大慶油田二類油層聚合物驅效果改善措施探討

張興德 (中石油大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

大慶油田二類油層聚合物驅效果改善措施探討

張興德 (中石油大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

針對大慶油田二類油層存在河道砂發(fā)育規(guī)模小、小層數(shù)多、單層厚度薄、滲透率低、平面及縱向非均質(zhì)嚴重、各井點動用狀況差異大等問題，結合室內(nèi)試驗及礦場實踐，對改善二類油層聚驅效果的具體措施進行了探討。研究表明，通過縮小井距可以提高聚驅的控制程度；細分層系以減小層間矛盾；通過分層注聚提高采收率；在分層注聚的基礎上進行分質(zhì)注聚。現(xiàn)場實踐表明，采取上述措施可以有效改善二類油層的聚合物驅效果，對類似油田二類油層的聚驅施工具有一定參考作用。

二類油層；聚合物驅；非均質(zhì)性；滲透率級差

大慶油田二類油層沉積環(huán)境屬于河流-三角洲相沉積，巖性以細砂巖、細粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，層內(nèi)、層間非均質(zhì)嚴重。與主力油層相比，二類油層河道砂發(fā)育厚度變薄(主力油層3～10m，二類油層2～5m)；滲透率變低(主力油層為(0.6～0.9)×10-3μm2，二類油層為(0.4～0.7)×10-3μm2)；河道砂規(guī)模變窄(從800～1500m變?yōu)?00～1000m)；砂體連續(xù)性變差。此外，不同沉積類型砂體交錯分布，平面縱向非均質(zhì)嚴重，同時，二類油層的注采能力比主力油層低，注采井間滲流阻力比主力油層高，油層動用比例與主力油層相比偏低。針對上述問題，根據(jù)油田產(chǎn)量接替需要，2003年大慶油田開始對二類油層進行聚合物驅施工，并逐步形成了以提高聚驅控制程度為核心的“細分層系、縮小井距、限制對象”的二類油層聚合物驅開發(fā)原則。下面，筆者對改善大慶油田二類油層聚合物驅效果的措施進行了探討。

1 縮小井距，提高河道砂控制程度

不同井距導致注聚合物驅塊控制程度不同，合理的井距應能最大程度地適應油層地質(zhì)特點[1]。與一類油層相比，二類油層河道砂發(fā)育規(guī)模小、小層數(shù)多、單層厚度薄、滲透率低、平面及縱向非均質(zhì)更加嚴重、各井點動用狀況差異大。圖1所示為北二區(qū)西部油層動用狀況與河道砂鉆遇率關系圖。由圖1可知，油層動用狀況與河道砂鉆遇率有較好的相關性，即河道砂的鉆遇率越大，動用有效厚度比例也相應增大。根據(jù)上述結論，對二類油層聚驅時應適當縮小井距，由此提高河道砂的鉆遇率，進而擴大平面波及效率。從2003年到2010年，大慶油田二類油層聚驅區(qū)塊的井位設計井距由250m逐漸減小到125m，隨著井距的減小，對河道砂的控制程度得到提高(見圖2)。

圖1 油層動用狀況與河道砂鉆遇率關系圖 圖2 不同井距與有效厚度大于1m油層控制程度的關系圖

2 細分層系，減小層間矛盾

圖3 滲透率級差對聚驅效果的影響

當油層是多層時，層間有較大的滲透率級差，而低滲透層進入的聚合物較少，整體增油效果將下降。現(xiàn)場數(shù)據(jù)表明，當滲透率級差高于2.5～3時，采收率將降低1%～3%[2]。在二類油層進行聚合物驅油時應進行細分層系，減小層間矛盾，提高縱向波及效率。為了完善注采關系來擴射厚度小于1m的油層時，層數(shù)不宜過多，厚度比例不宜過大，否則將影響整體聚驅效果。滲透率級差對聚驅效果的影響如圖3所示。由圖3可以看出，在相同的低滲透層厚度比例的條件下，滲透率級差越大，聚驅采收率下降的越多。因此，在二類油層進行聚合物驅油時應進行細分層系，減小層間矛盾，提高縱向波及效率。

3 分層注聚，緩解油層縱向上的矛盾

通過分層注聚可以有效地緩解油層縱向上的矛盾。不同低滲透油層厚度比例下分層注聚對聚驅效果的影響如圖4所示。從圖4可以看出，當滲透率級差為3時，通過分層注聚，可以提高采收率1%～3%。現(xiàn)場實際應用表明，分層注聚與籠統(tǒng)注聚相比，分注率較高的區(qū)塊，其整體聚驅效果相對較好[2]。因此，應盡可能地提高聚驅分注率。

4 分質(zhì)注聚，緩解油層平面上的矛盾

聚合物相對分子質(zhì)量是表征聚合物特性的一個重要參數(shù)，其大小將直接影響聚合物驅的最終效果。研究表明，在相同濃度下，相對分子質(zhì)量越高的聚合物增黏效果越好，殘余阻力系數(shù)越大、流度控制能力越強，當注入相高對分子質(zhì)量的聚合物溶液時，有利于擴大聚合物驅的驅油效率[3]。

聚合物相對分子質(zhì)量與油層滲透率的關系圖如圖5所示。從圖5可以看出，當聚合物相對分子質(zhì)量增大時，各油層滲透率也隨之增大。因此，不同滲透率油層應注入不同相對分子質(zhì)量聚合物。通過實施縱向分質(zhì)注聚，由此起到緩解油層平面矛盾的作用。

圖4 不同低滲透油層厚度比例下分層注聚對聚驅效果的影響 圖5 聚合物相對分子質(zhì)量與油層滲透率的關系圖

5 采用5點法面積井網(wǎng)

表1 不同井網(wǎng)對聚合物驅開發(fā)效果的影響

在油氣生產(chǎn)中，采用不同的井網(wǎng)對采收率的影響是不同的。隨著井網(wǎng)密度的增大，原油最終采收率會相應增加，但開發(fā)油田的總投資也會增加。在對井網(wǎng)密度進行選擇時，應同時考慮其對采收率及油田企業(yè)的經(jīng)濟效益的影響。不同井網(wǎng)對聚合物驅開發(fā)效果的影響如表1所示。采收率提高幅度以七點法最高，五點法次之(見表1)，但是采用七點法時注采井數(shù)比太大，用于油田開發(fā)的總投資也相應增加，綜合考慮各方面因素，在二類油層聚驅采用五點法面積井網(wǎng)較為理想。

6 結 語

聚合物驅油的基本原理是通過提高注入流體的黏度，調(diào)節(jié)油藏中油水兩相的流度比，達到擴大波及體積的目的。針對二類油層聚合物驅的動態(tài)特點，圍繞擴大波及體積，研究了改善二類油層聚合物驅效果的主要措施，即通過縮小井距提高河道砂控制程度；通過細分層系以減小層間矛盾；通過分層注聚、分質(zhì)注聚來分別緩解油層縱向上、平面上的矛盾；采用5點法面積井網(wǎng)以提高采收率。現(xiàn)場實踐表明，采取上述措施可以有效改善二類油層的聚驅效果，最終取得良好的開發(fā)效益。

[1]沈平平.提高采收率技術進展[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[2]郭萬奎,程杰成,廖廣志.大慶油田三次采油技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2002,21(3):1-6.

[3]王德明,程杰成，吳軍政，等.聚合物驅油技術在大慶油田的應用[J].石油學報，2005,26(1):3-5.

[4]劉平章.聚合物驅提高采收率技術[M]. 北京：石油工業(yè)出版社,2006.

2013-06-14

張興德(1978-)，男，工程師，現(xiàn)主要從事油田開發(fā)等方面研究工作。

TE357

A

1673-1409(2013)26-0118-02

[編輯] 李啟棟