价方法研究。 ( 2 ) 高温高盐油藏化学驱开发效果影响因素研究 根据室内实验得出的聚合物及表面活性剂的耐温抗盐性能实验结果，运用数值模拟 方法，研究油藏静态、开发动态、化学剂用量对不同化学驱油体系开发效果的影响，研 究不同因素对化学驱开发效果的影响规律，确定不同化学驱方法的主要影响因素。 高温高盐油藏化学剂耐温抗盐性能实验研究； 高温高盐油藏化学驱效果影响因素研究； 高温高盐油藏化学驱影响因素权重研究。 ( 3 ) 高温高盐油藏化学驱油藏筛选指标及筛选标准研究 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 根据化学驱影响因素权重分析结果，建立化学驱油藏筛选指标体系。结合化学驱投 资与成本构成及动态经济评价方法，建立化学驱油藏条件筛选标准研究方法，确定高温 高盐油藏聚合物驱与二元复合驱油藏筛选标准，制成图版或者得到关系式。 高温高盐油藏化学驱油藏筛选指标建立； 高温高盐油藏化学驱油藏条件筛选标准研究方法建立； 高温高盐油藏化学驱油藏筛选标准确定。 ( 4 ) 高温高盐油藏化学驱油藏适应性综合评价 运用模糊层次分析法，建立高温高盐油藏化学驱油藏适应性评价参数多层阶梯模 型，研究不同油藏参数下的化学驱油体系的油藏适应度，为高温高盐油藏优选及化学驱 方法的优选提供决策支持。 高温高盐油藏化学驱油藏适应性综合评价方法建立； 高温高盐油藏化学驱油藏适应度综合评价实例应用。 1 4 技术路线 根据研究内容，采用的研究路线如图1 1 所示。 ( 1 ) 广泛调研目前现有的化学驱效果评价指标及评价方法。根据高温高盐油藏化学 驱矿场先导试验区开发动态与开发效果，结合生产动态特征分析及油藏工程方法，建立 系列新的高温高盐油藏化学驱效果评价指标和评价方法。 ( 2 ) 进行典型单元油藏数值模拟，系统分析高温高盐油藏聚合物驱、二元复合驱的 在不同影响因素不同参数水平下的影响规律，根据影响因素敏感性分析，确定化学驱开 发效果的主要影响因素。 ( 3 ) 基于化学驱影响因素权重次序，建立化学驱油藏筛选指标体系。从技术经济分 析的角度，建立化学驱油藏条件适用限度研究方法，确定高温高盐油藏聚合物驱与二元 复合驱油藏筛选标准，制成不同油价下的图版。 ( 4 ) 运用模糊层次分析法，建立高温高盐油藏化学驱油藏适应性评价参数多层阶梯 模型，研究不同油藏参数不同化学驱油体系的适应度，并进行实例应用。 7 第1 章前言 生产动态特征分析 油藏工程方法 高温高盐聚合物驱 高温高盐二元复合驱 化学驱油藏条件筛选 标准研究方法建立 高温高盐油藏化学驱效果评价 及油藏适应性研究 化学驱油藏适应性评 价层次分析模型建立 高温高盐油藏化学驱效果 评价指标及评价方法研究 高温高盐化学驱开发效果 影响因素研究 高温高盐油藏化学驱油 藏筛选指标及标准研究 高温高盐油藏化学驱油 藏适应性综合评价 改进与完善效果评价 指标体系及评价方法 油藏静态因素 开发动态参数 化学驱油体系油藏适 应度确定及实例应用 图1 - 1 技术路线 f i 9 1 - 1 t e c h n i c a lr o u t e 1 5 创新点 该论文研究的创新点在于： ( 1 ) 基于化学驱生产动态特征分析及油藏工程方法，建立了一系列新的评价化学驱 单井见效