海上油田與陸上油田聚驅開發效果對比及影響因素研究

王 剛，劉 斌，張國浩，張 偉，陳善斌

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300459）

海上油田與陸上油田聚驅開發效果對比及影響因素研究

王 剛，劉 斌，張國浩，張 偉，陳善斌

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300459）

由于海上與陸上油田在儲層物性及開采工藝等方面存在較大差異，對比海上與陸上注聚開發效果，總結影響海上聚驅效果發揮的最主要因素，結果表明：海上油田與陸上油田聚驅開發水平均較好；相比于陸上油田，海上油田早期注聚，更利于聚驅效果的發揮；原油黏度大、地層水礦化度高等問題制約海上聚驅開發效果，但可通過改善聚合物性能得到解決。

海上油田；陸上油田；聚驅；開發效果；影響因素

海上油田與陸上油田在儲層物性及開采工藝等方面存在較大差異，主要表現為受平臺壽命限制，海上在中、高含水期即開展聚驅，比陸上注聚時機提前[1，2]；海上受限于平臺及開發投資限制，井網比陸上油田稀疏，井距偏大[3]；海上淡水缺乏，需海水配制化學劑，礦化度高，對聚驅的要求更高[4]。海上油田與陸上油田的差異性，導致化學驅開發動態及生產規律等方面都具有明顯的不同，將兩者聚驅開發效果進行對比，總結影響海上聚驅效果發揮的最主要因素，為油田下一步高效開發提供指導。

本文選取沉積環境及儲層物性條件較為類似的X油田與Y油田作為典型區塊進行聚驅開發對比。海上X油田屬于大型河湖相三角洲沉積復合體，主體區位于三角洲前緣的有利相帶，而以河口壩沉積更為發育。油田儲層物性較好，具有高孔高滲的特性，以重質稠油為主，原油具有高密度、高黏度、高膠質瀝青質含量、低含硫、低凝固點等特點。陸上Y油田是受構造控制的層狀油氣藏，原油性質較差，為黏度高、密度高、含蠟低、凝固點低的瀝青基石油。儲層從上到下整體上是正韻律沉積，各儲層也均為正韻律沉積。

1 聚驅開發效果對比

從阻力系數、噸聚增油量兩方面對海上X油田和陸上Y油田的聚驅開發效果進行對比，進而總結出海、陸聚驅開發水平的差別，為后續各影響因素的對比奠定基礎。

1.1 阻力系數

聚合物驅作為一種通過改善水油流度比，擴大波及體積來提高采收率的化學驅技術，其改善水油流度比的程度可以通過阻力系數和殘余阻力系數來進行評價。結合實際生產動態數據，利用霍爾曲線計算得到海上X油田各生產井阻力系數的數值（見表1）。

表1 海上X油田不同區塊阻力系數數據

表1 海上X油田不同區塊阻力系數數據（續表）

表2 陸上Y油田不同區塊阻力系數數據

根據表1、表2中的結果，得到海上X油田的平均阻力系數為1.36，陸上Y油田的平均阻力系數為2.30，海上X油田的平均阻力系數低于陸上Y油田，但根據礦場實際經驗，注聚有效性可以得到保證。

1.2 噸聚增油量

統計陸上與海上油田不同區塊的噸聚增油量數據（見表3，表4）。

表3 陸上Y油田不同區塊噸聚增油量數據

表4 海上X油田不同區塊噸聚增油量數據

對比表3，表4的結果可得，注聚時間相當的情況下，陸上Y油田各區塊的平均噸聚增油量為76 m3/t，海上X油田噸聚增油量為53 m3/t，海上油田與陸上油田聚驅開發水平均較好。

2 儲層物性對比

2.1 儲層韻律性

建立不同韻律性的特征模型，利用數值模擬方法分別模擬不同韻律條件的儲層在水驅和聚驅后的采出情況（見表5）。

表5 地層的韻律性對提高采收率的影響

由表5中的結果可知，反韻律儲層水驅采收率高于復合韻律，正韻律儲層水驅采收率最低。聚驅后，不同韻律儲層的采收率都得到提高。其提高采收率幅度依次為：正韻律儲層高于復合韻律，復合韻律儲層高于反韻律。可見，相比于反韻律，正韻律儲層更容易取得好的聚驅效果。

根據海上X油田及陸上Y油田實際儲層物性可知，陸上Y油田儲層從上到下整體上是正韻律沉積，各儲層也均為正韻律沉積。而海上X油田屬于反韻律儲層，因而陸上Y油田的沉積構造更有利于聚驅效果的發揮。

2.2 儲層非均質性

海上X油田的油藏類型為受巖性影響在縱向、橫向上存在多個油氣水系統的構造層狀油氣藏，儲層埋深1 400 m～1 600 m。油田儲層發育，膠結疏松，物性較好，具有高孔高滲的特性，儲層孔隙度在28%～35%，平均31%；滲透率在100 mD～10 000 mD，平均2 000 mD。陸上Y油田油層儲油物性好，平均孔隙度32%～35%，平均滲透率 1 264×103mD～3 370×103mD，平均含油飽和度60%～69%。

圖1 滲透率變異系數對聚合物驅效果的影響曲線

儲層的非均質性通過滲透率變異系數來表示。建立特征模型，通過定義不同的滲透率變異系數進行聚驅效果的分析（見圖1）。

由于陸上Y油田主力油層的非均質性較強，滲透率變異系數處于0.5～0.8的范圍，因而聚驅具有較大的增產潛力。海上X油田滲透率變異系數為0.76，處于滲透率變異系數的最佳范圍，因而聚驅增產潛力也很大。

2.3 地層水礦化度

聚合物具有鹽敏性，即聚合物溶液中不同鹽類的含量對聚合物黏度產生明顯的影響[5]，因而地層水礦化度的高低，是油藏能否進行聚驅開發需要重點考慮的因素之一。研究表明，聚合物溶液的黏度會隨著地層水礦化度的增加而迅速降低，因而聚驅油藏的礦化度不能太高，最好控制在6 000 mg/L以下，如果經濟條件允許的話，可以提高到10 000 mg/L～20 000 mg/L[6]。當目標油藏地層水礦化度值很高時，為了達到較好的開發效果，必須加大注聚濃度或者采用性能更優的聚合物驅替劑。

陸上Y油田各區塊不同礦化度條件下的采收率提高值的結果（見圖2），從總體趨勢來看，隨著地層水礦化度的提高，采收率提高值呈下降趨勢。陸上Y油田的地層水礦化度在2 797 mg/L～17 768 mg/L范圍內，而海上X油田的地層水礦化度為6 540 mg/L～34 000 mg/L，約為陸上Y油田的2倍，礦化度過高會限制聚驅開發效果，但可以通過提高聚合物性能來得到改進。

圖2 地層水礦化度對聚合物驅效果的影響曲線

3 開發參數對比

3.1 注聚時機

油田開發實踐表明，當油田開發進入高含水開發階段時，為進一步提高驅油效果需要采用化學驅等三次采油技術，實施三次采油措施的時機對增油效果影響明顯（見圖3）。

圖3 不同水驅采出程度對應采收率提高值

根據圖3中水驅采出程度與對應采收率提高值的關系可知，隨著注入時機的延遲，對應的提高采收率幅度下降趨勢明顯。由于陸上油田開發不太受到時間和空間的限制，通常在高含水或者特高含水階段采取三次采油措施。海上油田由于受到平臺壽命的限制，普遍采用早期注聚的方式。相比于陸上Y油田，海上X油田在含水60%展開注聚，更利于聚驅效果的發揮。

3.2 注入速度

聚驅注入速度是聚驅開發方案編制過程中一項重要的設計參數，注入速度的高低直接影響到油田聚合物驅區塊的逐年產油量，同時也將影響到聚合物驅的總體技術效果和經濟效益[7]。數模研究結果表明，注入速度對聚驅增油效果影響不大[8]，但對區塊的見效時間和采油速度有明顯影響。

圖4 不同注聚速度對應采收率提高值

統計得到的不同注聚速度對應的采收率提高值（見圖4），從圖4結果可以看出采收率提高幅度與注聚速度關系不明顯。但礦場實踐經驗表明，不同單元的最佳注入速度不同，需要根據聚合物本身的性質、儲層物性以及注水開發狀況進行優選。

3.3 注聚用量

研究結果表明，聚合物的用量（聚合物濃度和段塞尺寸之積）增加時，提高采收率的幅度也將增大，呈單調上升的趨勢，但聚合物的利用率，即每噸聚合物的增油量在達到最大值之后迅速降低（見圖5）。

根據圖5中的結果可知，隨著聚合物用量的增加，聚驅提高采收率的幅度有所增加，但增幅逐漸減小。結合礦場實際經驗，陸上Y油田的平均聚驅用量為800 PV·mg/L，而海上X油田的聚驅用量為1 200 PV·mg/L，海上X油田更利于聚驅效果的發揮。

圖5 不同注聚用量對應采收率提高值

4 結論

（1）海上與陸上油田聚驅開發進行了比較系統的對比，通過阻力系數、噸聚增油量的對比，得出海上油田與陸上油田聚驅開發水平均較好。

（2）相比于陸上油田，海上油田早期注聚，更利于聚驅效果的發揮。

（3）原油黏度大、地層水礦化度高等問題制約海上聚驅開發效果，但可通過改善聚合物性能得到解決。

［1］徐洪玲.油藏非均質性對聚合物驅開發效果的影響［J］.油氣地質與采收率，2015，22（5）：99-102.

［2］周鳳軍，陳建波，葛麗珍，等.錦州油田中高含水期聚合物驅特征分析及改善措施［J］.石油地質與工程，2014，28（1）：84-86.

［3］劉歆，周鳳軍，張迎春，等.海上油田稀井網大井距聚合物驅應用與分析［J］.特種油氣藏，2012，19（3）：104-107.

［4］周守為，韓明，張健，等.用于海上油田化學驅的聚合物研究［J］.中國海上油氣：工程，2007，19（1）：25-29.

［5］張景存.三次采油［M］.北京：石油工業出版社，1995.

［6］巢華慶.大慶油田提高采收率研究與實踐［M］.北京：石油工業出版社，2006.

［7］劉玉章.聚合物驅提高采收率技術［M］.北京：石油工業出版社，2006.

［8］沈平平.提高采收率技術進展［M］.北京：石油工業出版社，2006.

Study on the comparison of development effects of polymer flooding in offshore and onshore oilfield and its influencing factors

WANG Gang，LIU Bin，ZHANG Guohao，ZHANG Wei，CHEN Shanbin
（Bohai Oilfield Research Institute of Tianjin Branch of CNOOC（China）Co.，Ltd.，Tianjin 300459，China）

There are great differences in reservoir property and production technology in offshore and onshore oilfield.Therefore,the development effects of polymer flooding are contrasted and the main factors influencing the effect of polymer flooding in offshore oil are obtained.The results show that the development effect of polymer flooding in offshore oilfield is lower than that of onshore oilfield.The problems,including high viscosity of crude oil and high salinity of formation water,can be solved by improving the properties of polymer.The reservoir rhythm and the well patterns,which are not complete because of the cross distribution of water and polymer injection wells,are the main factors that influence the effect of polymer flooding in offshore oilfield.

offshore oilfield；onshore oilfield；polymer flooding；development effect；influencing factors

TE357.46

A

1673-5285（2017）08-0015-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.08.004

2017－07-10

“十三五”國家科技重大專項“渤海油田加密調整及提高采收率油藏工程技術示范”，項目編號：2016ZX05058001。

王剛（1983-），工程師，2009年畢業于中國石油大學（北京）油氣田開發工程專業并獲碩士學位，主要從事油氣開發研究工作。