大庆油田一、二类油层聚合物驱注采指标变化规律

周丛丛

（中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆163712）

大庆油田的聚合物驱［1-2］自1995年开始工业化推广应用以来，取得了巨大成功。截至2014年底，大庆油田一类油层未实施储量为0.91 亿吨，二类油层未实施储量为12.57 亿吨［3-6］。随着一类油层注聚潜力减少，为保持油田持续高产和聚合物驱现有规模，开发对象已由一类油层转移到二类油层。与一类油层相比，二类油层存在油层厚度小、渗透率低、平面及纵向非均质性严重的问题［7-9］。由于注聚合物对象储层物性变差，以往基于一类油层研究取得的规律认识，已经不能完全指导二类油层聚合物驱调整工作。文中结合大庆油田55 个工业化区块聚合物驱实践，明确了聚合物驱各阶段划分标准，定量描述了一、 二类油层各项开采指标的变化规律及差异性，深化了对聚合物驱开发规律的认识，为减缓聚合物驱矛盾、及时有效跟踪调整措施提供依据。

1 聚合物驱阶段划分

根据聚合物驱综合含水曲线的变化特点，将聚合物驱划分为5 个阶段（见图1），这5 个阶段除了含水低值阶段以外，其他4 个阶段的划分原则比较明确。现场动态分析调整时，一般认为含水率到达最低点以后，进入含水低值阶段，开始采取各种措施以延长含水低值期［10］，但究竟低值期什么时候结束，各采油厂标准不尽相同。研究发现，聚合物驱阶段各项开采指标在聚合物用量为165～210 mg/L·PV 时，出现快速变化的拐点。分析认为，该点为聚合物驱关键点，继续注聚合物，区块将进入含水低值期。

图1 聚合物驱不同开发阶段划分示意

通过7 个关键点（注聚前、含水开始下降点、含水低值点、含水最低点、含水回升点、转后续水驱点、后续水驱点）将聚合物驱全过程划分为5 个阶段，即未见效阶段、含水下降阶段、含水低值阶段、含水回升阶段和后续水驱阶段。

2 聚合物驱过程注采指标变化特征

2.1 注入压力

当聚合物溶液开始进入中低渗层时，中低渗层得到动用，含水率下降。一、二类油层在含水下降期由于驱替液黏度增大，注入压力上升速度快，中后期注入压力上升的速度下降或基本稳定［11-12］。表1统计了一、二类油层13 个区块的注入压力升高幅度。由于一类油层埋藏深，油层条件好，空白水驱阶段压力低，而油层允许注入压力高，因此一类油层聚合物驱全程注入压力及注入压力升幅较二类油层高。

2.2 视吸水指数

一、 二类油层聚合物驱在不同阶段的单位聚合物用量下的视吸水指数的下降速度见表2。由于一、二类油层在含水下降期注入量较大，而注入压力处于上升期，还未达到高峰期，因此视吸水指数下降速度大，含水低值期视吸水指数下降速度减小，含水回升期视吸水指数下降速度下降趋缓。二类油层地层条件差，平均注入压力较一类油层低，但聚合物溶液用量较大，二类油层的视吸水指数及其下降速度低于一类油层（见图2）。

表1 一、二类油层不同阶段注入压力升幅

表2 一、二类油层不同阶段视吸水指数下降速度变化

图2 聚合物驱视吸水指数变化曲线

2.3 产液指数

计算了一、 二类油层聚合物驱不同阶段单位用量下的产液指数递减率（见表3），一、二类油层聚合物驱不同阶段产液指数递减率差异较大。聚合物溶液与一类油层匹配较好，具有较高的产液能力，产液指数明显高于二类油层（见图3）。二类油层在含水下降期产液指数递减率较大，含水低值期产液指数递减率变小，含水回升期产液指数递减率趋于平缓［10］。

2.4 采出液聚合物质量浓度

一类油层采出液中聚合物质量浓度在聚合物用量为400～500 mg/L·PV 时达到最大值，之前聚合物质量浓度上升速度较快，统计曲线变化斜率达到1.7，之后聚合物质量浓度基本保持稳定；二类油层在注聚过程中该值上升速度较慢，后期上升速度略有下降，统计全过程，采聚质量浓度曲线斜率达到0.7（见图4）。

表3 一、二类油层不同阶段产液指数递减率变化

图3 一、二类油层聚合物驱产液指数对比

图4 一、二类油层采出液中聚合物质量浓度对比

分析认为，采出液聚合物质量浓度变化与油层条件有关，另外与注入聚合物质量浓度相关性较高。为有效表征注入端聚合物质量浓度对采聚质量浓度的影响，引入采出液聚合物相对质量浓度ρr表征聚合物段塞突破的难易程度，即

式中： ρop为采出液中聚合物质量浓度，mg/L；ρp为注入聚合物质量浓度，mg/L。

对比2 类油层的ρr，总体上，一类油层ρr＜0.6，二类油层ρr＜0.4，表明一类油层聚合物段塞较二类油层更容易突破，在方案设计上应适当增加注入聚合物质量浓度（见图5）。

图5 一、二类油层聚合物驱相对采聚质量浓度对比

2.5 综合含水率

统计了一类油层3 个区块180 口油井及二类油层2 个区块220 口油井的综合含水率数据，发现一、二类油层含水率曲线形态不同。从含水率曲线的形态来看，U 型［13-15］见效程度最好；其次√型，含水回升期回升缓慢；V 型和直线型见效程度较差。一类油层以U 型为主，占44.6%，√型占28.9%，V 型和直线型占26.5%；二类油层U 型比例较少，占14.7%，√型较多，占40.5%，V 型和直线型占44.8%。

一类油层含水率下降幅度大，含水低值期持续时间长，二类油层单位用量下含水率下降幅度小，但后期含水率上升速度缓慢且跨度大（见表4）。

表4 一、二类油层综合含水指标对比

2.6 产油量

统计了大庆油田一、 二类油层在聚合物驱不同阶段的产油量占总产油量的比例（见图6），发现一类油层在含水下降期和低值期的产油量占总产油量的比例为57%，而二类油层在含水回升期的产油量占总产油量的比例达到60%。二类油层产油量高峰期滞后，因此，对于二类油层，应该在含水回升期增加措施来提高聚合物驱油效果。

对北A 块油田整个开发历程进行数值模拟，模拟了纵向上不同沉积单元PI2（发育较好）和PI7（发育较差），及平面上不同沉积相（河道砂和非河道砂）的产油量，发现发育较差的油层产油量滞后（见图7、图8）。

图6 一、二类油层聚合物驱各阶段产油量比例

图7 不同沉积单元聚合物驱各阶段产油量比例

图8 不同沉积相聚合物驱各阶段产油量比例

3 结论

1）通过工业化聚合物驱区块现场资料分析，定量描述了一、二类油层在聚合物驱各阶段注入压力、视吸水指数、产液指数、采聚质量浓度、综合含水率等指标的变化规律。一类油层产油量在含水低值期分布比例最高，而二类油层在含水回升期较高。北A 块数值模拟结果验证了条件差的油层产油量高峰期会滞后。

2）各项开采指标在聚合物用量165～210 mg/L·PV 时出现快速变化的拐点，该点对应的含水率降幅是含水率最大降幅的2/3，认为该点为聚合物驱关键点，继续注聚，区块将进入含水低值期。

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