勝坨油田高溫高鹽Ⅲ類油藏強化聚合物驅先導試驗

夏晞冉，趙方劍，李忠新

（中國石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東東營257015）

勝坨油田為典型的高溫高鹽油藏，地質儲量為3.39×108t，其中Ⅲ類油藏地質儲量2.32×108t，占勝利油田Ⅲ類油藏地質儲量的46%。化學驅是老油田增儲穩產和大幅度提高采收率的有效途徑，面對勝坨油田油藏高溫高鹽、井網完善程度低、油藏非均質嚴重等問題，常規聚合物不能滿足該類油藏需要，需要研制具有強調驅能力的耐溫抗鹽驅油體系，優化調整井網，開展先導試驗攻關，形成高溫高鹽Ⅲ類油藏聚合物驅技術，為化學驅持續增油打下堅實基礎。

1 試驗井組概況

試驗區位于勝坨油田二區沙二82－84單元，原始地層溫度85℃，產出水礦化度18 500 mg／L，二價離子含量505 mg／L，是高溫高鹽Ⅲ類油藏的典型代表［1－3］。該區油藏發育厚度大，主力層大片連通，孔滲性好，遠離邊水，受其影響較小。該區含油面積2.27 km2，平均有效厚度15.1 m，控制地質儲量557×104t，設計注入井12口，受效油井21口。滲透率（1 500～2 600）×10－3μm2，變異系數0.75，孔隙度25.4%，地層原油粘度20 mPa·s，原始地層壓力21.6 MPa，地層水礦化度27 400 mg／L，鈣鎂含量503 mg／L。

試驗區自1966年7月到目前一直采用注水開發，2011年5月綜合含水97.9%，單井日注230 m3，采出程度40.6%，累積注入倍數2.4。

2 室內配方實驗

2.1 配方體系設計

試驗區動態非均質嚴重，長期注水沖刷使得部分儲層已形成了固定的水流通道，因此常規的驅油體系很難在高溫高鹽條件下對水流通道進行有效封堵［4－5］。室內實驗針對國內外多種聚合物進行了基本物化性能和常規條件下應用性能的評價，從中選擇了技術和效果較好的"超高分"疏水締合聚合物AP－P5和支化粘彈性顆粒驅油劑B－PPG。

室內在油藏條件下評價了聚合物的性能，結果證明：“超高分締合”聚合物［6］在高溫高鹽條件下表現出較好的增粘性、耐溫抗鹽性、熱穩定性，且該產品于2010年9月在勝坨油田坨28區塊（油藏溫度87℃，地層水礦化度27 400 mg／L，鈣鎂含量503 mg／L）開展了礦場先導試驗，現場試注初步見到效果，檢測結果正常。B－PPG產品既表現出較強的剛性和彈性，具有很強的封堵油藏高滲條帶和調整油藏非均質性的能力，且B－PPG已應用于孤島中一區Ng3聚驅后非均相復合驅先導試驗［7］，取得了很好的降水增油的效果。據此，設計強化聚合物驅油體系的研究思路是通過AP－P5與B－PPG復配來實現強化驅油效果。

2.2 配方體系研究

室內考察了AP－P5與B－PPG在不同配比時的粘彈性能，從而進行體系優選。實驗結果見表1，可以看出，實驗測試聚合物濃度為2 500 mg／L下，當AP－P5與B－PPG質量復配比為3∶2時，體系在粘彈性、調驅性、驅油性等各方面性能達到最佳。

表1 不同復配比例對體系性能影響（2 500 mg／L）

開展驅油體系在不同滲透率級差下的驅油試驗，注入速度0.46 mL／min，注入段塞0.3 PV。試驗結果見表2，由驅油試驗結果可以看出，強化聚合物驅體系的驅油效果較單一AP－P5體系和BPPGG體系好，并且驅油模型的非均質性越強，強化聚合物驅體系的驅油效果越好。

表2 不同體系驅油結果

因此室內推薦的強化聚合物驅配方為1 500 mg／L“超高分締合”聚合物＋1 000 mg／L粘彈性顆粒驅油劑，表觀粘度達到46 mPa·s。

3 強化聚合物驅方案優化

參數優化主要包括注入濃度、注入段塞、注入速度等三個方面，在優化過程中，主要應用技術和經濟評價方法對數模結果進行篩選。

3.1 注入濃度優化

固定注入段塞0.3 PV，設計了AP－P5＋BPPG（質量配比：3∶2）注入濃度分別為1 500 mg／L、2 000 mg／L、2 500 mg／L、3 000 mg／L等4個方案。從計算結果可以看出（圖1），隨著注入濃度增加，提高采收率值和財務凈現值逐漸增加，當濃度大于2 500 mg／L后，提高采收率值上升速度減緩，此時財務凈現值最大。因此，推薦注入濃度2 500 mg／L。

3.2 注入段塞優化

根據室內配方研究、注入濃度優化的研究結果，固定聚合物＋B－PPG（質量配比：3∶2）注入濃度2 500 mg／L，設計了注入段塞分別為0.2 PV、0.3 PV、0.4 PV、0.5 PV等4個方案。從計算結果可以看出（圖2），隨著注入段塞的增加，提高采收率值逐漸增加，0.3 PV時凈現值最大。因此，推薦主段塞尺寸為0.3 PV。

圖1 不同注入濃度對比曲線

圖2 不同段塞大小對比曲線

3.3 注入速度優化

根據注入濃度、注入段塞的篩選結果，固定注入段塞0.3 PV，注入濃度2 500 mg／L，分別對0.06 PV／a、0.07 PV／a、0.08 PV／a、0.09 PV／a四個注入速度進行優選。結果表明，隨著注入速度的提高，提高采收率降低，但總體變化不大（圖3）。考慮到現場的實際注入能力并借鑒已注聚區塊的經驗，推薦注入速度為0.07 PV／a。

圖3 不同注入速度提高采收率對比曲線

3.4 推薦方案

根據室內實驗研究和數值模擬優化結果，勝沱油田沙二8高溫高鹽Ⅲ類油藏強化聚合物驅先導試驗，推薦采用污水配制母液、污水稀釋注入；礦場采用二級段塞注人方式：0.1 PV（1 800 mg／L 聚合物＋1 200 mg／L B－PPG）＋0.3 PV（1 500 mg／L聚合物＋1 000 mg／L B－PPG）。預測方案實施后，可提高采收率8.9%，增加可采儲量49.57×104t（圖4）。

圖4 數模預測沙二82－84強化聚合物驅增油曲線

4 結論

針對高溫高鹽Ⅲ類油藏研究的強化聚合物驅油配方具有較好的耐溫抗鹽性能，能夠滿足勝坨油田油藏的需要。利用數值模擬研究方法，優化了最佳驅油方案，預測礦場實施后，比水驅可提高采收率8.9%，增加可采儲量49.57×104t。

［1］ 于會利，汪衛國，榮娜.勝沱油田不同含水期層間干擾規律［J］.油氣地質與采收率，2006，13（4）：71－73.

［2］ 謝俊，張金亮，梁會珍.適于高溫高鹽油藏的聚合物性能指標評價［J］.中國海洋大學學報，2007，37（2）：335－34.

［3］ 張新英.勝坨油田高溫高鹽油藏超高分子疏水締合聚合物注入試驗［J］.石油地質與工程，2012，26（6）：122－125.

［4］ 孫舉，王中華，蘇雪霞，等.疏水締合物聚丙烯酰胺的合成與性能評價［J］.精細石油化工進展，2003，4（6）：8－12.

［5］ 謝俊，張金亮.PS劑驅油礦場先導性試驗研究［J］.青島海洋大學學報（自然科學版），2003，33（1）：95－100.

［6］ 陳洪，翟中軍，張三輝.締合聚合物耐溫抗鹽性能評價［J］.西南石油學院學報，2004，6（4）：61－65.

［7］ 張莉，崔曉紅，任韶然.聚合物驅后油藏提高采收率技術研究［J］.石油與天然氣化工，2010，39（2）：144－148.