大庆油田D区块聚合物驱渗流特征研究

徐志涛 尹洪军 王小欣 赵欢 赵二猛

摘 要：针对大庆油田D区块聚合物驱油效果变差的状况，研究聚合物在不同物性储层中的渗流特征具有重要的意义。依据大庆油田D区块地质特征和开发特征，建立了代表该区块的概念模型。在此基础上，通过数值模拟，研究并分析了全区的含水率、采出程度、井底流压的变化特征，同时，分析了不同渗透层的分流率特征。通过研究不同阶段的注采井间的压力特征和饱和度特征，分析得出了D区块聚合物驱油效果变差的主要原因是由于层内的非均质性，造成厚油层顶部剩余油的富集。该研究结果对油田的后续开发具有一定的指导意义。

关 键 词：聚合物;渗流特征;压力特征;饱和度特征

中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）06-1385-03

Study on Seepage Characteristics of Polymer Flooding

in D Block of Daqing Oilfield

XV Zhi-tao 1，YIN Hong-jun 1，WANG Xiao-xin 2，ZHAO Huan 1，ZHAO Er-meng 1

（1. Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery of Ministry of Education，Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163318，China; 2. Daqing Oilfield Company No.6 Oil Recovery Plant ， Heilongjiang Daqing 163114，China）

Abstract： For the situation that polymer flooding effect in D block of Daqing oilfield is getting worse， the study of polymer seepage characteristics in the reservoirs with different physical properties has an important significance. According to the geological characteristics and development characteristics of D block of Daqing oilfield， conceptual model of the block was established. On this basis， the change of the characteristics of water cut， degree of reserve recovery， bottom hole flowing pressure of the block was researched and analyzed by the numerical simulation. At the same time， characteristics of the flux ratio of different permeable formation were analyzed. By studying the pressure and saturation characteristics in different stages of injection-production well， the main reasons to cause poor polymer flooding effect in the D block were analyzed. The results show that the main reason is intraformational heterogeneity which causes the remaining oil enrichment at the top of thick oil layers. The result has a certain guiding significance of follow-up development to the oilfield

Key words： Polymer; Seepage characteristics; Saturation characteristics; Pressure characteristics

大慶油田D区块砂泥岩交互分布，厚油层所占储量比例大，厚油层以多段多韵律为主，层内非均质性严重，现井网对层内结构单元控制程度低，会存在一定剩余油[1-6]。在长期的注水和注聚开发过程中受储层非均质性、胶结强度、水油流度比以及强注强采等因素的影响，聚合物驱油效果逐渐变差，影响区块采收率及开发效益的提高[7-10]。因此，研究聚合物在不同物性储层中的渗流特征具有重要的意义。

目前对聚合物驱油渗流特征方面的研究较少，本文通过建立大庆油田D区块的概念模型，模拟研究了聚合物驱油不同阶段的渗流特征，分析得出了驱油效果变差的原因，为油田的开发提供一定的依据，促进油田的可持续开发。

1 概念模型的建立

依据大庆油田D区块地质特征和开发特征，根据油田该区块实际参数，建立了渗流特征概念模型。模型采用五点法面积井网，注采井距150 m，共有注入井12口，采油井13口。井位图如图1所示。

图1 概念模型井位图

Fig.1 The conceptual model location map

模型平面网格数为101×101，大小为1 515 m×1 515 m。共有3个小层，其中2层为夹层;1层渗透率为0.3μm2，砂岩厚度为2.5 m，净毛比为0.74;3层渗透率为0.6μm2，砂岩厚度为7.5 m，净毛比为0.74。

概念模型单井注采液量见表1。注入聚合物分子量为1 200万，注入浓度为1 200 mg/L。

表1 概念模型单井注采液量表

Table 1 Single well injection-production fluid scale of the concept model

所建立的概念模型在水驱及聚驱阶段含水率、采出程度等指标均与实际区块相近，因此可以用该模型分析实际该区块不同阶段的渗流特征。

2 聚合物驱油渗流特征

2.1 全区含水率、采出程度、井底流压变化特征

图2是含水率及采出程度随注入量PV变化的曲线。从图中2可以看出，水驱阶段含水率不断上升，注聚后含水率下降，含水下降幅度达到7.79%，聚合物驱油效果明显。

图2 含水率与采出程度曲线

Fig.2 The water cut and degree of reserve recovery

图3是井底流压随注入量PV变化的曲线。从图中3可以看出，由于注采比小于1，整体上，注入井井底压力和生产井井底压力逐渐降低。水驱阶段注采压差较小，注聚后注入井井底流压上升，生产井井底流压下降，注采压差显著增大。

图3 注入井和生产井井底流压曲线

Fig.3 The injection well and production well bottom-hole flowing pressure

2.2 不同渗透层分流率特征

分流率是指各层瞬时流量占总瞬时流量的百分比，是描述非均质油层动用状况的重要参数。图4为1层和3层的分流率曲线。从图4可以看出，3层的分流率远远大于1层。这与油层物性有关，由于3层的渗透率大于1层，同时3层的厚度大于1层，造成3层的分流率远大于1层。

图4 分流率曲线

Fig.4 The flux ratio

2.3 注采井间压力特征

图5是水驱阶段1层和3层注采井间压力曲线。从图5中可以看出，由于1层和3层同时注水和生产，因此两层压力相近，层间压差小，注入井附近压差也较小，生产井附近压力梯度大于注入井附近的压力梯度。

（a）时间点：2011-09

（b）时间点：2012-06

图5 水驱阶段1层和3层注采井间压力曲线

Fig.5 The injection-production well pressure of 1 layer and 3 layer in the water flooding stage

图6是聚驱阶段1层和3层注采井间压力曲线。从图6中可以看出，进入注聚阶段后，由于聚合物渗流阻力大，因此注入井井底压力上升，但由于注采比小于1，因此压力上升不明显。2013年6月，两小层压差为0.10 MPa，2014年4月两小层压差为0.11 MPa。

（a）时间点：2013-06

（b）时间点：2014-04

图6 聚驱阶段1层和3层注采井间压力曲线

Fig.6 The injection-production well pressure of 1 layer and 3 layer in the polymer flooding stage

2.4 注采井间饱和度特征

图7是水驱阶段1层和3层注采井间含水饱和度曲线。从图7中可以看出，注采井间3层含水饱和度始终比1层含水饱和度要高，这是由于3层比1层厚且物性较好，因此注入水主要进入补孔层。经过相同的时间，1层注入井附近含水饱和度变化较为明显。3层含水饱和度在距离注入井较大范围内整体较高，而1层只在注入井附近含水饱和度有较大变化，说明在1层水驱效果相对较差。

（a）时间点：2011-09

（b）时间点：2012-06

图7 水驱阶段1层和3层注采井间含水饱和度曲线

Fig.7 The injection-production well water saturation of 1 layer and 3 layer in the water flooding stage

图8是聚驱阶段1层和3层注采井间含水饱和度曲线。从图8中可以看出，进行注聚后，1层注入井附近范围内含水饱和度上升较大，而3层在生产井附近含水饱和度上升较大，说明1层在注聚时进一步得到动用，但限于注入井附近一定范围，生产井附近含水饱和度仍是原始含水饱和度。

（a）时间点：2013-06

（b）时间点：2014-04

图8 聚驱阶段1层和3层注采井间含水饱和度曲线

Fig.8 The injection-production well water saturation of 1 layer and 3 layer in the polymer flooding stage

3 结 论

（1）根据大庆油田D区块的地质特征和开发特征，建立了研究区块的概念模型，分析了全区的含水率、采出程度和井底流压特征，研究分析了不同渗透层的分流率特征，对油田的后续开发调整具有一定的指导意义。

（2）通过研究不同阶段不同渗透层注采井间的压力特征和饱和度特征，分析得出了大庆油田D区块聚合物驱油效果变差主要是由于层内非均质性造成的，在厚油层底部形成低阻的优势渗流通道，液体在该层形成了优势流动，导致在厚油层的顶部形成剩余油的富集，为研究区块的后续开发和调整提供了依据。

参考文献：

[1] 曾祥平.聚合物驱剩余油数值模拟定量描述[J].西南石油大学学报（自然科学版），2010，32（1）：105-111.

[2] 侯健，杜庆军，束青林，张本华，高达.聚合物驱宏观剩余油受效机制及分布规律[J].石油学报，2010，31（1）：96-99.

[3] 杜庆军，侯健，徐耀东，束青林，张本华.聚合物驱后剩余油分布成因模式研究[J].西南石油大学学报（自然科学版），2010，32（3）：107-111.

[4] 徐正顺，张居和，冯子辉，方伟，王凤兰.大庆油田水驱及聚合物驱油藏剩余油黏度特征研究[J].中国科学（D辑： 地球科学），2009，39（12）：1709-1720.

[5] 罗水亮，曾琛，韩学辉.储层构型分析及聚合物驱后测井评价联合识别剩余油——以孤东油田七区西馆上段为例[J].油气地质与采收率，2014，21（1）：92-94.

[6] 张莉，刘慧卿，郭长春，闫萍.聚合物驱后油藏夹层分布及其对剩余油的控制[J].中外能源，2014，9（9）：47-50.

[7] 刘皖露，马德胜，王强，刘朝霞.化學驱数值模拟技术[J].大庆石油学院学报，2012，36（3）：72-78.

[8] 徐新霞.聚合物驱“吸液剖面反转”现象机理研究[J].特种油气藏，2010，17（2）：101-104.

[9] 祝仰文，安志杰，王业飞，王所良.聚合物驱采收率影响因素研究[J].油气田地面工程，2010，29（9）：22-24.

[10]耿娜，杨东东，刘小鸿，缪飞飞，邱婷.渤海油田聚合物驱储层吸水剖面变化特征及影响因素研究[J].石油天然气学报，2013，35（7）：127-130.