臨盤油田弱堿性水驅提高驅油效率試驗研究

范鳳英 (中國石化股份勝利油田分公司臨盤采油廠，山東 臨邑 251507)

臨盤油田弱堿性水驅提高驅油效率試驗研究

范鳳英 (中國石化股份勝利油田分公司臨盤采油廠，山東 臨邑 251507)

為了解注弱堿性水驅是否能提高驅油效率的情況，進行了弱堿性水驅數值模擬和弱堿性水巖心驅替試驗。室內研究和現場應用結果表明，采用弱堿性水驅可以提高驅油效率，從而起到提高油藏采收率的作用。

弱堿性水驅；數值模擬；驅替試驗

堿水驅油技術是提高原油采收率的方法之一，在注入水中加入NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等堿性物質后，在適宜的條件下能達到較好的驅油效果[1]。臨盤采油廠主要油藏都是砂巖油層,因而適于采用堿水驅油技術。臨盤采油廠自2001年起采用水質改性技術，即利用pH值調整劑將油田注入水由弱酸性調整為弱堿性，從根本上提高注入水水質，解決了多年來困擾油田生產的腐蝕、結垢問題[2-3]。但采用該技術也帶來了新問題，即注弱堿性水是否能提高驅油效率。針對該問題，筆者進行了弱堿性水驅數值模擬和弱堿性水巖心驅替試驗，以了解該技術對驅油效率的影響。

1 弱堿性水驅數值模擬

為了解注弱堿性水對油田開發效果的影響，利用數值模擬手段，對臨南油田注弱堿性水前后地層滲透率變化情況進行對比預測。模型采用3層正韻律、地層傾角50°、具有邊底水作用的非均質油藏模型。模型的流體特征采用臨南油田夏52和夏70的實際數據，設計有1口注水井和1口采油井。

1.1簡化模型

1)地層參數 縱向上劃分3個小層，各小層等厚。平面上網格劃分選用均勻網格系統，劃分為東西、南北各50個網格。正韻律油層，油層總厚15m，井距300m，網格總數為50×50×3=7500個。各層滲透率由平均滲透率和滲透率變異系數確定(不考慮平面上的非均質性)。垂向滲透率與平面滲透率之比為0.01?？紫抖圈针S滲透率k不同而有所變化，其遵循以下關系式[4]：

φ=alogk+b

(1)

式中，a和b是常數，分別為0.079568556和0.037341808；k為相對滲透率。

2)小層滲透率確定 根據Dykstra-Parsons公式[5]，滲透率變異系數為：

(2)

式中，Vk為滲透率變異系數；k84.1為分析巖心樣品累積百分數為84.1%時所對應的絕對滲透率；k50為分析巖心樣品累積百分數為50%時所對應的絕對滲透率。

地質模型中3個小層等厚，各層厚度所占的百分數為33%。模型的k50大小為50×10-3μm2，給定模型滲透率變異系數Vk后，就可由式(2)計算出k84.1。得到點(k50)和點(k84.1)后,即可插值求出各小層的滲透率值。由此可以得到不同平均滲透率、不同滲透率變異系數下各層的滲透率值，并通過式(1)計算出相應的孔隙度值。

3)滲透率場設計 利用流線模塊計算注采井間流線的分布趨勢，流線分布的方向即滲透率改變的方向，根據流線的疏密就可以知道注入水對地層作用的強弱，據此來確定滲透率的改變情況，并設計2組對比模型：①模型1。采用3層正韻律縱向非均質模型，平均滲透率50×10-3μm2。②模型2。在模型1的基礎上對每一層按照流線分布的方向有規律提高滲透率幅度。

圖1 數值模型預測結果

1.2模擬結果

選擇夏52塊，對注入弱堿性水前后開采情況采用理論模型進行定性對比預測，理論模型假定模擬時間從1992年11月到2004年11月，共12年。預測結果如圖1所示(方案1為注弱堿性水后；方案2為注弱堿性水前)。

由圖1可知，注弱堿性水后累積采油量提高了4000t(見圖1(a))，含水率提高了6%(見圖1(b))；最終采收率提高7%(見圖1(c))。數值模擬結果表明，采用弱堿性水驅使得油藏沿著注入水的驅替方向滲透率得到改善，水驅波及程度得到了一定程度上的提高，使采油量上升，最終采收率也有一定程度的提高。

2 弱堿性水巖心驅替試驗

將夏52塊X52-12井的巖心經過抽提去油浸泡處理后，用弱堿性注入水進行驅替試驗，觀察其驅替壓力的變化，同時用注弱堿性水前的水樣進行平行試驗，其壓力變化情況見表1。

從表1可以看出，注弱堿性水前的水樣以0.17ml/min流量，累積注入144h，驅替壓力從0.035MPa上升到0.052MPa；注弱堿性水驅替以0.5ml/min流量，累積注入144h，驅替壓力從0.025MPa上升到0.027MPa；壓力上升0.002MPa，表明注入弱堿性水后，巖心的吸水能力增加。

3 應用效果

表1 巖芯驅替壓力變化情況

臨南油田(含夏52塊和夏70塊)含油面積9.8km2，注水儲量1446×104t,注水儲量占動用儲量 59%。以夏52塊為例，該區塊于2004年8月采用弱堿水驅油技術后，日增注435m3，平均單井日增注20m3，月注采比由0.45提高到1.25，累計注采比由0.37提高到0.71，平均動液面由1180m上升至677m，上升了503m，實際注水儲量由454.2×104t提高到819.6×104t，增加了365.4×104t，實際水驅控制程度由42.7%提高到71.9%，階段自然遞減率與2000年同期相比下降2.21個百分點。該區塊調整后預計采收率由18.7%上升到27%，增加可采儲量45.2×104t。

4 結 論

1)巖心驅替試驗表明，注入弱堿性水可以穩定注水壓力，利于改善驅油效果。

2)數值模擬計算和現場應用結果表明，弱堿性水驅可以提高驅油效率，從而有助于提高采收率。

[1]佟曼麗，油田化學[M].北京：中國石油大學出版社，1996.

[3]《油氣田腐蝕與防護技術手冊》編委會.油氣田腐蝕與防護技術手冊(上冊)[M].北京：石油工業出版社，1999.

[4]陳永紅，范鳳英，叢洪良.油田污水水質改性技術[M].北京：中國石油大學出版社，2006.

[5]何更生.油層物理[M].北京：石油工業出版社，1994.

[6]葉仲斌.提高采收率原理[M].北京：石油工業出版社，2000.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.07.009

TE343

A

1673-1409(2011)07-0025-02

2011-05-25

范鳳英，女，教授級高級工程師，現主要從事油田開采技術及管理方面的研究工作。