双河油田聚驱后二元复合驱效果评价-以核桃园组三段Ⅱ油组5层为例.pdf

石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报)2 0 1 4 年3 月 第3 6 卷第3 期 J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y( J J P I )M a r 2 0 1 4 V o 1 3 6 N o 3 双 河油 田聚驱后二元复合驱效果评价 以核桃 园组三段 油组 5层为例 吴莉玲 ( 中石化河南油田 分公司 第一采油厂， 河南桐柏4 7 4 7 8 0 ) 王惠卫 ( 中石化河南油田 分公司 勘探开发研究院， 河南南阳4 7 3 1 3 2 ) 杜 勇 ，蒋 彩红 ，段小坤 ( 中石 化河 南油田分 公司 第一采油厂， 河南桐柏4 7 4 7 8 0 ) 摘要双 河油 田核桃 园组 三段 n油组 5昙 ( E )聚驱后二元 复合驱 2 0 0 9年 3月开始调 剖，2 0 0 9年 8 月进入 二元复合驱主体段塞 ，根据 现场注入 动态 ，通过 跟踪分析 ，适 时对注入 方 式、配方 进行调 整 ，保 证二元复合驱 的注 入 量、注入 聚合 物 与表 面 活性 剂溶 液浓度 、黏度 、界 面张 力达 到设 计要 求。通 过对 E h j 5 聚驱后 二元复合驱 与其他 聚驱 、复合驱单元效果进行分析对 比，注入压力上升幅度小 ，但 比 E h j “ 层系聚驱时 5口注入井压力上升幅度大 ，吸水剖面得到改善 ，在地 下建 立 了一定 的流动 阻力 ；见效 滞后， 降水幅度低 ，但增油倍数较好。研究分 析表 明，二元 复合驱试 验 区见 效必须建 立足够 的流动 阻力扩大 波及 体 积 ， 提 高 洗 油 效 率 。 关键词 聚驱 后二元复合驱 ；井网不变；流 动阻力 ；波及体 积；双河油 田 中图分类号TE 3 5 7 4 6 1 文献标 志码A 文章编号1 0 0 0 9 7 5 2 I 2 0 1 4 )0 3 0 3 4 8 0 4 河南 油 田 I类 储 量 聚 合 物 驱( 以 下 简 称 “ 聚驱 ” ) 已全 部 动 用 ， 类 储 量 化 学 驱 已 动 用 6 3 6 4 ( I类 储量 含 油 面 积 S 2 k in。 、地 质储 量 N 8 0 1 0 t ； 类储 量 1 0 S 2 k in 、3 0 1 0 N 8 0 1 O t ) 。 到 2 0 1 2年底 1 8个 化学驱 区块 已有 1 2个 区块 进 入后 续水 驱 阶段 ，聚 驱后 大 幅 度 提 高采 收率 的技 术 是 关 系到 河 南 油 田三 次 采 油 产 量 稳 定 接 替 和油 田长 期 稳 产 的关 键 ，必 须 进 行 攻 关 研 究 。于 2 0 0 9 年 3月 在双 河油 田核 桃 园组 三段 油 组 5层 ( E h ； ) 中心 区开展 了 聚驱后 进 行 二元 复 合驱 的先 导 性试 验 。 1 聚驱后二元复合驱实施情况 双河 油 田 E h 聚 驱后二 元复 合驱 井 网是 立 足于 双 河油 田 E h “ 聚驱 井 网 ，在 高含 水 、高 采 出程 度 、非 均质性 油 藏 的基础 上开展 二元 复合 驱 。注 聚井 开井 数 5口，外 围水 井 开井 数 5口，采 油井 1 0口 ( 其 中受 效井 6口) ，注采 井距 2 2 0 m，聚驱 控制储 量 9 1 3 1 0 t 。二 元 复合 驱 分 三段 塞 注 入方 式 ，调 剖 段塞 0 0 8 P V ( 1 0 0 0 mg I 聚合 物 + 1 0 0 0 mg L交 联 剂 ) ，二元 段 塞 0 4 2 P V ( 5 0 0 mg I 聚 合 物 + 0 2 5 表面 活 性 剂 ) ，保 护 段 塞 0 0 5 P V ( 1 0 0 0 mg I 聚合 物 + 1 0 0 0 mg I 交 联 剂 ) ；注 入 速 度 0 1 1 PV a 。 2 0 0 9年 3月实 施调 剖段 塞 ，调剖设 计 聚合 物溶 液 质 量 浓度 8 0 0 1 2 0 0 mg I ，交联 剂溶 液 质 量 浓度 4 ( ) ( ) 6 0 0 mg I ，分 三 段 塞 注 入 ，平 均 注 入 聚 合 物 溶 液 质 量 浓 度 9 1 7 1 3 1 4 mg I ， 注 入 0 0 9 P V； 2 0 0 9年 8月转 入二 元体 系 ，2 0 0 9 年 8 月 至 2 o 1 0年 4月 二元 复合 驱 主体段 塞采 用污 配污稀( 污配 是指 污 水 与 聚合物 、表面 活性剂 混配 的溶 液 ；污稀 是指再 用 污 水对 聚 合物 、表 面 活性 剂 混 配 的溶 液 进 行 稀释 ) 的注 入方式 ，注入过 程 中 ，注 入井 的 聚合物 、表 面活 性剂混 合 溶液 注入 黏度低 、界 面张 力 高 ，达 不 到方 收稿 日期2 0 1 31 2 1 1 作者 简介吴莉玲 ( 1 9 7 4一 ) ，女 ，1 9 9 6 年长庆石 油学校毕业 ，工程师 ，现主要从事油田地质开发 管理工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 6 卷第 3期 吴莉玲 等 ：双河油田聚驱后二元复合驱效 果评价以核桃园组三段 I I 油组 5层为例 案设计要求 ，2 O 1 O 年 5月至 2 0 1 0年 6月，现场改用清配污稀 ( 清配是指清水与聚合物 、表面活性剂混 配的溶液)的注入方式 ，并提高 5口注入井 的注聚溶液质量浓度 ( 平均 由 1 5 0 0 mg L提高到 1 9 0 0 mg L 聚合物+0 2 5 表面活性剂) ，在 2 0 1 1 年 1 1月，由于二元复合驱中心井明显见效 ，试验区整体产能上 升 、含 水率 下降 ，已进入 见效期 。为 了进一 步观察 二元 复合驱 的效果 及表 面 活性剂 在油 藏 中的作 用 ，考 察聚驱后开展二元复合驱的技术 可行性 ，为聚驱后进一步提高采收率提供新途径 ，在原来段塞的基础 上又追 加二元 复合 驱注人 段塞 0 1 2 P V，使 总段塞 量达 到 0 5 5 P V；2 0 1 1年 1 0月地 面重 新改 用 污配 污稀 的注入方式后，二元复合驱体系黏度下降，为保证二元复合驱先导试验效果 ，于 2 0 1 2年 2月 7日提高 5口井的注入聚合物溶液质量浓度 ( 平均 由 1 9 0 0 mg L提高到 2 1 0 0 mg L聚合物+0 2 5 表面活性剂) 。 2 0 1 2年 1 O月 1 6日二元复合驱体系注入结束，2 o 1 2年 1 1月开始保护段塞注入 ，根据现场 5口井的注入 状况以及历次吸水剖面情况，保护段塞注入聚合物溶液质量浓度 由 1 9 0 0 mg L下降到 1 5 0 0 mg I ，井 口 黏度开始下降，平均由 8 0 mP a S下降到 5 4 mP a S 。截至 2 0 1 3年 5月二元复合驱保护段塞 注人结束 ， 累计 注入 0 5 5 0 8 P V，累计注 聚合物 1 7 8 1 t ，累计 注交 联剂 9 0 2 t ，累计 注表 活剂 ( 5 0 )2 6 2 9 t 。 2 聚驱后二元复合驱动态特征与效果分析 2 1动态特 征 1 )建立了一定的地下流动阻力，扩大了波及体积 双河油田 E h 聚驱后二元复合驱 2 0 0 9年 3月 开始调剖，调剖前平均注入压力 1 1 1 MP a ，2 0 0 9年 1 O月 5口井调剖结束 ，注入压力为 1 1 8 MP a ，仅上 升 0 7 MP a 。从 5口单井调剖前后压力 变化情况看 ，单井压力上升了 1 6 2 7 MP a ，平均压力上升了 1 。 7 MP a ，调剖最 高 平均 压力 1 3 1 MP a ，井 口聚合 物、表 面 活性 剂 混 合溶 液 的 黏度 2 0 4 mP aS 。 2 0 0 9年 8 月转入二元复合驱段塞后，由于表面活性剂降低了油水界面张力 ，5口注入井压力有所下降， 由 1 2 6 MP a 下降到 1 1 8 MP a ，随着二元复合驱体系注入量的增加 ，再加上 2 0 1 0年 1 月对试验 区注入 井 $ 2 0 6 井提高配注量 ( 由 1 4 0 m。 d提高到 1 8 0 m。 d ) ，并对 4 0 7 2井、H2 2 0井 实施油套分注 ，试验 区 注入压力上升至 1 1 3 MP a ，并保持平稳、缓慢上升的趋势 ，但聚合 物、表面活性剂混合溶液 的黏度却 只有 5 3 6 mP a S 。 双河油田 E h 一次注聚注入聚合物溶液的黏度 8 5 mP as ，二元复合驱注入聚合物、表面活性剂 混 合溶 液 的 黏 度 远 低 于 一 次 注 聚 时 的 黏 度 。在 原 聚 驱 井 网 不 变 的 条 件 下 ，0 2 5 表 面 活 性 剂 +1 5 0 0 mg L 聚合物形成的二元复合驱体系扩大波及体积能力有限。通过室内试验，当聚合物溶液质量 浓度达到 2 0 0 0 mg L时 ，黏度可以达到 8 7 5 mP as ，达到一次注聚时的黏度 。2 0 1 0年 6月 ，试验区平 均注聚溶液质量浓度由 1 5 0 0 mg I 上调至 1 9 0 0 mg L ，注入 黏度大 幅上升 ，地下建立了一 定的流动 阻 力 ，2 0 1 2 年 8月二元 复合 驱注入压 力 为 1 3 4 MP a 。 ， 双河 油 田 E h 聚驱后 二元 复合驱 5口井注 入 压力 和一 次 聚 驱 E h ”层 系 注 入压 力 上升 幅度 基 本 一 致 ，但 比一 次 聚驱时 5口井注入 压力 上升 幅度 大 ，上升 了 2 9 MP a ，说 明二 元复 合 驱在 地 下 建立 了一 定 的流 动阻力 ，扩 大了波 及体积 。5口井 注入 压力 上升 2 9 MP a和其 他 聚驱 单 元上 升 4 5 MP a相 比，压 力上升 幅度低 ，分 析认为 一是井 网没有 改 变 ，二 是 由于表 面 活性 剂 降低 了油水 界 面张力 ，有 利于 驱剂 的 注入 和流动 ，扩大 波及体 积的能 力有 限 。 2 ) 油层 纵 向矛盾得 到调整 ，驱 油效 率 提 高 E 储 层 非 均 质性 严 重 ，大孔 道 发 育 ，注 水 方 向性 强 。从统计的二元复合驱前后吸水剖面显示 ，总体上吸水好 的层段和不吸水的层段占总厚度的比例变化 不大，各 占 3 0 。但复合驱前后不同阶段吸水剖面结果显示 ：复合驱前吸水好 的层段 ，在复合驱期间 有 5 0 以上的厚度吸人量大幅度减少 ；吸水中等和吸水差的层段 ，有 5 O 9 6 以上 的厚度变得吸水量加强 或保持稳定，但非主力层几乎没有发生变化 。说明配方体 系首先进入高渗透层 ，发生吸附或滞留，渗流 阻力增加 ，转向进入吸水中等和吸水差的层，改善了层间动用状况 ，扩大了波及体积 。 2 2增油效 果分 析 通 过对 聚驱 、复合 驱 以及二 次聚 驱单 元 的见效增 油情 况 统计 表 明 ，双河 E h 聚 驱后 二元 复 合驱 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石 油 天然气 工程 2 0 1 4 年 3 月 是在井网不变 、采出程度高 、含水率高的情况下开展的二元复合驱 ，见效滞后 ，见效率低 ，含水率下降 幅度 小 ，但增 油效 果较好 。 2 2 1见效 滞后 ，见效 率低 双河油 田 E h 聚驱后二元复合驱注聚井 5口，对应受效油井 1 0口，该复合驱是在原聚驱井 网不 变的情况下开展的二元复合驱 ，复合 驱前综合含水率 已经达到 9 8 6 ，是所有聚驱和复合驱单元 中含 水率最高的单元 ，水淹相当严重 。通过对聚驱单元见效 时间及见效率统计 ，注聚单元一般注人 0 0 4 P V 时开始陆续见效 ，见效率 一般 在 8 5 以上 ，而双河 油 田 E h 2 ( 5 】聚驱后 二元复合 驱注 入 0 0 8 P V 时 ， 第 1口油井见效 ，在第 2口油井注聚见效时已经注入 0 1 5 P V，截至 2 0 1 3年 5月见效率才 6 O 9 ， 6 。所 以 双河油 田 E h 聚驱后二元复合驱与其他聚驱和复合驱相 比，见效滞后 、见效率低。 2 2 2含 水率 降幅 小 双河油田 E h 2 ( 5 ) 进行二元复合驱 时，综合含水率 已经达到 9 8 6 ，采 出程度高 ，是所有聚驱和复 合驱中基数 ( 基数是指相 比其他同类单元进行聚驱和复合驱时综合含水高 、采出程度高 ，而剩余可采储 量低)最低的。截至 2 0 1 2年 8月综合含水率 9 7 6 ，通过对其他聚驱和复合驱单元含水率降幅统计对 比来看，该复合驱含水率降幅小 ，当注入约 0 4 P V时含水率降幅大一些 ，但含水率降幅最大也不超过 2个百 分点 。 2 2 3增油 倍数 与增 油量 通过 对 双河油 田聚驱 和复合 驱单 元 的增 油倍 数进 行 统计 ，由于部分 单元 在进行 三 次采油 之前 ，进 行 了井 网调整 ，液流发生改变 ，增油效果较好；没有经过井网调整的单元 ，增油效果相对较差 ，而双河油 田 E 二元 复合 驱先 导试 验 区 ，是 在原 聚驱井 网不变 的情 况下 ，在采 出程度 高 、含 水 率 高 的基 础 上 ， 增 油倍数 处 于 中等 ，说 明双河 油 田 E 聚驱后 二元 复合 驱效 果较 好 。 双 河油 田 E h ； ( 5 ) 聚驱后 二元 复合 驱 日产油 由 1 2 4 t 上 升 到最 高值 2 2 5 t ，产 液 量 由 1 0 6 0 8 t 下 降 到 8 3 4 6 t ，动液面由 7 9 3 m下降到 1 1 8 7 m。截止到 2 0 1 3年 1 1月 ，采油井开井 1 O口，日产油 1 8 3 t ，综合 含 水率 9 7 9 ，阶段 累计增 油 1 0 4 1 0 t 。 2 2 4 中心 井效果 评价 双河油 田 E h 聚 驱 后 二 元 复 合 驱 有 2口 中 心 井 ，控 制 地 质 储 量 5 0 1 1 0 t ， 占 总 试 验 区 的 5 4 9 。见效前 中心井 日产 油 2 2 t ，综 合 含水 率 9 9 2 ，2 0 1 2年 8月 日产 油 4 9 t ，综 合 含 水 率 9 7 3 ，日产油增加 了 2 7 t ，含水率下降了 1 9个百分点，中心井动液面由井 口下降到 9 5 0 m，建立了 较好的流动阻力 ，中心井见效趋势好 。截至 2 0 1 2年 8月 累计增油 2 3 9 0 t ，提高采收率 0 4 8个百分点， 综合含水率最大降幅 2 1 6 个百分点 ，最大增油倍数 2 1 8 ，最大产油倍数 3 1 8 ，峰值产油倍数达 3 3 。 3 影响聚驱后复合驱效果的因素 3 1 试 验 区开 采程度 高 ，物质 基础 薄弱 双河油田 E h 从 1 9 7 7年投入开发 已有 3 0多年历史 ，平面上 已大面积水淹 。统计 2 0 0 8年 1 2月 3 9口油井的动态数据，含水率基本在 9 O 以上 ，含水率在 9 5 9 8 之 间的生产井有 1 5口，平均含 水率 9 7 0 ；含水率高于 9 8 的井有 1 3口，油层平面已大面积水淹 。1 9 9 8年 1 月 E h 2 开始聚驱。聚 驱见到了明显的增油降水效果 ，主力层系开发程度高 ，截至 2 0 0 8年 1 2月 ，E h ； 的 1小层采 出程度达 到 5 5 5 5 ，E h 的 3小层采出程度达到 5 4 6 8 ，E h 平均采出程度达到 4 5 。从试验 区单井采 出 状 况来 看 ，截 至 2 0 0 8年 1 2月 ，试 验 区油井 单井 累计 产油 在 2 5 4 4 7 1 0 3 2 1 3 8 3 1 0 t 之 间 。 从剩余油饱和度分布可以看出，E h ； ( 5 ) 剩余油饱和度 比原始含油饱和度有了大幅度下降 ，试验区的 剩余油饱和度一般在 3 O 左右 ，剩余油 的分布比较零散。从剩余储量丰度 ( 即单位面积油层 中所含有 的剩余储量)分布看 ，试验区南部剩余储量丰度基本达到 4 O 1 0 t k m ，西北上倾部位和东部剩余储 量丰度在 4 O 1 0 t k in 以下 。E h 二元复合驱试验区累计产油量高 ，储量动用程度相对较 高，剩余 可 采储 量相 对少 ，物 质基 础薄 弱 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 6卷第 3 期 吴莉玲 等 ：双河油田聚驱后二元复合驱效果评价 以核桃园组三段 油组 5层为例 3 2 原 注采 井 网条 件 下 ，驱 剂扩 大波及 体积 的能 力有 限 试验区经历了注水开发、聚驱 、聚驱后水驱 的开发历程 ，油层大孔道发育 、注入水沿高渗透带窜 流 ，聚驱阶段聚窜较严重 。在复合驱过程 中，与 E h ； “ 层系一次注聚参数对 比发现，E h ”层 系一次 注聚注入黏度 8 5 mP a s ，复合驱注入黏度只有 5 0 2 mP a S 。在原聚驱井网条件下，0 2 5 表面活性剂 +1 5 0 0 mg L聚合物形成的二元复合驱体系扩大波及体积能力有 限，2 0 1 0年 6月 2 5日将聚合物溶液质 量浓度上调至 1 9 0 0 mg L，复合驱注入黏度达到 8 0 mP a s ，仍低于一次注聚注入黏度。 从试验区见效情况来看，见效油井在一次注聚时见效好 ，见效 区域没有变化 ，说明注入液仍沿聚驱 时 的优势 通道 推进 。从试 验 区见效 时间来 看 ，试验 区 s口注入 井提 高 了聚合 物溶 液质 量浓度 后 ，注入 黏 度由 5 0 2 mP aS 上升至 8 0 mP aS ，试验区逐步开始见效 ，说明试验区前期流动阻力建立不够 ，驱剂 扩大波及体积能力有限。提高注入黏度后 ，流动阻力加大 ，波及体积变大，试验区开采形势变好 ，进入 见效期。在井 网不进行调整的条件下 ，宏观波及体积受到限制 ，提高采收率幅度低。 4 结论与认识 1 )二元复合驱试验区总体注入压力缓慢上升 ，比一次注聚时 5口井注入压力约上升 1 MP a ，建立 了一定的流动阻力 ，扩大了波及体积；二元复合驱的吸水剖面得到 了有效改善 ，抑制了大孔道窜流 ，吸 水中等和吸水差的厚度明显增大，进一步扩大了波及体积 ，但纵向上非主力层动用不明显。 2 )由于二元复合驱体系中表面活性剂具有降低界面张力的作用 ，降压作用 明显 ，在保证二元复合 驱体系注入能力的同时 ，应适当改进调剖剂的配方 ，提高成胶强度或加大前缘调剖段塞尺寸，建立足够 的地下流动阻力，以确保二元复合驱的效果。 3 )双河油田 E h 2a 聚驱后在高采出程度、高含水率及井网不变的情况下开展二元复合驱 ，见效时 间比聚驱和复合驱滞后 ，整体见效幅度低 ，含水率降幅小 ，但增油倍数较大 。 4 )在聚驱转水驱后 7年首次开展 了二元复合驱先导性试验 ，并 已在原注聚井网不变 的条件下见到 了较 明显的增油降水效果 ，为河南油 田聚驱后进一步提高采收率提供了技术途径 。 5 )影 响二 元复合 驱见 效 的原 因是 ：双河油 田 E h 2 聚驱后 二元 复合 驱是 在井 网不 变 、采 出程 度 高 、 含水率高的情况下开展实施的。 参考文献 1 薛国勤，孔柏岭 ，黎锡瑜 ，等 河南油 田聚合物驱技术 J 石油地质与工程，2 0 0 9 ，2 3 ( 3 ) ：5 o 5 2 2 张爱美 ，孤东 油田七 区西南二元复合驱先导试验效果及动态特点 J 油气地质与采收率 ，2 0 0 7 ，1 4 ( 5 ) ：6 6 47 1 E 3 3沈华 ，顾永强 ，二元复合驱阶段见效特征 J 新疆石油天然气 ，2 0 0 6 ，2( 1 ) ：5 9 6 1 编辑 黄鹂 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m