孤东油田开发后期聚驱转后续水驱最佳时机分析.pdf

收稿日期：；修订日期：。作者简介：张冠宇（），男，博士在读，研究方向为储层沉积。：。文章编号：（）孤东油田开发后期聚驱转后续水驱最佳时机分析张冠宇，李林祥，杨帅，官敬涛，秦婷婷，宋宏斌（同济大学海洋与地球科学学院，上海 ；中国石化胜利油田孤东采油厂，山东东营 ）摘要：孤东油田新近系馆陶组上段、类整装油藏普遍转入后续水驱开发阶段，而类储层大部分处于聚合物后期，尚未转入后续水驱开发。为进一步提高孤东油田馆陶组上段开发区块的采收率，需确定类油藏转入后续水驱的合理注入时机，因此，在不同含水阶段应用聚合物溶剂驱油的注入参数和数值模拟技术，对类油藏注聚后期合理转入后续水驱的时机进行了实验研究，结果表明，当含水率约 时，为转入后续水驱的最佳时机。该结论为孤东油田馆陶组上段类油藏注聚后期合理转入后续水驱方案的制定提供借鉴。关键词：孤东油田；新近系馆陶组上段；类储层油藏；后续水驱中图分类号：文献标识码：，（，；，）：，：；概况孤东油田整体结构为潜山披覆构造，具有多层结构，区域内主要发育北西向、北东向和近东西向三组断裂、八条大断层，将整个背斜划分为东西两大部分共 八 个 区 块，其 中 东 部 较 平 缓，西 部 坡 度 较大 。孤东油田七区作为最大的区块以中间 口排 水 井 为 界，以 西 为 七 区 西，以 东 为 七 区 中（图 ）。孤东油田地层自上而下为明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组，其中馆陶组上段为主要含油层系，年 月石 油 地 质 与 工 程 第 卷第 期储量占全油田的 。馆陶组上段属于典型的河流相沉积，储层埋藏深度 ，压实差，胶结物含量低，岩石碎屑颗粒以接触式及孔隙接触式胶结为主，胶结疏松，储层物性好，平均孔隙度 ，平均渗透率 。与面积大、连通性好的、类油藏相比，类油藏单层厚度薄，渗透率相对较低，平均渗透率 ，层间渗透率差异大、原油黏度较高，平均为 ，主力小层储量分散，多呈土豆状分布 。聚合物驱在主力油层已取得较好的开发效果，并在胜利、大港、南阳、吉林、辽河、新疆等油田推广应用 。孤东油田在 年期间，实现了聚合物驱技术的突破，在 年期间进行了二元驱推广并占据主导地位，年至今，非均相驱技术实现突破，将单一聚合物驱拓展到二元复合驱和非均相复合驱，逐步进入到二次聚合物驱阶段；从单元整体实施拓展到零散及高效井组注聚的技术突破 。目前，孤东油田 个整装单元中仅 个单元未开展聚合物驱，其中整装 、类油藏普遍转入后续水驱，局部实施二次聚合物驱，类油藏（比如六区 、七区西 、八区 等）还未转入后续水驱阶段 。图 孤东油田分区示意图在孤东油田类油藏中实施聚合物驱的区块中，已有二区（）、三区（）、四区（）三个区块正处于后续水驱阶段，而另外三个区块均处于注聚后期，将逐渐转入水驱阶段 。通过分析孤东油田新近系馆陶组上段类油藏聚驱开发后期转后续水驱时机，深挖剩余油气潜能，对提高区块采收率、实现孤东油田可持续开发有着重要意义。物理模拟实验为得到类油藏聚合物驱后期转后续水驱的时机，设计了转后续水驱聚合物溶液在不同含水状态下的注入系数，并对转后续水驱的最佳时间和最佳含水边界进行模拟物理实验和数值预测。?物理模拟实验均使用体积为 的人工岩心，通过三管并联实验岩心模型测得有效渗透率分别为 、；实验用油为模拟原油，试验过程中采用相对分子质量 的聚合物，配置后保持其约一半的黏度；水驱过程中的油田水均使用配置好的蒸馏水进行模拟。实验过程中，将岩心置于 的恒温箱中，可以有效模拟地层温度，并将聚合物驱（，）在不同的含水阶段（、）转入水驱，获得后续水驱阶段的产油量和产液量。?通过实验分析不同的含水阶段聚驱转后续水驱的驱油过程，实验结果见表 和图 ，随着含水率的增高，转后续水驱时聚合物的用量也会随之增加，聚驱时期动用程度也相应提高。表 转后续水驱最佳时机实验方案方案渗透率 聚驱阶段含水率 采收率 水驱聚驱后续水驱实际采收率 当聚驱时期含水率为 时转后续水驱开发，高渗透层的采收率增加 ，中渗透层的增加 ，低渗透层的增加 ，差别较小，这说明在聚合物流度可控的情况下，储层均得到动用；当聚驱时期含水率为 时转入后续水驱，高渗透层的收率增加 ，中渗透层的增加 ，低渗透层的增加 ，可以看出，中、低渗透层的采收率较含水率 时的增加明显，动用程度也较好，高渗透层采收率增加较少，是因为其在水驱阶段动用较高，剩余油相对较少，增油能力明显减弱；当聚驱时期含水率在 时转入后续水驱，高渗透张冠宇等孤东油田开发后期聚驱转后续水驱最佳时机分析层的 采 收 率 增 加 ，中 渗 透 层 的 增 加 ，低渗透层的增加 ，此时，高渗透层经聚合物用量的增多而充分水洗，中、低渗透层在驱动压力梯度的影响下达到最大，由于聚合物扩大波及体积，无法进一步提高增油能力，各层采收率的增加主要是由于各层在水洗通道中残余油的增加，但采收率增幅较小。因此，当含水率到达 时，应停止聚驱。图 不同实验方案不同渗透率岩心采收率曲线通过实验发现，聚驱结束并经过后续水驱之后，含水率越来越高，增油效果也越来越差。根据采收率和分流率的变化规律可以看出，聚驱过程中，采收率随着聚合物用量的增多而提高，但增油能力在含水率达到 时就会减弱；同时，在后续水驱过程中的增油能力也明显减弱，因此，应尽早转入后续水驱以控制聚合物的成本，实现效益开发。数值模拟为有效挖潜孤东油田类油藏剩余油，基于物理模拟实验数据，利用数据统计与分析软件（）进行各含水期转后续水驱的数值模拟，得到相应的规律特征，通过研究各含水期转后续水驱的含水率上升速率差异，评估其经济性，并作为判断聚驱转后续水驱时机的重要因素，从而优选后续水驱的含水率临界点。依照拟合结果，以含水率 为起点，划分六个不同的含水阶段进行模拟，由于孤东油田含水率普遍高于 ，因此，含水率低于 只 取 和 两个阶段进行模拟，再取 、四个阶段进行模拟。从不同含水率阶段转入后续水驱后含水率变化模拟曲线可知，当含水率为 时，聚驱时含水率平稳增高，而后续水驱含水率开始时快速升高，达到 后缓慢增加；当含水率为 时，聚驱时含水率持续增高，后续水驱含水率开始时增加较快，达到 后趋于平稳；当含水率为 时，聚驱时含水率在 之前增加较快，之后缓慢增加，后续水驱含水率在 之前增加迅速，之后趋于平稳；当含水率为 时，聚驱的含水率几乎成线性增加，后续水驱的含水率在 之前迅速增加，之后趋于平稳；当含水率为 时，聚驱的含水率也几乎呈线性增加，但增加速度较慢，后续水驱的含水率 之前迅速增加，之后缓慢增加；当含水率为 时，聚驱含水率随时间的增加，增加较少，后续水驱的增加也十分缓慢（图 ）。图 不同含水率阶段转后续水驱含水率变化模拟曲线石 油 地 质 与 工 程 年第 期通过数值模拟结果可以发现，当含水率小于 时，持续聚驱比转入后续水驱驱油效果好，主要是因为聚驱阶段含水增加速度变慢，比水驱时驱油多，同时也使后续水驱含水率到 时整体含油量增加。当含水率大于 时转后续水驱，含水上升速率与聚驱上升速率基本一致，驱油效果降低，增油量减少。从图 也可以看出，在含水率较低的时候转后续水驱，累计增油量也较低，随着含水率的上升，再转入后续水驱，总产油量也随之增多，后续水驱产油量在不同时期的差异减小，产油量也下降（表 ）。表 不同含水阶段转后续水驱预测增油结果预测方案 采出程度 含水率 时总采出程度 注入体积 产油量 阶段增油量 从转后续水驱后含水率与采出程度的关系模拟曲线可知，含水率小于 转后续水驱，采收率增幅较大，含水率大于 转后续水驱，采收率增幅明显变小（图 ）。图 转后续水驱时含水率与采出程度关系模拟 结论）室内物理模拟最佳聚驱转水驱时机的实验表明，随着聚驱含水率的增高，后续水驱的增油效果变差，而聚驱过程中采收率会因聚合物的增多而增加，聚驱整体增油能力在聚驱含水率达到 以后变差。考虑聚合物注入成本，应适当地提前转入后续水驱。）利用数值模拟方法模拟预测不同含水阶段后续水驱，确定含水率达到 时为孤东油田新近系馆上段类储层油藏转后续水驱的最佳时机。参考文献 赵世杰，李越，傅强，等 孤东油田薄层边际油藏特征及挖潜研究 石油地质与工程，（）：张宁 孤东二区注聚转水驱后主要调整技术 内江科技，（）：佟颖 孤东七区中后续水驱井网调整方式研究 长江大学学报（自然科学版）理工卷，（）：李林祥，张栋杰 孤东油田馆陶组水驱特征与调整挖潜对策研究 西安石油大学学报（自然科学版），（）：白雷，孙鹏超，胡晓蝶，等 砾岩油藏聚合物驱水流优势通道特征及其对剩余油的影响 特种油气藏，（）：丛岩 大庆长垣萨中开发区北一二排东后续水驱补孔挖潜效果研究 中国石油和化工标准与质量，（）：张倍铭，马文国，李淑娟 大庆油田二类油层注聚后期合理转后续水驱注入时机研究 当代化工，（）：王正欣，张连锋，杨璐，等 适用于双河油田聚驱后油藏的非均相复合驱油体系研究 油气藏评价与开发，（）：朱维耀，樊冰建，邓庆军，等 三类油层聚驱后表活剂压驱数值模拟研究 当代化工，（）：张小静，段秋红，申乃敏，等 聚驱后油藏微观剩余油水驱启动方式及优化挖潜 石油地质与工程，（）：高杨 后续水驱综合调整技术研究 石化技术，（）：王雁 工业区后续水驱控水挖潜方法研究 内蒙古石油化工，（）：张东良 聚转水驱后控减技术对策 当代化工，（）：（编辑李萍）张冠宇等孤东油田开发后期聚驱转后续水驱最佳时机分析