弱凝膠調(diào)驅(qū)注入速度對措施效果的影響研究

李鵬沖，李建曄，鞠野，楊勁舟 ，徐國瑞

弱凝膠調(diào)驅(qū)注入速度對措施效果的影響研究

李鵬沖1，李建曄2，鞠野2，楊勁舟2，徐國瑞2

（1. 中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452； 2. 中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300452）

弱凝膠已在渤海進(jìn)行礦場試驗(yàn)，取得了較好增油降水效果，但有關(guān)弱凝膠與油藏適應(yīng)性方面的研究成果還較少。以J油田地質(zhì)模型和開發(fā)模型為基礎(chǔ)，對井組進(jìn)行弱凝膠調(diào)驅(qū)注入速度對調(diào)驅(qū)效果影響的數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明：隨著注入速度增大，井組采收率增幅和“產(chǎn)出與投入比”呈上升趨勢，單位PV弱凝膠增油量呈先升后降趨勢。

弱凝膠；注入速度；數(shù)值模擬

渤海油田稠油油藏原油黏度高，長期穩(wěn)定開發(fā)需要降低油水流度比，弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性[1]。它以“分子內(nèi)”交聯(lián)為主聚合物凝膠視黏度幾乎沒有變化，分子線團(tuán)尺寸也沒大幅增加，與儲層巖石孔喉間匹配關(guān)系好，并且其黏彈性和流動特性發(fā)生明顯變化，表現(xiàn)出良好液流轉(zhuǎn)向效 果[2-3]。影響弱凝膠調(diào)驅(qū)措施效果的因素較多，本文以數(shù)值模擬為技術(shù)手段，對弱凝膠調(diào)驅(qū)注入速度對效果的影響、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果及動態(tài)特征進(jìn)行數(shù)值模擬[4-5]。

1 模型建立

建立渤海J油田目標(biāo)井組的地質(zhì)模型，并對孔隙度、含油飽和度、滲透率進(jìn)行模擬，在此基礎(chǔ)上開展井組數(shù)值模擬研究[6]。選擇位于油田邊部、受其他注入井影響程度較小的A1井組和A3井組為目標(biāo)井組進(jìn)行數(shù)值模擬研究。歷史擬合表明A1井組累產(chǎn)油量為5.166×105m3，采收率為30.93%；A3井組累產(chǎn)油量2.210×105m3，采收率為20.69%[7-8]。

設(shè)置衰竭式開采數(shù)值模擬條件為A1井組和A3井組注入井分別關(guān)井。設(shè)置水驅(qū)開采數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)條件為A1井組和A3井組進(jìn)行注水開發(fā)[9-10]。

2 模擬結(jié)果

在聚合物凝膠段塞尺寸、聚合物濃度和調(diào)驅(qū)間隔時間等參數(shù)值固定條件下，調(diào)整A1井組注入速度為200、220、240、260 m3·d-1，A3井組注入速度為110、120、130、140 m3·d-1。A1井組和A3井組數(shù)值模擬結(jié)果見表1和表2。

表1 A1井組注入速度對調(diào)驅(qū)效果的影響

表2 A3井組注入速度對調(diào)驅(qū)效果的影響

3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析及動態(tài)特征

根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，A1井組注入速度對弱凝膠調(diào)驅(qū)開發(fā)效果影響結(jié)果見圖1至圖3。

圖1 采收率增幅與注入速度關(guān)系

圖2 單位PV增油量與注入速度關(guān)系圖

圖3 “產(chǎn)出與投入比”與注入速度關(guān)系

由圖1至圖3可以看出，隨注入井注入速度增加，井組采收率增幅和“產(chǎn)出與投入比”呈上升趨勢，單位PV弱凝膠增油量呈先升后降趨勢。

至2020年1月1日，A2井組注入速度對聚合物凝膠調(diào)驅(qū)開發(fā)效果影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖4至圖6。

圖4 采收率增幅與注入速度關(guān)系

井組水井注入弱凝膠后，油井井筒附近區(qū)域含油飽和度降低。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，隨注入速度增加，油井井筒附近區(qū)域含油飽和度降低，說明較高注入速度有利于擴(kuò)大波及體積，提高采收率。

圖5 單位PV增油量與注入速度關(guān)系

圖6 “產(chǎn)出與投入比”與注入速度關(guān)系

4 動態(tài)特征

A1井組A9井日產(chǎn)油量和含水率與注入速度關(guān)系見圖7和圖8。A3井組A10井日產(chǎn)油量和含水率與注入速度關(guān)系見圖9和圖10。

圖7 日產(chǎn)油量與注入速度關(guān)系

從圖7和圖8可以看出，隨注入速度增加，A9井日產(chǎn)油量呈先降后升趨勢，含水率呈下降態(tài)勢，并且日產(chǎn)油量變化幅度較明顯，含水率變化幅度不明顯。

圖8 含水率與注入速度關(guān)系

圖9 日產(chǎn)油量與注入速度關(guān)系

圖10 含水率與注入速度關(guān)系

從圖9和圖10可以看出，隨注入速度增加，A10井日產(chǎn)油量呈先上升后下降趨勢，含水率呈先降后升態(tài)勢，并且日產(chǎn)油量和含水率變化都不明顯。

5 結(jié) 論

1）隨注入井注入速度增大，井組采收率增幅和“產(chǎn)出與投入比”呈上升趨勢，單位PV弱凝膠增油量呈先升后降趨勢。

2）水井注入聚合物凝膠后，油井井筒附近區(qū)域含油飽和度降低。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，隨注入速度增加，油井井筒附近區(qū)域含油飽和度降低，說明較高注入速度有利于擴(kuò)大波及體積，提高采收率。

3）隨注入速度增加，不同油井日產(chǎn)油量和含水率變化趨勢不同，變化幅度也不同。

[1] 李建曄，祝健，王培倫，等.Al3+交聯(lián)凝膠成膠時間與其用量的二項(xiàng)式關(guān)系[J].青島科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，39（3）：25-29.

[2] 李建曄. 龍虎泡油田調(diào)剖劑優(yōu)選及注入?yún)?shù)優(yōu)化[D].大慶：東北石油大學(xué)，2018.

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[9] 劉德華. 油田開發(fā)中后期綜合治理技術(shù)研究[D].成都：西南石油學(xué)院，2005.

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Effect of injection speed of weak gel flooding on profile control and flooding

1,2,JU Ye, YANG Jin-zhou, XV Guo-rui

（1. CNOOC (China) Co., Ltd. Tianjin Branch, Tianjin 300452, China;2. Oilfield Production Division of China Oilfield Services Co., Ltd., Tianjin 3004，China）

The weak gel has been tested in Bohai Sea Oilfield and achieved good effect of oil and water increase, but the research results about the adaptability of the weak gel to the reservoir are still relatively few. Based on the geological model and development model of J oilfield, a numerical simulation study on the effect of injection rate of weak gel on the effect of drive transfer was conducted on the well group, and it was concluded that the recovery rate increase and "output/input" of the well group showed a rising trend as the injection rate increased, and the oil increase per unit of PV weak gel showed a rising and then falling trend.

Weak gel; Injection rate; Numerical simulation

2021-04-22

李鵬沖（1978-），男，工程師，工程碩士，研究方向：油氣田采油工藝及地面工程。

TE357.4

A

1004-0935（2021）11-1651-03