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注聚后期剩余油分布规律及注入高浓度聚合物的研究 摘要 聚合物驱油技术是通过提高水的波及系数提高原油采收率。大庆油田已人规模开展主力油 层聚合物驱，作为岛含水历j 9 j 坤 储l ：产的t 婴技术发 ； ：j ，正要麻川。常规聚合物驱捉离采收 率1 0 1 5 ，犀终采收率能达剑5 0 9 6 在l i ， f 足随竹l i 力油层注聚【自l 积的扩大，油田适合聚合物 驱油的1 类油层剩余储；i l 逐年减少，已结束聚合物驱的i 业化块人量出现，如何进步提高 聚驱采收率改鲜聚驱，i = 发效果，足油t i l j t ：发巾i 临的幔婴课题。 室内研究表明，商浓度聚合物体系具有抗鲫切性强，粘弹性好、阻力系数及残余阻力系数 大的特点，能够人幅度提岛油层采收牵，为r 探索进步提岛采收牢的7 r 效途径，高浓度聚合 物体系比忤通聚合物多挺如采收率6 个百分点以j ：。根据取心，r 资料利剩余油分布规律的研究 表明，土力油层枉聚驱结束后，仍有进一步挖游的满力。通过矿场实践，高浓度聚合物驱试验 取得了较好的驱油效果。从油t t l i d 持续发展小发，探索。 二力汕瞄进步提商采收率的经济技术 可行性，落实：l 力油层聚合物驱后注入高浓度聚合物提高采收牢幅度娃得兄为重要。本文对高 浓度聚合物体系的性能及驱油效果进行r 审内评价，总结j ，试验过程巾岛浓度聚驱的动态变化 特点和订效的措施调整方法，为深入研究商浓度聚合物鹱技术提供技术数据和试验依据。 关键词：剩余油；高浓度聚合物；驱油技术；提高采收率：综合调整 r e s i d u a lo i ld i s t r i b u t i o no fl a t ep o 时m e tf l o o d i n ga n ds t u d yo fi n j e c t e d h i g h - c o n c e n t r a f i o np o i y m e r a b s t r a c t ：p o l y m e rf l o o d i n gt e c h n o l o g ye n h a n c e so i lr e c o v e r yb yi n c r e a s i n gt h es w e e pe f f i c i e n c yo f w a t e r p o l y m e rf l o o d i n gh a sb e e nl a u n c h e dc o s m i c a l l yi nt h em a i nr e s e r v o i ro fd a q i n go i l f i e l d ，w h i c hp l a y sa l l i m p o r t a n tr o l ea st h em a j o rt e c h n o l o g yo fi n c r e a s i n gr e t v e sa n dp r o d u c t i o ni n l a t eh i g hw a t e r c o n v e n t i o n a lp o l y m e rf l o o d i n gc a r le n h a n c eo i lr e c o v e r ye f f i c i e n c yb y1 0 15 a n dt h eu l t i m a t er e c o v e r y e f f i c i e n c yc a l lr e a c ha b o u t5 0 b u ta st h em a i nr e s e r v o i ra r e ao fp o l y m e ri n j e c t i o ne x p a n d i n g , ak i n do f r e s e r v o i r o f s u r p l u sr e s e r v e s f o r p o l y m e r f l o o d i n gr e d u c e s y e a r b y y e a r a n d a l a r g e n u m b e r o f i n d u s t r i a l i z e d b l o c ko fp o l y m e rf l o o d i n gi so v e r , h o wt of u r t h e re n h a n c ep o l y m c rr e c o v e r yt oi m p r o v ep o l y m e r d e v e l o p m e n ti st h ei m p o r t a n ti s s u eo ft h eo i l f i e l dd e v e l o p m e n t 。l a b o r a t o r ys t u d ys h o w e dt h a tt h eh i i g h c o n c e n t r a t i o no fp o l y m e rs y s t e mh a ds t r o n ga n t i s h e a r i n ga n dg o o dv i s c o e l a s t i c i t y ，b i gc o e f f i c i e a n to f r e s i s t a n c ea n dr e s i d u a lr e s i s t a n e a ，w h i c hc a ne n h a n c eo i lr e c o v e r ys i g n i f i c a n t l y i no r d e rt oe x p l o r ef u r t h e r w a yt oe n h a n c eo i lr e c o v e r y ，a ne f f e c t i v ew a yt h a th i g h - c o n c o n t r a t i o np o l y m e rs y s t e mr e p l a c e so r d i n a r y p o l y m e rc a l le n h a n c eo i lr e c o v e r yb y1 0 a c c o r d i n gt ot h ec o r i n gd a t aa n dr e s i d u a lo i ld i s t r i b u t i o n , t h e s t u d i e ss h o w e dt h a tt h em a i nr e s e r v o i rs t i l lh a df m t h e rt a p p i n gp o t e n t i a la f t e rt h ee n do f p o l y m e rf l o o d i n g t h r o u g ht h ep i l o tt e s t , h i g h - c o n c e n t r a t i o np o l y m e rf l o o d i n gt e s tm a d eb e t t e rf l o o d i n g i no r d e rt os u s t a i n t h ed e v e l o p m e n to fo i l f i e l d , i ti si m p o r t a n tt of u r t h e re x p l o r et h ef e a s i b i l i t yo ft h em a j o rr e s e r v o i r se o r e c o n o m i c a l l ya n dt e c h n i c a l l y e s p e c i a l l yt h ee o r 眦a f t e rt h ei m p l e m e n t a t i o no fp o l y m e rf l o o d i n gb y a d d i n gh i g h - c o n e a n t r a t i o np o l y m c ri n t ot h em a i nr e s e r v o i r i nt h i s 阵i p e r ，t h ep e r f o r m a n c ea n df l o o d i n g m s u l t sh a v eb e e ne v a l u a t e di n d o o ra n dd y n a m i c sc h a r a c t e r i s t i c sa n de f f e c t i v em e a s l f f e st oa d j u s tt h er a t e s o fh i g h - c o n c e n t r u t i o np o l y m e ri nt h et r i a lp r o c e s sw e r ec o n c l u d e d , w h i c hp r o v i d e dt e c h n i c a ld a t aa n d e x p e r i m e n t a lb a s i sf u rf u r t h e rs t u d yo f p o l y m e rf l o o d i n g k e yw o r d ：r e s i d u a lo i l ；h i g h - c o n c e n t r a t i o np o l y m e r , f l o o d i n gt e c h n o l o g y ；e n h a n c i n go i lr e c o v e r ； c o m p r e h e n s i v ea d j u s t m e n t 1 1 1 学位论文独创性声明 本人所至交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工佑及取得的研究成果据我所知，除 文中已g 猢日引用的内容外，本论文不包色其他个人巳经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出 重要贡献自个 和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢惑 作者馘：趁z 魄 学位论文使用授权声明 本人完全了解大庆石油学院有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论 文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版有权将学位论文用于非 赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有 关数据库进行检索有权将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在解密后 适用本规定 学位论文作者签名：荔砀7 导师签名：魂 魄柳f 勺魄砌吼互影 人庆石油学院t 程硕上专业学位论文 第1 章绪论 大庆油田主力油层聚合物驱已开展较长时间，作为高含水后期增储j 二产的主要技术 发挥了币要应用。随着1 - 力油层注聚面移 的扩大，油 l 适合聚合物驱i i i 的类油层剩余 储射逐年减少，已结束聚合物驱的j j ：业化块大量出现。对这类l 三结束聚合物驱的主力 油层， 前通常做法足进行封堵，转而上返或下返其它油层。 在已结束聚合物5 区的南：+ ：区东部：【业化区块，根据数值模拟跟踪拟合结果以及取心 井资料，葡i 卜4 油层仍具有一定数量的剩余油。取心井资料袭明，葡i 卜4 油层聚驱结 束后的含油饱和度为3 8 3 ，箕t 】葡1 2 三个沉积单元的含油饱和度为3 4 4 ，葡1 1 、3 、 4 单元的含油饱和度为4 3 1 ，仍有进一步挖潜的潜力。从油可持续发展出发，探索 主力油层进一步提高采收率的可行性，落实主力油层聚合物驱后注入商浓度聚合物提高 采收率幅度显得尤为重要。 1 。1 聚合物驱油技术现状 聚合物驱油技术是一种经济有效的提高原油采收率的方法，其主剂是聚合物，它通 过提高水的波及系数提高原油采收率。最近报道，聚合物驱还能通过聚合物溶液的粘弹 性提高岩心的微观驱油效率。在油藏地质条件一定时，聚合物驱油的效粜卜要取决于驱 油用水溶性聚合物的性能。目前聚合物驱用的聚合物主要是部分水解的聚内烯酰胺 ( t l p a m ) 及其改性聚合物，还有生物聚合物黄胞胶( x c ) 以及经乙基纤维素( h e c ) 和些正 在开发的交联共聚物。以部分水解的聚丙烯酰胺为主剂的三次采油技术已经在大庆、胜 利等低温、低盐油f | 应用并取得良好效果 1 。 聚内烯酰胺水溶液作驱油剂义叫稠化水驱或增粘水驱。其驱替机理主要是通过减少 水油的流度比，减少水的指进，达到活塞式驱替，以提高驱油剂的波及指数，从而提高 油层的采收率。 水与油的流度比指的是水在油层内的流动度被油在油层内的流动度除，即： m = ( 毛仉) ( 五饥) = 聚丙烯酰胺足通过增加p ，和减少k p 来减少水的流度，从而减少水油流度比。 主要闪为聚i q 烯酰胺足水活性“分子，而i | 分f 域犬，霞复链节多，链椅中彳j 亲水辈团， 在水中都足溶剂化了的，使出聚物分子外l f i i 形成溶剂化膜，增加了相对移动时的内摩擦 力，时这些亲水基州相：水t l 解离，产乍许多带f 乜荷符母相b d 的链市，这些链节 1 t 捧 斥，使壤合物分f 史加舒展，凶而彳 更好的增粘能力。 第1 章绪论 减少k w 主要是由于聚合物在岩石孔隙结构中的滞流。滞流有两种形式， 。种形式 是吸附，吸附足指聚合物通过弥散力、氡键等作川力面吸附扑：7 彳i 孔隙结构表m i ：的现 象。另一一种形式足捕集，捕集足指半径小于孔隙喉道卜径的尢规线川通过架桥，而留在 喉道外的现象。聚合物分虽被捕集f 孔隙的喉道外，f l 水仍h 部分通过此喉道，洲此 描集j l q , oj 二物理堵塞，在聚合物分r 的兀规线训墩j e 交联体的半径大f 孔隙的喉道卜径 时发f i 物理堵塞。物理堵塞后，水就不能从喉道通过。由于聚合物在孔隙中滞流，增加 了流体存孔隙结构l j 的流动阻力，所以k w 减少。 聚山烯酰胺溶液属岛分f 溶液，存在空问网络结构，有结构粘度，由于高分子溶液 流速增加时拆敞了网络结构而使粘度降低，故聚合物溶液不属。j 二牛顿流体而足假塑性流 体，这种性质对注增粘水驱动地层油是有益的。闪为存向油层注增粘水时，在井筒中由 于流速很大，剪切力人，网络结构拆散，结构粘度消失，有利j ：减少管内流动阻力，到 地层后，流速减小，网络结构恢复，粘度增高，这样町以使注入剂与地层油的流度比更 加接近于l ，接近于活塞式驱替，使注入剂的波及系数增大，可以提岛采收率。 1 2 研究区概况 研究区葡i 卜4 油层发育与连通状况较好，断层少，无成片套损区，开采的葡1 1 4 油层届聚驱，一类油层，油层物性好，储餐丰富。在现有2 5 0 m 五点法面积井网条件下， 注采关系完善，井况良好，无其它层系干扰，聚驱开发取得较好效果，具备开展研究的 基本条件，从中选择2 # 站地i x 部分井区作为研究。 研究区采用注采井距2 5 0 m 的五点法嘶积井刚开采葡i 卜4 油层，全区平均单井射开 砂岩厚度1 9 3 m ，有效厚度1 4 1 m ，孔隙体积1 9 7 9 1 0 。m 3 ，地质储量1 1 4 8 7 1o | t ，其 中有效厚度o 5 m 油层地质储量1 1 1 6 1 l o t ；有效厚度o 2 - 0 4 m 油层地质储量 3 2 6 1 0 t 。 研究区位于萨尔陶构造东翼，倾角4 0 。，两侧发育一条北东向正断层，1 4 1 # 断层 延伸长度1 4 8 l m ，断距在2 0 m - 3 4 8 m 之间，倾角3 4 5 。 研究葡每l 油层1 9 6 4 年投入开发，采刚3 - 1 0 0 0 5 0 0 ( 5 0 0 ，3 0 0 ) m 行列井网开 发。聚合物驱油i 的层为葡i 卜4 油层，该方案采用五点法面积井网布井，平均井距2 5 0 m 。 1 9 9 9 年4 川开始注聚，按聚驱开发方案要求，首先注入1 7 0 0 万分二f 量聚合物，注 入孔隙体积0 1 9 p v ，后改注1 3 0 0 万分r 髓聚合物，聚驱阶段注入聚合物溶液 1 7 8 6 0 x 1 0 4 m 3 ，注入孑l 隙体彩 o 9 0 2 p v ，聚合物j i j 醍9 3 5 r r l g n p v 。采井聚驱阶段产油 2 4 4 3 i 0 4 t ，阶段采出程度2 1 2 6 ，累秘增油1 6 7 5 1 0 4 t ，提岛采收率1 4 5 4 个卣分点。 大庆杠油学院t 程硕l 专业学位论文 2 1 油藏描述 第2 章聚驱后剩余油分布状况规律研究 2 1 1 油层发育状况 葡i 卜4 油层属于三角洲分流平原相和内前缘相沉积，以分流河道砂沉积为主。葡 1 1 4 油层平均砂岩厚度1 9 3 m ，有效厚度1 4 i m ，有效渗透率6 0 3 1 0 3 u 一( 表2 - 1 ) 。 油层沉积类型以多段多韵律为主，根据研究区取心井岩心资料统计，渗透率变异系数 0 6 5 。葡i 卜4 油层纵向上可分为4 个小层，9 个沉积单元。 表2 一l 研究区葡i 卜4 油层基础数据表 葡i 卜4 油层中，葡1 2 油层为水下分流平原相沉积，分布范围广厚度大，有效厚 度占全层有效厚度的6 2 4 ，河道砂钻遇率8 7 8 多与葡1 3 层形成切迭型砂体。葡1 1 油层属二，：分流平原相及内前缘辩i 衫c 积，油层发胄较葡1 2 层差。葡1 3 、葡1 4 层届内前缘 相沉积，厚度小，渗透牢低，河道砂钻遇率低。 根据研究区内7 lu 井资料，储层以河道砂体沉积为主，其次是丰体砂。河道砂钻 遇率4 3 7 ，主体砂钻遇率2 7 9 9 6 ，非二e 体砂钻遇率l1 0 9 6 ，表外钻遇率1 2 1 ，尖灭占 5 5 ( 表2 2 ) 。 葡1 单元平均砂岩摩度0 9 i l l ，平均有效厚度0 6 m ，平均有效渗透率5 8 0 x t 0 4 u m 2 ，为枝状j 角洲内前缘棚沉积，水。f 分流i 口道砂发行较差，毕条带状分布，宽度在 l o o m - 2 0 0 m 之问，局部合并处宽度在3 0 0 m 左右，_ 丰体砂分布在河道砂体崩边，存在大面 积分砸的尖火区。河道砂钻遇率为2 2 5 ，主体砂钻遇率为2 2 5 、非主体砂钻遇率为 5 6 ，表外层钻遇牢为1 5 5 ，尖火d i3 3 8 。 第2 章聚驱后剩余油分布状况规律研究 表2 - 2研究区砂体钻遇情况统计表 葡1 1 2 单元平均砂岩厚度2 6 m ，平均有效厚度2 o l i i ，平均有效渗透率6 1 2 x1 03 l i m 2 ，为枝状：i 角洲内前缘棚沉积，水下分流河道砂体呈条带状分布，发育程度好于葡i l l 单元，河道砂钻遇率分别为6 3 4 ，主体砂钻遇率为1 9 7 ，非主体砂钻遇率为2 8 9 6 ， 表外层钻遇率为7 o ，尖火占7 0 9 6 。 葡1 2 1 单元平均砂岩厚度3 3 m ，平均有效厚度2 8 m ，平均有效渗透率6 9 0 1 0 1 p m 2 ，为大一中型河道砂体沉积，河道砂体大面积分布，河道砂钻遇率为8 5 9 ，主体砂钻 遇率1 9 孺，表外层零星分布，钻遇率1 4 。 葡12 2 单元为平均砂岩厚度3 4 m ，平均有效厚度3 o i i i ，平均有效渗透率6 7 6 1 0 1 pm 2 ，为大一中型河道砂体沉积，河道砂体非常发育，分布面积广，河道砂钻遇率为9 3 o ， 主体砂钻遇率5 6 ，尖灭零星分布，钻遇率1 4 。 葡1 2 3 单元平均砂岩厚度3 6 m ，平均有效厚度3 o i i l ，平均有效渗透率6 2 5 1 0 1 i - l 酽，为大一q - 型河道砂体沉积，河道砂体大面积分布，河道砂钻遇率为8 4 5 ，主体砂钻 遇率1 1 3 ，表外层、尖灭零星分布，钻遇率分别为2 8 、1 4 。 葡1 3 1 单元平均砂岩厚度1 3 m ，平均有效厚度0 7 m ，平均有效渗透率5 6 3 1 0 1 u 2 ，河道砂譬枝状刚状分布，河道较窄，宽度一般在l o o m 左右，局部合并处可达4 0 0 m 以上。河道砂钻遇率为2 1 1 ，主体砂、非主体砂、表外层、尖灭钻遇率分别为2 8 2 、 2 1 1 、2 5 4 0 5 、4 2 。 葡1 3 2 单元平均砂岩厚度1 2 m ，平均有效厚度0 7 m ，平均有效渗透率3 5 1 1 0 。3 i j m 2 ，为内前缘坨状：i 角洲移c 积，河道砂体连续性差，分布在丰体砂之问，钻遇率为8 5 ， 主体砂、非l 二体砂、表外层钻遇率分别为4 9 3 、2 2 5 、1 9 7 。 葡1 4 l 单元平均砂岩厚度1 4 i n ，平均有效厚度0 4 m ，平均有效渗透率1 5 9 x1 0 1 u 硼2 ，为内前缘坨状二i 角洲西积，以主体砂沉积为主，钻遇率为3 9 4 ，非主体砂、表外 层钻遇率分别为3 1 o 、2 9 6 。 4 大庆“油学院t 程硕1 ：专业学位论文 葡1 4 2 单元平均砂岩厚度1 6 m ，平均有效厚度0 c h n ，平均有效渗透率4 2 8 1 0 1 p m 2 ，为内前缘坨状ji 角洲沉积，以手体砂沉积为二芒，钻遇率为6 2 0 9 6 ，河道砂体钻遇率 为1 4 1 ，非丰体砂、表外层、尖火钻遇率分别为1 5 5 、7 o 、】4 。 葡l l 一4 油层厚度分布状况与非均质性。有效厚度分级统计，葡1l 一4 油层有效厚度 大于1 5 m 的井点数 2 5 。4 ，1 2 1 6 m 的，l ：点数t l - 5 2 5 ，9 一1 2 m 的井点数占2 2 1 。 研究葡i 卜4 油层的非均质性 ：要表现在渗透牢分布的小h d 。葡l l 一4 油层的平均 有效渗透牢为6 0 3 1 03 m 2 ，其中河道砂- 彳j 效渗透率为6 7 9 1 03 u 寸，主体席状砂为3 3 0 l o3 u 一，非：卜体席状砂为3 4 x 1 03 um 2 。 层内以多段多韵律沉积为主。根据统计结果，葡i 卜4 油层中复合韵律沉积厚度比 例5 5 5 ，i f 韵律沉积厚度比例2 2 4 ，反韵律沉移 厚度比例lo 9 9 6 ，均质层沉积厚度比 例7 7 ( 表2 3 ) 。 表2 3 研究区葡i 卜4 油层沉积韵律分类统计表 油层间隔层分布状况。根据7 l 口井资料统计，葡i 卜4 油层符小层之间隔层分布存 在较大差异( 表2 4 ) ，其巾葡1 1 2 至葡1 3 1 问由于切迭型河道砂体发育，一类夹层钻遇 率在2 9 6 - 5 4 9 0 5 ，二类夹层钻遇牢也较低，说明各单元的可分性较差。 表2 4研究区葡i 卜4 油版备单元夹层分布 2 1 2 加密后研究区聚驱控制程度可进一步提高 研究区聚驱控制程度较商，在现r 彳j 井网条件下，井聚驱控制程度达到7 5 1 ，其 中葡1 2 油层3 个单兀二- ：j , j 、删向连通的油层聚骀控制程度分别为8 1 9 9 6 、1 0 0 、8 8 9 ， 葡1 1 2 单元! i 向、四向连通的油层聚驱控制样度为4 5 o ，葡i l l 单元及葡1 3 、4 油层 的4 个单冗多以单、双向连通为主，聚驱控制甲拔在2 5 1 4 4 6 之f l j 。 在现有井网条件下，模拟在分流线中点布采 i 井，并已有采i i 井转注，将井距 12 5 0 m 缩小到1 7 5 m ，形成9 注1 6 采升。计算了将j l ：州加密到】7 5 m 井j ! i i 后的聚驱控制程度， 结果表明聚驱控制程度进。步提高，葡】2 油层3 个单元：垧、i q 向连通的油层聚驱控 制程度均= f 19 7 5 以上，葡1 2 1 、葡1 2 3 两个单元提高幅度分别达到5 5 、1 3 2 ，葡 1 1 2 单元兰向、四向连通的油层聚驱控制程度提商到6 3 8 ，其它差油层的控制程度有 所提高( 表2 5 ) 。 表2 5葡i 卜4 油层各单元聚驱控制程度表 2 1 3 油层岩性、物性及流体性质 统计高1 6 8 一检1 5 5 井的取心资料，葡i 卜4 油层毛要以细、粉砂岩沉积为卡( 表2 6 ) ， 黏f ：矿物r e 要为高岭石、蒙脱石，甲均粒度小值0 1 3 7 ，变异系数0 6 5 ，平均空气渗透 率2 0 4 9 i j 舻。 6 人庆缶油学院t 程硕士专业学位论文 油层埋藏深度在9 4 3 6 1 0 3 6 7 m 之问，原始地层压力1 0 8 2 m p a ，饱和压力8 8 2 m p a ， 油层破裂胍力1 2 6 2 m p a ，地层温度4 4 6 左右，地卜原油粘度8 1 m p a s ，原油比霞 0 8 6 1 8 9 c m 3 ，原始气油比4 5 3 m 3 t 。 表2 - 6 岛1 6 8 一检1 5 5 井岩性、物性统计表 根据采出井水质分析数耀，采i i j 水矿化度2 3 9 4 9 m g 1 ，其中c a 2 + 、m g “、e l 一含量分 别为7 3 m g 1 、8 1 i n g 1 、2 3 9 6 m g 1 。 2 2 聚驱后剩余油平面、纵向上分布状况 根据研究区油层发育状况，建立精细地质模型，进行了水驱、聚驱全过程跟踪拟合， 给出了聚驱后各单元的含油饱和度。 2 2 1 聚驱后平面上水淹程度明显提高，但不同部位存在差异 根据数值模拟跟踪拟合结果，聚驱后平面上= 不同地区的含油饱和度均下降。平面e ， 河道砂体发育油层丰流线l 的含油饱和度己下降到3 2 3 4 赶右，剩余油主要分布在分流 线附近及河道砂体变差部位。目前，研究区平均含油饱和度3 5 6 ，与水驱阶段对比， 含油饱和度下降1 4 0 个百分点。 2 2 2 纵向上主力油层各单元在聚驱阶段含油饱和度下降幅度大 纵向上，油层发育与连通状况较好的丰力油层各单元在聚驱阶段含油饱和度下降幅 度大，葡1 2 油层的= i 个沉积单元的含油饱和度下降幅度在8 8 一1 5 1 之间，发育较差的 葡1 3 、4 单元下降幅度较小，在1 3 8 1 8 0 9 6 之间，具有一定潜力( 表2 7 ) 。 7 表2 7 聚驱前后各单元含油饱和度变化 2 3 取心井资料显示剩余油富集在每个正韵律段的上部或发育较差的油层 2 3 1 聚驱阶段驱油效率明显提高 分析聚驱前后钻取的两几密闭取芯检查井葡i l 一4 油层的水洗状况数据( 表2 8 ) ， 可以观察到聚合物驱取得了明姓的效果，各单元水淹级别明娃提高。葡i 卜4 油层的水 洗蜉度比例提商幅度不大，由水驱阶段的7 8 2 9 6 提商到注聚后的8 4 1 ，提高了5 9 ， 但水淹级别明够捉岛，强水洗段比例m1 8 3 提高到5 5 8 ，提高了3 7 5 。水洗段平均 驱油效率由水驱阶段的3 4 1 增加剑4 7 7 ，提高了1 3 4 。 8 叁璧至垫兰些三堡堡；耋童些兰堡兰塞 表2 8 佃i i 一4 油层聚驱前后水沈状况数据表 厚度( )未水洗 弱水洗- 1 i 水洗岱水洗小计 井号单元 。竺 比饲 ! 比侧 竺! 比倒 事油厚 比饲 驱油 厚度比倒 攀油 砂岩有效度 ， 鹰 ， 效率度 效率度效率 效率 ( )( 舒(劬佴) ( - )( 嘶 叫( ” ( )( _ ) 搿l 硼4 4 81 1 蕾1 1 ： 0 90 9 0 9i 05 530 91 0 0 05 5 3 葡1 2 - 3 43 4o 4 1 2 42 3 73 o8 7 63 2 43 41 0 0 03 1 3 蕾1 2 。 3 53 o 82 2 1 0 26 54 9 i2 47 1 s6 1 62 77 794 7 2 蕾1 2 a3 52 10 21 0 02 7 6i 99 0 04 1 1 2 ，11 0 0 0 心5 蕾1 32 70 8o 56 3 8o 22 6 32 7 40 1 1 0 o3 7 50 33 6 31 0 9 蕾1 4 92 ，71 68 0 7o 72 5 23 4 30 41 4 14 2 5 1 i31 4 6 合计 1 8 91 3 32 9 2 1 81 5】i 42 9 56 54 8 54 0 22 41 8 36 1 ，61 0 47 823 4 i 高1 6 8 d 睑1 5 5 葡1 1 t3 33 30 41 1 80 26 11 8 0i 33 吼i4 7 0i 4 3 05 9 329 髓2 - t 5 0 蕾1 1 。 蕾1 2 - 2 71 9 o ，42 0 50 94 6 84 4 - 90 63 2 66 6 11 57 9 , 51 2 6 蕾1 厶 4 64 0o 36 5o 38 3荔1 0 12 54 5 93 38 2 86 3 2童79 3 55 5 8 葡i 厶 2 21 8 o 42 2 24 2 71 47 7 87 0 51 81 0 0 06 4 3 蕾1 31 40 80 78 7 5o 11 2 5 4 3 50 11 2 55 4 蕾1 40 7o 70 3 ：3 5 7m23 2 94 8 00 23 1 45 9 1 0 56 4 33 4 3 台计1 4 91 2 ，52 0】置90 ，54 22 4 33 02 4 i1 577 ，05 5 86 4 0 1 0 58 4 14 7 7 纵向，l ：呈多段水淹特点，在物性夹层卜部水洗程度高，下部水洗程度相对较低，剩 余油富集在每个正韵律段的上部或发育较差的油层( 表2 9 ) 9 丝：塞茎矍星塑叁垫坌查竺兰垒堡墼塞 表2 9葡1 1 4 油层单元内部聚驱前后水洗状况数扔：农 高1 6 8 检1 5 5 南l6 检4 4 8高1 6 8 椅1 5 5 水驱阶段聚取阶段 单元。韵律段厚度承淹有效厚鬻嘉古油饱椭；：鬻0 1 古油饱c - ，( 1 0厚度l i 。 ( i ) 状况廑“) u n 和度 状况 ( - )p ， 和度 ( )( 薯) 1 1 0 3 98 2 67 2 9 正 3 3z137 6 34 0 5 gl4 26 3 93 4 6 4 小计小计 7 1 l4 2 9 2 葡1 1 ： z0 95 6 63 3 6 w -0286 03 葡1 2 正0 6 5 z1 1 33 l 髓5 7 7 5 7 7 6 4 3 4 8 ，6 z0 3 4 g0 0 9 小计 z 0 5 5 g05 3 3 7 53 7 ，0 8 4 63 3 3 3 2 64 3 6 81 4 0 2 9 0 64 2 92 1 4 5 3 0 d2 7 52 1 i 小计2 2 6 4 0 0 75 1 5 2 小计 3 0 6 43 5 3 41 6 1 8 -o 2 66 6 2 蕾i 岛正4 0 d z 0 3 3 0l 3 2 5 6 3 9 8 9 6 0 ，3 4 6 g2 4 31 1 5 23 0 3 63 33 0 3 43 1 2 zo 2 21 8 2 14 9 2 小计2 6 51 2 0 83 1 9小计2 7 7 83 5 1 1 d0 2 15 8 9 66 1 6 蕾i 2 s正 1 8 z1 9 42 6 6 2 6 4 7 1z g 0 9 2 0 3 0 眈 2 1 3 4 4 7 7 3 鹅3 3 2 9 4 7 11 7 1 l 2 3 2 小计2 1 52 9 7 84 8 5小计 3 1 3 72 99 985 - 0 5 02 0 25 8 8 z0 81 0 2 94 4 5i o 6 蕾1 3正0 8d0 3 0 9 0 4 8 9 小计0 ，8 0 1 3 0 5 5 ，i小计 1 0 2 94 4 51 0 6 1 81 1 6 37 0 1-03 d 912 1 蕾1 4 d0 5 88 0 75 1 1z 正 2 7 z0 3 8 1 嗍 4 7 16 0 2 3 1 9 5 94 2 0 7 02 2 2 0 8 33 3 8 9 0 3 1 3 3 小计2 7 6 1 0 7 96 2 9 小计 1 2 14 2 4 62 0 4 4 台计 1 451 26 54 8 8 9l i 9 51 8 7 9 3 8 5 41 0 3 5 蛐奏墓伽”蛇柏；柑d ：龉 正 人庆石油学院工程硕，i ：专业学位论文 2 3 2 、不同部位的剩余油分布状况 l 高水淹部位剩余油分布 高水淹部位一i 要分布在脖油层底部，剩余油可分为两种：一种是注聚前水驱阶段已 达到强水洗，如葡i2 2 单元的底部，注聚前仑油饱和度较低，只有3 1 7 ，注聚后含油 饱和度变化不大，仅下降0 5 ：另一1 种是孔隙经过高注入倍数聚合物溶液的驱替，剩余 油饱和度变化较大，如葡i2 l 单元、葡i2 3 单元的底部，注聚前为中、低水淹，注聚 后达到了岛水淹。 2 中水淹部位剩余油分布 这类剩余油二 二要存存于正韵律段中部，随着注入孔隙体积倍数的提高，水淹级别由 水驱阶段的低、未水淹提高到中水淹，含油饱和度均有一定程度的f 降。受连通状况、 油层发育、夹层等闪素的影响，仍有少部分油层聚驱阶段动用程度没有得到提高，如葡 1 2 3 单元中有0 3 m 的厚度在注聚前后含油饱和度没有变化。 3 低未水淹部位剩余油分布 这类剩余油可分为两种：一一种是水驱未动用，聚合物驱后仍未动用的剩余油，如葡 i2 2 、葡i2 2 单元的顶部，此类剩余油主要是水驱朱波及区域存在的剩余油，注聚后冈 注采井网、沉积微相、油层非均质、低渗透等原因，压力场在此处的j k 力梯度不足以克 服毛管力，仍无法将油驱 “。另一种是水驱已动用，聚合物驱朱动朋的剩余油，如葡i 3 单元，这类剩余油是聚合物不可及孔隙体积造成的，由于孔道狭窄，虽然水能进入， 但聚合物难以进入。 第3 章室内物理模拟实验j 致值模拟研究结果 第3 章室内物理模拟实验与数值模拟研究结果 3 1 聚合物类型优选 本次实验使用了大庆炼化公司生产的两种超高分子量聚合物，分子量分别为2 5 0 0 万和3 8 0 0h ，对其注入性能和渗流特性参数进行测试，从而确定采用的聚合物类型。 3 1 1 注入性能 聚合物溶液在水溶液中其分子链相缠绕呈网状结构，通过多孔介质时将受到孔 隙结构和几何尺寸人小即渗透率的影响，表现为特定相对分- 质量的聚合物存在通过多 孔介质不产生堵塞的渗透率卜限，在进行聚合物分f 篮选择时必须予以考虑。 在4 5 油藏温度下，使用不同浓度的超商分子聚合物溶液，在人造岩心( 2 0 0 - 1 6 0 0 x1 0 11 tm 2 ) 上进行了注入试验。其中，聚合物产品足大庆的超岛分子量聚合物，分子量 分别是2 5 0 0 万、3 8 0 0 万，注入浓度1 5 0 0 m g ! 、2 0 0 0 r a g 1 。 聚合物溶液的注入性能，可通过注入压力随岩心孔隙体积倍数的变化曲线来表示 ( 图3 一l 图3 4 ) 。注入压力变化平稳，表示聚合物溶液注入性能良好；注入压力上升 过快，则表示其注入性能差。 罔3 - l聚合物溶液注入压力变化曲线 ( 删卜作抟2 5 0 0 几箍拨4 5 4 c ；# i 夕懈嫂1 5 0 0 n 衫i ) 分析不同渗透率岩心的注入压力变化表明，随着聚合物分r 精增加，较低渗透率 岩心的g t _ k t l , ：力，i ：升较快，较岛渗透率崧心存注入3 8 0 0 万分子量聚合物溶液后，注入 压力变化小人；随着注入浓度由1 5 0 0 m g l 增加到2 0 0 0 m g 1 ，各不列渗透率岩心的注入 夫庆缸油学院t 程顿t ：专业学位论文 压力均进一步上升。 网3 - 2 聚合物溶液注入压力变化曲线 罔3 3 聚合物溶液注入压力变化曲线 ( 聚岔防分二| i 量3 8 0 0 万，温度4 5 c ；注入浓度1 5 0 0 r a g i ) 图3 - 4 聚合物 = f 液注入压力变化| i i i 线 ( 聚合物分j 氇3 8 0 0 儿，温度4 5 c ；注入浓度2 0 0 0 r a g 1 ) 第3 章室内物理模拟实验i 数值模拟研究结果 3 1 2 渗流特性参数 不同分子最聚合物在不同注入浓度下测褂的阻力系数j 残余阻力系数见表3 一l 。 实验结果表明：对_ j 时1 种聚合物溶液，提内注入浓度后，卜川渗透率的岩心阻 力系数j 残余l ；1 1 力系数均逐渐增人：使 j 较高分子嫩的聚合物，叮在岛渗透率岩心上获 得较大的阻力系数与残余阻力系数。 袭3 1卜川分r _ i 聚合物溶液的5 j l 力系数与残余i ；i l 力系数 3 1 3 聚合物类型确定 目前的理论研究与室内实验表明，聚合物分子量大小与聚合物分子的同旋半径成 正比，聚合物分子l u i 旋半径的t i 倍值小于油层的孔隙半径q 一值时，聚合物不会堵塞油层。 2 5 0 0 力、3 8 0 0 月分子量的聚合物分子【1 1 1 旋j 仁径的5 倍分别为2 7 2p 1 1 、4 1 3um 。根据 研究检查井的葡1 1 4 油层孔隙 值统计结果，8 4 5 的油层适合注入2 5 0 0 万分子量 的聚合物，7 5 7 7 的汕层适合注入3 8 0 0 万分f 量的聚合物。 - 般地，油层渗透率人小b 油层的孔隙半径一l - 值人小成正比，室内研究结果表明 有效渗透率4 2 0 1 03 “的油层。对应孔隙半径中值为4 8 5 u m ，大于3 8 0 0 力分子量的 聚合物分r 【1 1 i 旋半径的5 倍值。 统计了研究葡i l 一4 油层不同渗透率下的有效厚度比例，其中渗透率小于2 0 0 x l o 。3 um 2 的，i8 o ，2 0 0 - 4 0 0 1 03 l z 群的i l j1 5 4 4 ，两项合计，i 总订效度的2 3 4 4 。 为验证2 5 0 0 ) j - 分子量聚合物的注入性能，2 0 0 5 年初在南r 二区西部补充井地选择 天庆石油学院工程硕i ：专业学位论文 靠近南二区东部的4 口注入井进行注入试验，日前注入时问已达8 个月，未发生堵塞现 象。 综合考虑聚合物溶液注入性能、渗流特性参数、油层渗透率分布，选用2 5 0 0 万分 子量的聚合物。 3 2 高浓度聚合物体系研究 3 2 1 不同阶段采用高浓度聚合物驱均能改善驱油效果 实验结果表明：在聚驱过程中选择2 5 0 0 万分子量聚合物比普通聚合物提高采收率 幅度大，而且不同时机转注商浓度2 5 0 0 万分子餐聚合物均能人幅度提岛采收率，但随 着注入时机的延后，聚驱采收牢和最终采收牢都有下降的趋势。 采3 0 收 辜2 5 ( _ ) 2 0 1 5 l o 5 0 0o 51l 52 p v 羲2 5 图3 - 5 不同时期转洼高浓度聚台物采收率与数曲线 3 2 2 高浓度聚合物抗剪切能力强 高浓度聚合物体系剪切实验结果表明：在相同剪切条件下，聚合物体系的浓度越 大，抗剪切性越强。在栩m 剪切速率条件一f ，2 5 0 0 m g l 聚合物粘损率低于1 0 0 0 m g l 聚 合物，保留粘，叟较高。 3 2 3 高浓度聚合物粘弹性好 为研究商浓度抗盐聚合物的粘弹性，开展了不同浓度、不同聚合物粘弹性室内实 验。实验结粜表明：浓度越岛、分_ 量越大，在同。剪切速率卜- 其袖度及法向应力若越 大，商浓度聚合物具有较好的粘弹性 第3 章室内物理模拟实验j j 数值模拟研兜结果 3 2 4 高浓度聚合物体系抗稀释性强 为了解不同分子量不同浓度聚合物溶液注入油层遇到地层水后的稀释混合性能差 异，在室内分别j f j 清水配制1 3 0 0 万和2 5 0 0 万分r 鼙聚合物，浓度为1 0 0 0 m g l ，和 2 5 0 0 m g l 。，加入剑地层水后，低速搅拌，每隔一定时口j 检测上、中、f 层溶液的浓度， 直剑溶液溶解均匀。 室内研究表明：分子是对高浓度聚合物溶液的稀释性能有一定的影响，而浓度对 聚合物溶液的稀释性能影响人。注入液浓度为1 0 0 0 m g l 。时，加入到地层水叶，搅拌l o m i n 后，溶液基本均匀；注入液浓度为2 5 0 0 m g 1 时，加入到地层水中，搅拌2 5 m i f l 后，溶 液基本均匀。高浓度聚合物体系抗稀释能力强。 3 3 一维纵向非均质岩心驱油实验 根据研究区葡1 1 - 4 油层发育状况、沉积韵律和物性参数，采用一维纵向非均质人 造三层岩心( 表3 2 ) ，开展驱油物理模拟实验，评价聚驱后注入高浓度聚合物的驱油效 果。 表3 2一维纵向非均质人造二i 层岩心物性参数表 岩心水驱至含水9 3 9 5 ，注入聚合物组合段塞7 8 0 m g 1 p v ( 1 0 0 0 m g l 分子量 1 7 0 0 万的聚合物0 2 0 p v + l o o o m g l 分f