化學劑用量及注入時機對稠油驅油效果影響的實驗研究

閆文華，徐長亮，孫海濤，王書婷，張朝良，王桂杰（.東北石油大學 提高采收率教育部重點實驗室，黑龍江 大慶 68； .中國石油吐哈油田勘探開發研究院，新疆 哈密 89000；.中國石油遼河油田公司 茨榆坨采油廠，遼寧 沈陽 006）

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化學劑用量及注入時機對稠油驅油效果影響的實驗研究

閆文華1，徐長亮1，孫海濤2，王書婷1，張朝良1，王桂杰3
（1.東北石油大學 提高采收率教育部重點實驗室，黑龍江 大慶 163318； 2.中國石油吐哈油田勘探開發研究院，新疆 哈密 839000；3.中國石油遼河油田公司 茨榆坨采油廠，遼寧 沈陽 110206）

摘要：遼河油田龍618區塊是一個常規稠油區塊，針對該區塊原油粘度高，常規注水開發效率低等問題，進行室內巖心實驗，研究化學劑用量及注入時機對驅油效果的影響。結果表明：化學驅采出程度隨化學劑用量（PV）增加而變大，當化學劑用量大于0.6 PV后，采出程度上升幅度變緩；水驅轉注化學劑的時間越早，采收率越高。

關鍵詞：稠油；化學驅；化學劑用量；注入時機；采收率

我國稠油資源豐富，開發普通稠油油藏常用注水開發和熱采方法［1-3］。但對于一些油層薄、淺，且可能含有底水或氣頂，熱量損失嚴重的油藏來說，不適合熱采開發，針對這個問題，可采用稠油化學驅工藝技術［4-6］，在國內外的研究和礦場試驗中均取得了較好的效果［7-13］。而實現穩產上產，關鍵在于注入方式的選擇。目前對化學劑用量及注入時機驅油效果的研究已有相關文獻報道，但是對稠油油藏的報道相對較少。

本文針對遼河油田龍618塊稠油膠質瀝青質含量高，粘度高，常規注水開發必將導致注入水突進、指進現象嚴重，注水波及體積小，注水利用率低的特點，進行了化學劑用量及注入時機的動態驅油實驗研究，為遼河油田龍618區塊實施化學驅提供依據。

1　實驗部分

1.1實驗儀器

FY-3型恒溫箱，平流泵，真空泵，壓力傳感器，電子天平，攪拌器，巖心夾持器，中間容器等。

1.2實驗化學劑

大慶煉化公司生產的 P700相對分子質量 700×104（抗鹽）聚合物。

1.3實驗用液

（1）實驗用水為根據研究區塊地層水礦化度用蒸餾水人工配制的模擬水，其礦化度為8 000 mg/L；驅替用水為現場實際注入水，使用前分別經0.2 μm微孔過濾，除去雜質。

（2）聚合物溶液為相對分子質量700×104抗鹽聚合物與現場實際注入水按一定比例配置而成，粘度為100 mPa·s（Brookfield-Ⅱ型粘度計在55 ℃時測得）。

1.4實驗用油

實驗用油為研究區塊的外輸原油和煤油按一定比例配制而成的模擬油，55 ℃時粘度為423 mPa·s，使用前微孔濾膜過濾。

1.5實驗溫度

實驗溫度是55 ℃。

1.6實驗巖心

根據龍618塊油層的物性特點制作平均滲透率為 800×10-3μm2的巖心，巖心規格為 4.5 mm×4.5 mm×30 mm，用于驅油實驗。

1.7實驗方案

（1）水驅至含水98%以上，分別注入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 PV的聚合物溶液進行驅油實驗；

（2）分別在水驅至含油飽和度為79%、70%、62%、50%、44%的時期，轉注聚合物溶液進行驅油實驗。

2　實驗結果及分析

2.1化學劑用量對稠油驅油效果的影響

在水驅至含水率為98%的巖心上分別注入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 PV的聚合物溶液進行驅油實驗，實驗結果如圖1所示。

圖1　采收率與注入孔隙體積倍數關系曲線Fig.1 Recovery ratio and injection pore volume multiple relationship curve

從圖1中可以看出，采收率隨著注入孔隙體系倍數的增加而逐漸升高；注入1.0 PV聚合物體系溶液，化學驅采出程度最高，為11.86%，注入0.2 PV的聚合物體系溶液化學驅采出程度最低，為4.46%。化學驅采收率與化學劑用量關系曲線如圖2所示。

可以看出，化學驅采出程度隨化學劑用量（PV）增加而變大，但是當化學劑用量大于0.6 PV以后，化學驅采出程度變化趨勢逐漸變緩。在化學劑用量從0.2 PV增加到0.6 PV后，化學驅采出程度提高了6.42%，提高幅度相對較高，而從0.6PV增加到1 PV后，化學驅采出程度僅僅提高了0.98%。

圖2　化學驅采收率與化學劑用量關系曲線Fig.2 Recovery ratio of chemical flooding and dosage of chemical agents relationship curve

從以上可以看出，當聚合物溶液濃度不變，而改變注入聚合物段塞的大小時，隨著聚合物段塞的增大，化學驅采出程度逐漸增大。但當化學劑用量大于0.6 PV后，單位體積聚合物增油量幅度顯著下降，聚合物有效利用率降低。因此，現場實施聚合物溶液驅油時，考慮到注入成本的經濟因素，建議選取聚合物溶液段塞大小為0.6 PV的注入量。

2.2化學劑不同注入時機對稠油驅油效果的影響

分別在水驅至含油飽和度為79%、70%、62%、50%、44%的巖心上進行驅油實驗，注入孔隙體積倍數均為0.60的聚合物溶液，實驗結果如圖3所示。

圖3　不同含油飽和度下注聚驅油實驗綜合曲線Fig.3 Oil displacement experiment resultant curve of injecting polymer in different oil saturation

隨著注入孔隙體積倍數的增加，采收率是逐漸升高的。水驅至含油飽和度分別為79%、70%、62%、50%、44%時進行聚合物驅，化學驅采出程度依次為 64.44%、51.98%、42.92%、20.00%、10.89%，總采出程度依次為 64.44%、62.67%、60.03%、57.51%、54.71%。當含油飽和度為79%時轉注聚合物體系溶液，化學驅采出程度及總采出程度最高，含油飽和度為44%時轉注聚合物體系溶液化學驅采出程度及總采出程度最低。轉注聚合物體系溶液隨著含油飽和度的逐漸降低，化學驅采出程度是逐漸減小的，如圖4所示。

圖4　巖心中不同含油飽和度下實施化學驅的效果曲線Fig.4 Oil displacement efficiency curve of actualizing chemical flooding in different oil saturation

在不同含油飽和度下轉注聚合物溶液體系，化學驅采出程度是不同的。轉注聚合物溶液體系的時機越早，采收率越高，同時可以縮短開發時間。綜上研究結果分析可知，現場實施聚合物體系驅油時，建議提前進行聚合物體系驅油，不僅可以提高采收率，而且可以縮短開采時間。

3　結 論

（1）進行聚合物驅時，采出程度隨注入量（PV）增加而逐漸增大，當聚合物注入量大于0.6 PV后，采出程度上升幅度變緩，因此，建議選取聚合物溶液段塞大小為0.6PV的注入量；

（2）水驅轉注聚合物體系溶液的時機越早，采收率越高。建議在實施聚合物體系溶液驅油時，提前進行聚驅，不僅可以提高采收率，而且可以縮短開采時間。

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Experimental Study on Influence of Chemical Agent Dosage and Injection Time on Heavy Oil Displacement Efficiency

YAN Wen-hua1，XV Chang-liang1，SUN Hai-tao2，WANG Shu-ting1，ZHANG Chao-liang1，WANG Gui-jie3
（1.Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery，Ministry of Education，Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163318，China；2.Institute of Petroleum Exploration and Development，Tuha Oil Corporation，Xinjiang Hami 839000，China；
3.PetroChina Liaohe Oil Field Branch Ciyutuo Oil Production Factory，Liaoning Shenyang 110206，China）

Abstract：Long 618 is a conventional heavy block in Liaohe oil field.Aiming at the problems of high viscosity of heavy oil and the low conventional water injection development efficiency，lab core experiments were carried out to study the influence of chemical agent dosage and injection time on heavy oil displacement efficiency.The results show that：with the increasing of chemical agent dosage，the degree of chemical reserve recovery increases，and it rises slowly after the injection volume is more than 0.6 PV；The sooner we inject the chemical agent，the higher recovery ratio.

Key words：Heavy oil；Chemical flooding；Dosage of chemical agents；Injection time；Recovery ratio

中圖分類號：TE 357

文獻標識碼：A

文章編號：1671-0460（2016）01-0007-03

基金項目：中國石油科技創新基金“特高含水期二元驅多段賽等流度驅油方法研究”，項目號：2013D-5006-0203。

收稿日期：2015-09-01

作者簡介：閆文華（1967-），女，黑龍江大慶人，教授，博士，2009年畢業于東北石油大學油氣田開發工程專業，研究方向：從事油田開發及提高采收率研究。E-mail：dqyanwh@163.com。