大慶油田聚合物驅分注措施效果分析

桂東旭

（中國石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶 163712 ）

聚合物驅油是大慶油田高含水后期保持油田可持續發展的重要技術措施[1-5]。大慶油田屬于砂巖油田，油層非均質性比較嚴重，如果采用籠統注入方式，聚合物溶液主要進入高滲透層，中、低滲透層波及程度低、驅油效果差，嚴重影響聚驅總體開發效果。為減少層間干擾，解決層間和平面矛盾，改善吸液剖面，提高驅油效率，通過細分層段實行分層定量配注，以便合理控制油井含水和油田綜合含水上升速度，改善開發效果。

2011年以來，大慶油田聚合物年均實施分注1000口井以上，注聚階段區塊分注率高達70.0%以上，分注已經成為改善聚驅效果的重要措施；分注效果分析成為三次采油年度規劃中的一項重要研究內容。目前國內外確定分注效果的方法較少，主要是數值模擬法、經驗法等，在開發規劃指標預測過程中操作難度較大。本文統計大量現場分注效果后，得出了分注與綜合含水和最終采收率的統計特征，為預測分注效果提供了依據。

1 分注效果數值模擬

為研究分注效果與分注實施最佳時機[6]，選取現場分注率實施較高（超過70.0%）的4個注聚區塊，以這些區塊的地質參數作為基礎，建立了4注1采的簡易理想地質模型。區塊含油面積0.28 km2，地質儲量20.49×104t，孔隙體積30.28×104m3，滲透率200×10-3～600×10-3μm2，井距250 m，采出井初始含水為95%，注入速度0. 15 PV/年，注入濃度1200 mg/L，累注孔隙體積1.0 PV。后續水驅至綜合含水98%，采用雙管分注工藝，進行了數值模擬，結果表明，分層注聚比籠統注聚的平均采收率要高（表1）。

表1 分層與籠統注聚提高采收率對比

1.1 分注時機的優選

分別選擇籠統注入、注聚初期分注、含水下降階段分注、含水低值分注、含水回升階段分注五種方案進行模擬。

數值模擬結果表明，不同注入階段實施分注可提高采收率0.85%～2.07%；從各個階段實施的分注效果來看，分注實施越早，則區塊的整體聚驅開發效果越好（表2）。

表2 分注數值模擬計算結果統計

1.2 分層注液量的劈分

為研究實施分注過程中低滲透層最佳溶液注入量比例[7-8]，分別調整模型的薄差層厚度比例、差層采出程度和滲透率級差，得到不同地質條件下最佳差層的聚合物溶液注入量比例。

在滲透率級差為3、好油層采出程度35%、差油層采出程度30%的情況，分別模擬了差油層厚度比例為20%～40%時的差層最佳聚合物溶液注入量。結果表明，差油層聚合物溶液注入量占總注入量的最佳比例略高于差層厚度比例（圖1）。

圖1 最佳差層注入溶液量比例與差層厚度的關系

在滲透率級差為3、差油層厚度比例為20%、好油層采出程度38%的情況下，分別模擬了差層采出程度為25%～35%時的差層最佳溶液注入量比例。結果表明，隨著差層采出程度的升高，差層聚合物溶液注入量比例降低（圖2a）。在差油層厚度比例為20%、好油層采出程度38%、差油層采出程度30%的情況下，分別計算滲透率級差為2～5時的差層最佳溶液注入量比例顯示，滲透率級差越大，則差油層最佳聚合物溶液注入量比例越大（圖2b）。

2 現場分注實施效果

在3個試驗區選取了15個井組進行分層注聚效果對比試驗，結果表明，實施分層注聚可改善差層吸水狀況，提高油層動用程度，使周圍油井薄差油層受效，減緩含水上升速度，提高整體采收率。

2.1 提高了油層動用程度

試驗區15個井組實施分層注聚后，原先滲透率較高、吸水相對較多的薩Ⅱ14-16層吸水比例由原來的74.4%下降到31.2%，原來的滲透率較低、吸水相對較少的薩Ⅲ3-4層吸水比例由原來的16.8%上升到53.8%，原來不吸水的薩Ⅲ5+6層段也開始吸水。分層注聚有效改善了注入井的吸水剖面，砂巖厚度、有效厚度動用比例和吸水層數明顯提高（圖3）。

2.2 減緩了含水上升速度

2010年7月，對1#井實施分注。分注前，周圍4口采出井已進入含水回升期，實施分注后，4口采出井受效，綜合含水下降。2011年5月，9#井實施分注。分注前，周圍4口采出井含水回升速度較快，實施分注后一段時間內，綜合含水在基本保持穩定（圖4）。

15個井組分別在不同含水階段實施的分層注聚，周圍油井綜合含水上升速度均有明顯減緩，減緩含水月上升速度為0.05～0.75（表3）。

圖2 最佳差層注入溶液量比例與差層采出程度、滲透率級差的關系

圖3 11口井分層前后吸水剖面對比

圖4 分注前后周圍采出井含水變化

表3 分層注聚效果統計

2.3 提高了采收率

統計了16個地質條件可對比、且已進入后續水驅階段一年時間以上的區塊（表4），結果表明，第Ⅱ列區塊分注率分別比第Ⅰ列區塊高16.1%～31.5%（平均26.0%），提高采收率差值高0.23%～1.15%（平均0.60%）。

3 結論

（1）數值模擬結果表明，注入井實施分注可提高區塊聚合物驅整體開發效果，與籠統注入方式對比，不同注入階段實施分注可提高采收率0.85%～2.07%。

（2）分層注入過程中，在總用量不變的情況下，差油層最佳用量比例應大于差油層厚度比例，且隨著滲透率級差的增大，最佳用量比例增幅較差油層厚度比例增幅大。

（3）統計16個注聚結束區塊結果表明，分注率平均提高26.0%，階段采收率值平均提高0.60%。

表4 分注率與提高采收率關系