胜坨油田高温高盐Ⅲ类油藏强化聚合物驱先导试验

夏晞冉，赵方剑，李忠新

（中国石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营257015）

胜坨油田为典型的高温高盐油藏，地质储量为3.39×108t，其中Ⅲ类油藏地质储量2.32×108t，占胜利油田Ⅲ类油藏地质储量的46%。化学驱是老油田增储稳产和大幅度提高采收率的有效途径，面对胜坨油田油藏高温高盐、井网完善程度低、油藏非均质严重等问题，常规聚合物不能满足该类油藏需要，需要研制具有强调驱能力的耐温抗盐驱油体系，优化调整井网，开展先导试验攻关，形成高温高盐Ⅲ类油藏聚合物驱技术，为化学驱持续增油打下坚实基础。

1 试验井组概况

试验区位于胜坨油田二区沙二82－84单元，原始地层温度85℃，产出水矿化度18 500 mg／L，二价离子含量505 mg／L，是高温高盐Ⅲ类油藏的典型代表［1－3］。该区油藏发育厚度大，主力层大片连通，孔渗性好，远离边水，受其影响较小。该区含油面积2.27 km2，平均有效厚度15.1 m，控制地质储量557×104t，设计注入井12口，受效油井21口。渗透率（1 500～2 600）×10－3μm2，变异系数0.75，孔隙度25.4%，地层原油粘度20 mPa·s，原始地层压力21.6 MPa，地层水矿化度27 400 mg／L，钙镁含量503 mg／L。

试验区自1966年7月到目前一直采用注水开发，2011年5月综合含水97.9%，单井日注230 m3，采出程度40.6%，累积注入倍数2.4。

2 室内配方实验

2.1 配方体系设计

试验区动态非均质严重，长期注水冲刷使得部分储层已形成了固定的水流通道，因此常规的驱油体系很难在高温高盐条件下对水流通道进行有效封堵［4－5］。室内实验针对国内外多种聚合物进行了基本物化性能和常规条件下应用性能的评价，从中选择了技术和效果较好的"超高分"疏水缔合聚合物AP－P5和支化粘弹性颗粒驱油剂B－PPG。

室内在油藏条件下评价了聚合物的性能，结果证明：“超高分缔合”聚合物［6］在高温高盐条件下表现出较好的增粘性、耐温抗盐性、热稳定性，且该产品于2010年9月在胜坨油田坨28区块（油藏温度87℃，地层水矿化度27 400 mg／L，钙镁含量503 mg／L）开展了矿场先导试验，现场试注初步见到效果，检测结果正常。B－PPG产品既表现出较强的刚性和弹性，具有很强的封堵油藏高渗条带和调整油藏非均质性的能力，且B－PPG已应用于孤岛中一区Ng3聚驱后非均相复合驱先导试验［7］，取得了很好的降水增油的效果。据此，设计强化聚合物驱油体系的研究思路是通过AP－P5与B－PPG复配来实现强化驱油效果。

2.2 配方体系研究

室内考察了AP－P5与B－PPG在不同配比时的粘弹性能，从而进行体系优选。实验结果见表1，可以看出，实验测试聚合物浓度为2 500 mg／L下，当AP－P5与B－PPG质量复配比为3∶2时，体系在粘弹性、调驱性、驱油性等各方面性能达到最佳。

表1 不同复配比例对体系性能影响（2 500 mg／L）

开展驱油体系在不同渗透率级差下的驱油试验，注入速度0.46 mL／min，注入段塞0.3 PV。试验结果见表2，由驱油试验结果可以看出，强化聚合物驱体系的驱油效果较单一AP－P5体系和BPPGG体系好，并且驱油模型的非均质性越强，强化聚合物驱体系的驱油效果越好。

表2 不同体系驱油结果

因此室内推荐的强化聚合物驱配方为1 500 mg／L“超高分缔合”聚合物＋1 000 mg／L粘弹性颗粒驱油剂，表观粘度达到46 mPa·s。

3 强化聚合物驱方案优化

参数优化主要包括注入浓度、注入段塞、注入速度等三个方面，在优化过程中，主要应用技术和经济评价方法对数模结果进行筛选。

3.1 注入浓度优化

固定注入段塞0.3 PV，设计了AP－P5＋BPPG（质量配比：3∶2）注入浓度分别为1 500 mg／L、2 000 mg／L、2 500 mg／L、3 000 mg／L等4个方案。从计算结果可以看出（图1），随着注入浓度增加，提高采收率值和财务净现值逐渐增加，当浓度大于2 500 mg／L后，提高采收率值上升速度减缓，此时财务净现值最大。因此，推荐注入浓度2 500 mg／L。

3.2 注入段塞优化

根据室内配方研究、注入浓度优化的研究结果，固定聚合物＋B－PPG（质量配比：3∶2）注入浓度2 500 mg／L，设计了注入段塞分别为0.2 PV、0.3 PV、0.4 PV、0.5 PV等4个方案。从计算结果可以看出（图2），随着注入段塞的增加，提高采收率值逐渐增加，0.3 PV时净现值最大。因此，推荐主段塞尺寸为0.3 PV。

图1 不同注入浓度对比曲线

图2 不同段塞大小对比曲线

3.3 注入速度优化

根据注入浓度、注入段塞的筛选结果，固定注入段塞0.3 PV，注入浓度2 500 mg／L，分别对0.06 PV／a、0.07 PV／a、0.08 PV／a、0.09 PV／a四个注入速度进行优选。结果表明，随着注入速度的提高，提高采收率降低，但总体变化不大（图3）。考虑到现场的实际注入能力并借鉴已注聚区块的经验，推荐注入速度为0.07 PV／a。

图3 不同注入速度提高采收率对比曲线

3.4 推荐方案

根据室内实验研究和数值模拟优化结果，胜沱油田沙二8高温高盐Ⅲ类油藏强化聚合物驱先导试验，推荐采用污水配制母液、污水稀释注入；矿场采用二级段塞注人方式：0.1 PV（1 800 mg／L 聚合物＋1 200 mg／L B－PPG）＋0.3 PV（1 500 mg／L聚合物＋1 000 mg／L B－PPG）。预测方案实施后，可提高采收率8.9%，增加可采储量49.57×104t（图4）。

图4 数模预测沙二82－84强化聚合物驱增油曲线

4 结论

针对高温高盐Ⅲ类油藏研究的强化聚合物驱油配方具有较好的耐温抗盐性能，能够满足胜坨油田油藏的需要。利用数值模拟研究方法，优化了最佳驱油方案，预测矿场实施后，比水驱可提高采收率8.9%，增加可采储量49.57×104t。

［1］ 于会利，汪卫国，荣娜.胜沱油田不同含水期层间干扰规律［J］.油气地质与采收率，2006，13（4）：71－73.

［2］ 谢俊，张金亮，梁会珍.适于高温高盐油藏的聚合物性能指标评价［J］.中国海洋大学学报，2007，37（2）：335－34.

［3］ 张新英.胜坨油田高温高盐油藏超高分子疏水缔合聚合物注入试验［J］.石油地质与工程，2012，26（6）：122－125.

［4］ 孙举，王中华，苏雪霞，等.疏水缔合物聚丙烯酰胺的合成与性能评价［J］.精细石油化工进展，2003，4（6）：8－12.

［5］ 谢俊，张金亮.PS剂驱油矿场先导性试验研究［J］.青岛海洋大学学报（自然科学版），2003，33（1）：95－100.

［6］ 陈洪，翟中军，张三辉.缔合聚合物耐温抗盐性能评价［J］.西南石油学院学报，2004，6（4）：61－65.

［7］ 张莉，崔晓红，任韶然.聚合物驱后油藏提高采收率技术研究［J］.石油与天然气化工，2010，39（2）：144－148.