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胜利油田整体深部调驱技术现状及发展方向 2010 09 胜利油田采油工艺研究院三采所 汇报提纲 三 整体深部调驱下步工作思路 二 整体深部调驱技术新进展 一 实施整体深部调驱的必要性 一 实施整体深部调驱的必要性 1 胜利油田开发形势的需要 水驱是胜利油田最主要的开发方式 地位举足轻重 胜利油田不同开发方式油藏动用地质储量现状表 2008 12 水井调剖机理示意图 一 实施整体深部调驱的必要性 既可以调整层间矛盾又可以调整层内矛盾 纵向上调整吸水剖面 平面矛盾调整能力较弱 2 堵水调剖发展趋势的需要 堵水调剖理念的转变与开发形势密不可分 单井油井堵水 单井水井调剖 区块整体堵调 油 水井同时治理 整体深部调驱 20世纪70年代 20世纪80年代 20世纪90年代 2000年 2006年 2007年至今 水洗程度越来越高 储层非均质性越来越强 剩余油分布越来越分散 开发形势 要实现采收率的大幅度提高 需要进一步更新理念 一 实施整体深部调驱的必要性 永3 检1水淹剖面图 某油藏平面流线分布图 1 分层注水等技术的进步 使堵水调剖的重点由层间转向层内和平面 一 目的意义及国内外技术现状 一 实施整体深部调驱的必要性 2 随着注水开发的深入 水井附近剩余油越来越少 近井浅调效果越来越差 水驱含水90 水驱含水95 水驱含水90 水驱含水95 只有实施深部调驱才能更有效的扩大波及体积 一 实施整体深部调驱的必要性 胜二区14时间单元特高含水期含油饱和度等值图 3 要想达到提高采收率的目的 深部调驱还需整体实施 受储层非均质影响 注入水窜流通道成条带状分布 单井调驱不能改善整体油藏的非均质 单井调驱易导致调驱剂沿高渗透条带窜进 影响调驱效果 只有在垂向上和平面上整体实施三维立体深部调驱才能达到整体扩大波及体积 提高水驱油藏采收率的目的 一 实施整体深部调驱的必要性 一 实施整体深部调驱的必要性 整体深部调驱的技术关键 1 优势渗流通道的定量识别与表征是整体深部调驱取得良好效果的基础 2 合适的调驱剂是整体深部调驱取得良好效果的关键 3 调驱机理是整体深部调驱参数优化设计的基础 汇报提纲 三 整体深部调驱下步工作思路 二 整体深部调驱技术新进展 一 实施整体深部调驱的必要性 1 1 探讨了储层大孔道定量识别与表征方法 初步建立了大孔道存在性判别 大孔道三维空间展布刻画 大孔道参数定量计算和大孔道演化规律定量描述方法 为后续调驱剂优化设计和实施工艺优化奠定了油藏基础 二 整体深部调驱技术新进展 1 优势渗流通道的定量识别与表征 孤岛油田5N18井组大孔道识别成果示意图 孤岛西区Ng44小层大孔道渗透率演化规律示意图 二 整体深部调驱技术新进展 1 2 利用油藏数值模拟描述了不同非均质条件下及大孔道存在情况下地下压力场 流体场分布特征 沿第一主流线方向和大孔道方向压降变缓 随着含水率的增加压降变缓 主流线及非主流线对压力分布的影响 不同含水阶段对压力分布的影响 渗透率各向异性对压力分布的影响 二 整体深部调驱技术新进展 注采井间形成大孔道前后流线分布图 1 优势渗流通道的定量识别与表征 大孔道对流体场的影响 大孔道对含水上升率的影响 大孔道对采出程度的影响 大孔对强水淹半径的影响 不同含水率下强水淹半径演化图 大孔道会使采出程度迅速降低 强水淹半径迅速增大 Fw 80 Fw 98 Fw 95 二 整体深部调驱技术新进展 聚合物微球是由丙烯酰胺 丙烯酸用微乳液聚合方法聚合而成 初始粒径为纳米 微米级 2 1 研制和应用了2种在线深部调驱体系 聚合物微球和乳液聚合物 纳米级 微米级 聚合物微球 二 整体深部调驱技术新进展 2 合适的调驱剂 聚合物微球特点 聚合物微球技术 堵得住 能移动 进得去 深部调驱剂特征 微球具有强度 膨胀后单个直接或多个架桥封堵孔喉 粒径纳 微米级 水中稳定存在 微球具有弹性 能突破运移 耐剪切 长寿命 不受水质 温度影响 可以在线注入 二 整体深部调驱技术新进展 乳液聚合物凝胶体系是由乳液聚合物与乳液交联剂通过剪切破乳或机械破乳后 在地层深部反应 形成稳定的弱冻胶体系 通过微观 局部的驱替和宏观的液流改向 逐步地调整水驱剖面 提高波及系数和原油采收率 阴离子型反相聚丙烯酰胺乳液 乳液聚合物凝胶体系 二 整体深部调驱技术新进展 2 合适的调驱剂 封堵能力 弹性特征 聚合物浓度3000mg L 交联剂浓度1000mg L 温度70 具有粘弹性特征和较强的封堵能力 多重乳液缓交联体系性能评价 二 整体深部调驱技术新进展 两种交联剂交联性能曲线 聚合物浓度2000mg L 交联剂浓度1000mg L 70 热稳定性 90天后 交联体系粘度保留率 70 340mPa s 220mPa s 交联增粘比 10 两种交联剂交联性能曲线 聚合物浓度2000mg L 交联剂浓度1000mg L 岩心渗透率3 m2 注入速度300ml h 70 剪切恢复性 二 整体深部调驱技术新进展 1d 10d 两种交联剂交联性能曲线 静态交联 聚合物2000mg L 交联剂1000mg L 70 两种交联剂交联性能曲线 动态交联 聚合物2000mg L 交联剂1000mg L 70 室内静态交联时间延缓至10天动态交联时间延缓至25天 交联延缓性 交联延缓性大大增强体系的运移能力 二 整体深部调驱技术新进展 1 聚合物凝胶层间调剖物理模拟研究 模拟条件 地层温度75 地层水矿化度为5727mg L 模拟原油粘度70mPa s 实验装置 双管填砂模型 影响因素 考核指标 分流比 3 开展了层间和平面深部调驱机理的物理模拟研究 渗透率级差 2 1 5 1 10 1 注入速度 1 3 5ml min 注入浓度 5000 2500 4000 2000 3000 1500 二 整体深部调驱技术新进展 冻胶体系注入量与分流比关系 高速注堵剂会污染低渗层 实验结果 渗透率级差 5 1 注入速度 1 5ml min 注入浓度 4000 2000 注入方式 恒流量 在成胶前 分流比逐渐增大 堵剂大部分进入高渗管 在成胶过程中 由于堵剂大部分进入高渗管 导致高渗管渗透率大幅下降 分流比迅速降低 在后续水驱阶段 分流比基本保持稳定 在烘箱内放置3小时 二 整体深部调驱技术新进展 模型特点 研制了平板填砂物理模拟装置 2 聚合物凝胶平面调驱物理模拟研究 机械加压代替手工充填 提高了实验可重复性 实现了饱和度 压力的实时监测模拟井网可灵活布置 二 整体深部调驱技术新进展 模拟条件 地层温度75 地层水矿化度为5727mg L 模拟原油粘度70mPa s 渗透率级差 2 1 5 1 10 1 注入速度 5 15 25ml min 注入浓度 5000 2500 4000 2000 3000 1500 影响因素 考核指标 含油饱和度变化 二 整体深部调驱技术新进展 注冻胶 0 3PV 结束时含油饱和度分布图fw 91 后续水驱 5PV 结束时含油饱和度分布图 fw 98 模拟条件 渗透率级差 5 1 注入速度 15ml min 注入浓度 4000 2000 注入方式 恒流量 水驱结束时含油饱和度分布图 fw 95 模拟提高采收率9 3 二 整体深部调驱技术新进展 2006年9月至2008年6月在永8 7断块开展了6口井的聚合物微球在线调驱矿场试验 永8 11 永8 7 永8 49 永8 17 永8 43 永8 21 聚合物微球东辛永8区块矿场试验情况 4 开展整体深部调驱矿场试验 取得良好实施效果 二 整体深部调驱技术新进展 1 吸水剖面发生一定的变化 层间层内吸水状况得到一定改善 2006年9月注入微球后 剖面发生周期性改变 注微球后 微球首先沿沙二54主力吸水层前进 发生封堵后 第二主力吸水层沙二55层成主力吸水层 同时启动低渗层沙二51 继续注微球 沙二55封堵 启动开其他吸水层 永8 11井氧活化测井调前 2004年5月 永8 11井氧活化测井调3个月后 2006年12月 永8 11井氧活化测井 2007年11月 永8 11井2003年5月测同位素 聚合物微球应用效果分析 二 整体深部调驱技术新进展 调驱前井组年递减率16 8 调驱后井组年递减率10 8 至2008年底 累积增油1 58万吨 投入产出比1 4 4 2 阶段增油达1 58万吨 提高采收率1 2 以上 二 整体深部调驱技术新进展 未调驱井组月含水上升率为2 7 调驱井组月含水上升率为1 8 3 与未调驱井组对比 井组含水上升率明显减小 未调驱 调驱 二 整体深部调驱技术新进展 4 典型井组 16 2t 6 4 二 整体深部调驱技术新进展 乳液聚合物缓交联体系在桩106矿场试验情况 08年5月 09年9月 先后在桩西采油厂桩106块3个砂体 桩106 21 13砂体 桩106 16 10砂体 桩106 17 10砂体 上完成7井次在线深部调驱施工 累计注入乳液聚合物272 3t 乳液交联剂38 3t 调驱剂38680m3 桩106 16 10砂体 桩106 21 13砂体 桩106 17 10砂体 二 整体深部调驱技术新进展 1 注入井压力上升 压降曲线变缓 霍尔曲线变陡 16C11霍尔曲线 16C11注入曲线 16C11压降曲线 二 整体深部调驱技术新进展 桩106 17 10砂体调剖井区油井开发生产曲线 2 调剖井区含水下降 日油增加 日增油12t 含水下降5 8 二 整体深部调驱技术新进展 3 目前累计增油5570多吨 提高采收率0 5 以上 丙型水驱特征曲线 调驱后 水驱特征曲线出现拐点 曲线斜率变缓 二 整体深部调驱技术新进展 汇报提纲 三 整体深部调驱下步工作思路 二 整体深部调驱技术新进展 一 实施整体深部调驱的必要性 三 研究内容及技术指标 1 继续深化优势渗流通道研究 建立准确实用的油藏决策技术 1 强化基础资料的综合应用 三 下步工作思路 2 深化井口压降资料的应用 探索利用压降测试资料识别储层非均质的方法 封闭边界对试井曲线的影响 定压边界对试井曲线的影响 大孔道对试井曲线的影响 层间非均质对试井曲线的影响 三 下步工作思路 2 研制新型调驱剂 实现不同级次储层非均质的逐级封堵 三 研究内容及技术指标 技术思路 根据大孔道或高渗透层段的存在形式 孔喉级别 渗透率高低及剩余油分布特征 研制能 进得去 能膨胀 堵得住 可移动 有效期长 的复合封堵体系和调驱体系 实现大孔道或高渗透层段的逐级封堵和油藏整体深部调驱 能够实现逐级深部液流转向 能够实现长期高强度封堵 堵 大孔道 深部 调驱 超支化复合封堵体系 核壳聚凝体调驱体系 三 下步工作思路 超支化 形成空间网状结构填充物 与支化物质相互作用的阳离子型物质带内核的刚性物质 增加体系强度 2 1超支化复合封堵体系研究思路 极性高分子材料的吸附捕集增加水流阻力 核壳体架桥堵塞二者与聚凝剂作用形成弹性强 堵塞能力强 能运移 稳定好物质调节组分组成及浓度可形成不同强度体系 满足不同渗透率封堵要求 设计思想 粘弹性悬浮分散剂聚凝剂核壳体 深部封堵体系研究 三 下步工作思路 多条支化分子链空间网状结构体系粘弹性好悬浮能力强 粘弹性悬浮分散剂 聚凝剂 核壳体 粒径可调 2 1超支化复合封堵体系组成物质性能 粒径测试结果 粘弹性测试结果 深部封堵体系研究 粘浓关系测试结果 三 下步工作思路 超支化 形成空间网状结构填充物 与地层孔喉相匹配的有一定膨胀倍数的硬核物质 2 2聚凝体调堵体系研究思路 与地层孔喉相匹配的膨胀倍数小的硬核聚凝体进入粘弹性悬浮分散剂的支化空间结构中与其产生一定作用 通过携带进入地层深部 依靠流度控制 水化膨胀物理堆积作用进行深部封堵调节聚凝体尺寸 膨胀倍数 满足不同渗透率封堵要求 设计思想 粘弹性悬浮分散剂硬核聚凝体 深部封堵体系研究 三 下步工作思路 硬核聚凝体 采用分散聚合的方法 以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂 在极性乙醇 水介质中用偶氮二异丁腈引发苯乙烯聚合 制备了聚苯乙烯 二氧化硅有机 无机复合核壳聚凝体 深部封堵体系研究 光学放大2000倍 核壳聚凝体水溶液中的粒径曲线 聚凝体的初始粒径为2 100 m的分散体系主峰粒径在25 m左右 水化7天后最大聚集体100 m左右 膨胀4倍左右 2 2聚凝体深部调堵体系的组成及性能 三 下步工作思路 三 研究内容及技术指标 3 继续深入开展不同调驱剂的调驱机理物理模拟研究 为