渤海A油田聚合物驱注入能力变化规律研究

2016-06-01康晓东谢晓庆何春百

石油天然气学报 2016年4期

关键词：无量渤海含水率

石爻，康晓东，谢晓庆，何春百

1海洋石油高效开发国家重点实验室，北京2中海油研究总院，北京

渤海A油田聚合物驱注入能力变化规律研究

石爻1,2，康晓东1,2，谢晓庆1,2，何春百1,2

1海洋石油高效开发国家重点实验室，北京2中海油研究总院，北京

以渤海A油田为例，通过对渤海A油田的转注聚时机、地层物性、聚合物类型等动静态资料整理及归纳，分析获得渤海A油田注入能力的变化规律。渤海A油田转注聚后注聚井的平均视吸水指数下降幅度为36.9%，且转注聚时机越晚，油田地层系数越大，注入聚合物浓度越低，聚驱阶段的注入能力越强。并根据注采平衡条件下，无量纲产液指数曲线在不同含水下的产液能力反映注聚井的注入能力，利用无量纲产液指数法对此规律进行了验证。研究结果对注聚油田的方案编制及动态分析具有一定的指导意义。

渤海油田，聚合物驱，注聚能力，无量纲产液指数

1.引言

聚合物驱(以下简称聚驱)注入能力的主要影响因素大体可分为3类：① 聚合物特性(聚合物类型、分子质量、幂律指数、稠度系数、弹性效应)；② 油藏物性(渗透率、油层厚度)；③ 开发因素(转注时机、注入量) [1] [2] [3] [4] [5]。与陆地油田相比，海上注聚油田空白水驱试验时间短，测试资料少，因此有必要通过已有的动静态资料进一步认识海上油田水驱转聚驱后的真实注入能力，为渤海A油田及其他类似油田的注聚井生产管理提供理论指导和技术支持。

2.动态法注入能力分析

2.1.水驱阶段与聚合物驱阶段注入能力对比

由已有的动态资料可知，渤海A油田共有24口注聚井，其中有16口井从笼统注水转为笼统注聚，或由分层注水转为分层注聚，聚合物质量浓度为1750 mg/L或2250 mg/L。与注水相比，注聚后注聚井井口压力上升，或视吸水指数下降即为注聚有效[6] [7] [8]。将注聚井注水阶段与注聚阶段的视吸水指数进行对比，聚驱平稳段与水驱平稳段视吸水指数相差百分比即为视吸水指数下降幅度，也就是聚驱阶段注入能力的下降程度。渤海A油田注聚井注聚后视吸水指数下降幅度见表1。

由水驱阶段转聚驱阶段，渤海A油田平均视吸水指数下降幅度为36.9%。根据渤海A油田聚驱视吸水指数的下降幅度，可以分析相同转注时机下聚合物质量浓度和地层物性相类似的油田由注水转注聚后的注入能力变化。

Table 1.The declining degree of polymer injection capacity表1.聚驱阶段注入能力下降幅度

2.2.注聚能力与转注时机的关系

渤海A油田在含水率68%时实施聚合物驱。以渤海A油田内部井组为单元，将注入井转注聚时周围油井的平均含水率作为该井组的转注时机，列出渤海A油田注聚井注聚后视吸水指数下降幅度与转注时机的关系(见表1)，并总结出其注聚能力随转注时机的变化规律(图1)。

2.3.注聚能力与地层系数的关系

地层系数反映油层产油能力与吸水能力的大小，地层系数愈大，油层的产油能力与吸水能力就愈大。调研文献[1]、[6]可知，聚合物分子大小与岩心渗透率之间存在一定的配伍关系，且聚合物注入压力都随着油层厚度的增加而减小，即聚合物的注入能力是受地层系数影响的。计算渤海A油田在聚合物质量浓度为1750 mg/L和2250 mg/L下的各小层聚驱视吸水指数和地层系数，得出聚驱视吸水指数随地层系数的变化趋势(图2)。

由图2可知，渤海A油田注聚井视吸水指数随地层系数的增大呈幂函数上升趋势，且有较好的相关性。说明地层系数越大，注聚能力越强。

2.4.注聚能力与聚合物质量浓度的关系

渤海A油田的注聚井在注聚过程中根据井口压力来适当调整聚合物质量浓度，而注聚井的注入能力也随着聚合物质量浓度的调整发生变化。根据注聚井动态数据，得出渤海A油田Iu层和Id层注聚井的比视吸水指数随注入聚合物质量浓度的变化规律(图3)。由图3可知，随着注入聚合物质量浓度的增大，注聚能力是减小的。

3.无量纲产液指数法注聚能力分析

无量纲产液指数为某一含水率条件下油井产液指数与该井刚见水时的产液指数之比，是评价不同含水率条件下油井产液能力的指标之一，它与储层类型和油藏流体性质有关，不同储层的无量纲产液指数随含水率的变化规律不同[9] [10]。

在注采平衡条件下，用无量纲产液指数曲线在不同含水率下的产液能力反映注聚井的注入能力，即不同黏度的注入流体在不同含水率下的产液能力可以反映出注聚井在不同注入黏度下与不同时机转注时的注聚能力。

Figure 1.Relations between polymer injection capacity and water content in Bohai A Oilfield图1.渤海A油田注聚能力与转注时含水率的关系

Figure 2.Polymer apparent w ater injectivity index changes w ith formation capacity under different polymer concentration in Bohai A Oilfield图2.渤海A油田在不同聚合物质量浓度下聚驱视吸水指数随地层系数变化趋势

根据渤海A油田的相渗曲线(图4)和黏浓曲线(图5)，作出不同注聚黏度下无量纲产液指数随含水率的变化规律(图6)。

通过相渗曲线和分流曲线，求出不同聚合物质量浓度和不同含水率时的无量纲产液指数[11]，结果如表2所示。

由表2可以看出，无量纲产液指数法得出的结果符合由动态法分析出的注入能力变化规律：当聚合物质量浓度相同时，转注时机越晚，注聚能力越强；当转注时机相同时，注入聚合物质量浓度越小，注聚能力越强。

在含水率68%的条件下，注水时无量纲产液指数为0.869，注入聚合物质量浓度为1750 mg/L和2250 mg/L时无量纲产液指数分别为0.724和0.457，即在注采平衡条件下渤海A油田注聚后视吸水指数下降范围在17%～47%之间。由动态法计算的渤海A油田注聚后平均视吸水指数下降幅度36.9%，在无量纲产液指数法计算的视吸水指数下降范围内。

Figure 3.Apparent water injectivity index of single well changes w ith the polymer concentration图3.单井比视吸水指数随聚合物质量浓度的变化规律

Table 2.Dimensionless liquid production index under different polymer concentration and water content表2.不同聚合物质量浓度和不同含水率下的无量纲产液指数

Figure 4.Relative permeability curve in Bohai A Oilfield图4.渤海A油田相渗曲线

Figure 5.Viscosity-concentration relationship curve in Bohai A Oilfield图5.渤海A油田黏浓关系曲线

4.结论与认识

1) 分析了渤海A油田转注聚时含水率、油藏地层物性以及注入聚合物质量浓度对注聚能力的影响：渤海A油田转注聚后注聚井的平均视吸水指数下降幅度为36.9%，且转注聚时机越晚，聚驱阶段的注入能力越强；渤海A油田聚驱注入能力随地层系数的增大而增强，随注入聚合物质量浓度的增大而减弱。

2) 通过无量纲产液指数法对渤海A油田已实施注聚井的注入能力进行计算，结果符合由动态法分析得出的注聚井注入能力变化规律。

References)

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Figure 6.Dimensionless liquid production index changes w ith the water content in Bohai A Oilfield图6.渤海A油田不同黏度下无量纲产液指数随含水率的变化规律

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The Variation Ru le of Polym er Flood ing In jectability of Oilfield A in Bohai Area

Yao Shi1,2, Xiaodong Kang1,2, Xiaoqing Xie1,2, Chunbai He1,2

1State Key Laboratory of Offshore Oil Exploitation, Beijing2Research Institute, CNOOC, Beijing

By tak ing Oilfield A in Bohai Area for instance, by summ arizing the dynam ic and static data o f the tim e of po lym er flood ing, physical p roperty o f form ation, the type o f po lym er in Oilfield A, the variation ru les of po lym er flood ing in jectability transferred from w ater flood ing in the oilfield w ere analyzed.The analysis show ed that the average apparent w ater index of in jection w ell declined 36.9% after polym er flooding in the oilfield.The later the tim e w as for polym er flooding, the higher the form ation coefficient w as; the low er the concen tration w as for the polym er flooding, the higher the capacity for po lym er flood ing w as.Also because d im ension less liquid p roduction index cu rve in d ifferen t w ater con ten ts can reflect the po lym er in jection capacity under the cond ition o f in jection-p roduction balance, the m ethod of d im ension less liquid p roduction index is used to verify the accuracy of the variation ru le.The resu lts are of p ractical significance for schem e design and dynam ic analysis of the polym er in jection oilfields.

Bohai Oilfield, Polym er Flood ing, Polym er In jection Capacity, Dim ension less Liquid Production Index