高18块深部调驱技术研究与应用

2016-06-28高本成

石油地质与工程 2016年2期

关键词：辽河油田

高本成

(中国石油辽河油田公司高升采油厂，辽宁盘锦 124125)

高18块深部调驱技术研究与应用

高本成

(中国石油辽河油田公司高升采油厂，辽宁盘锦 124125)

摘要：根据辽河油田高18块的开发特点，开展了调驱剂配方体系研究，通过实验确定了调驱剂配方，制定了深部调驱配液水质标准，评价了注入量、注入时机以及注入速度等对调驱效果的影响。研制的调驱剂经现场应用增油效果明显。

关键词：辽河油田；高18块；深部调驱

高18块位于辽河盆地西部凹陷南端，油层非均质性强，纵向吸水不均，油水流度比大，经过多年注水开发，水窜严重，区块采油速度仅为0.16%，采出程度仅为5.17%，开发效果差。为改善区块开发效果，开展调驱剂配液水水质、成胶强度和稳定性、注入参数设计等研究和现场先导试验，探索深部调驱技术的可行性。

1调驱剂配方体系研究

普遍认为凝胶类调驱剂的形成和性能主要受聚合物、交联剂、聚/交比、温度、配液水水质、剪切和油砂等多方面因素的影响[1-4]。本研究主要开展了调驱剂配液水、聚合物浓度以及交联剂浓度优化实验。

1.1调驱剂配液水优化

调驱用水来自联合站处理后的污水(热采井、火驱井、注水区块油井采出水的混合物)，污水构成复杂、各种物质含量波动大，直接影响了调驱剂成胶性能。根据注水水质推荐指标，水中固相颗粒粒径和含量、含油量、SRB含量、矿化度、pH值等因素是影响调驱体系成胶性能的重要因素[5]。

1.1.1固相颗粒粒径、含量对调驱体系成胶性能的影响

将粒径为3μm、5μm、8μm的碳酸钙粉分别配制成浓度为5、10、15、20、30mg/L溶液；进而配制成质量分数0.2%聚合物凝胶调驱体系，进行黏度测定，结果表明，在粒径相同时，体系的成胶强度随固相颗粒含量的增加而下降，固含量超过20mg/L后，下降幅度降低，但是成胶强度均在17 000mPa·s以上。粒径大小对成胶强度影响不大。见图1。

图1　调驱剂成胶强度与固相颗粒含量、粒径关系

1.1.2含油量对调驱体系成胶性能的影响

配制含油量分别为5、10、15、20mg/L质量分数为0.2%聚合物凝胶调驱体系测黏度，结果表明，原油含量对调驱体系的成胶性能影响不大。

1.1.3SRB菌含量对调驱体系成胶性能的影响

用不同SRB含量(10～3000个/mL)的模拟采出水配制质量分数0.2%聚合物凝调驱体系测黏度，结果表明，当SRB含量超过200个/mL时，调驱黏度大幅下降。见图2

1.1.4矿化度对调驱体系成胶性能的影响

用不同矿化度的水分别配制成质量分数0.2%聚合物凝胶调驱体系并测试体系黏度，实验结果表明：随着矿化度的增加，调驱体系的成胶强度降低，当地层水矿化度超过7 000mg/L后出现不成胶或成胶强度低的现象。

综上所述，建议高18块配制调驱体系用水的水质标准见表1。

图2　调驱剂成胶强度与SRB含量关系

表1　高18配制调驱体系用水水质指标结果

1.2调驱剂配方体系用量优化实验

1.2.1交联剂浓度优化

交联剂浓度过低，凝胶成胶性变差；交联剂浓度过高，成胶时间变短，并导致注入压力大、施工半径小，不宜深度调驱。因此，应选择合适的交联剂用量。实验结果表明，聚合物浓度相同时，成胶强度随着交联剂浓度的增加而增加，但交联剂质量分数超过0.25%时，成胶速度快，现场施工难。合适的交联剂质量分数范围为0.15%～0.25%。见图3。

图3　调驱剂成胶强度与交联剂浓度

1.2.2聚合物浓度优化

聚合物浓度太高，溶液的初始黏度过大，不利于现场注入；聚合物浓度太低，体系有可能不发生交联，因而应选择合适的聚合物浓度。实验结果表明交联剂浓度相同时，成胶强度随着聚合物浓度的增加而增加，在聚合物质量分数超过0.2%之后增长减缓。见图4。

综上所述，调驱体系的聚合物质量分数为0.15%～0.2%，交联剂质量分数为0.15%～0.25%。

图4　成胶强度与聚合物质量分数的关系曲线

2调驱体系动态驱油研究

通过岩心驱油实验，评价凝胶体系的驱油效果。对比不同凝胶体系用量、不同注入速度、不同注入时机以及不同注入压差下的凝胶体系的驱油效果，并制定高18块实施调驱方案。

2.1调驱体系注入量对调驱效果的影响

凝胶体系驱油过程具有扩大波及体积、提高洗油效率的作用。调驱体系的注入量不同，其扩大波及体积的能力就不同，因而驱油效果也不同。选用2500万分子量的聚合物和有机铬交联剂配制成质量分数均为0.2%的调驱配方体系，在三块水驱至含水率98%的岩心上进行驱油实验，注入孔隙体积分别为0.1PV、0.2PV、0.3PV，注入速度均为0.4mL/min。实验数据表明，随注入量增加，采出程度逐渐增加，但增加幅度逐渐减小，同时注入量的增大会增加成本，注入压力也增大，现场施工难度大。综合考虑现场实际和经济效益，选择0.2PV为最佳注入量。见表2。

2.2调驱时机对调驱效果的影响

选用2500万分子量的聚合物和有机铬交联剂配制成两者质量分数均为0.2%的调驱配方体系，注入孔隙体积倍数为0.2PV，注入速度均为0.4mL/min，分别在水驱至含水率为70%、80%、90%、98%的岩心上进行驱油实验。结果表明，调驱时机越早，采出程度越高；调驱压力越高，含水率下降的幅度越大。见表3。

2.3调驱体系注入速度对调驱效果的影响

选用2500万分子量的聚合物和有机铬交联剂配制成质量分数均为0.2%的调驱配方体系，在三块水驱至含水率98%的岩心上进行驱油实验，注入孔隙体积均为0.2PV，分别以0.2mL/min、0.4mL/min、0.6mL/min的速度注入。结果表明，随着调驱体系注入速度的增大，调驱采出程度减小，含水率下降幅度减小，最大驱替压差增大，总采收率减小。综合考虑现场实际注剂推进速度和油井生产时率等问题，选择0.4mL/min为最佳注入量。实验结果见表4。

表2　不同调驱体系用量的驱油效果

表3　不同含水注入时机的驱油效果

表4　不同注入速度的驱油效果

3现场试验效果

2014年在高18块高2-2-2井组现场试验1井次，该井组含油面积0.23km2，地质储量108.9×104t，有油井8口，日产液69.7t，日产油15.4t，综合含水77.9%。井组设计注入量为0.2PV(42 000m3)。高2-2-2井于2014年1月3日开始施工，至2015年10月共注入调驱剂25 000m3，完成注入量的59.5%。注入压力达到9MPa，较措施前3.8MPa上升5.2MPa。

测试吸水剖面结果表明，剖面不断产生变化，原不吸水层Ⅴ2砂体，吸水量由16.22%逐步上升至48.7%。原吸水量大的Ⅴ3砂体，吸水量由83.87%逐步下降至51.3%，吸水剖面得到明显改善。井组产量截至到2015年10月底，累计净增油3302.3t，增油效果明显。

4结论

(1)确定了高18块调驱体系配制用水标准、聚合物和交联剂质量分数、注入量和注入速度，编制了高18块调驱方案。

(2)调驱体系封堵效果良好，耐冲刷性能好，可大幅度提高采收率。

(3)先导试验表明：深部调驱技术可行，增油效果明显，可大面积推广。

参考文献

[1]刘家林,陈国泉,郭斐,等.S2-离子对凝胶体系成胶影响及检测方法研究[J].精细石油化工进展，2014，(4)：18-20.

[2]张宇.弱凝胶调驱体系成胶性能影响因素研究[J].油气藏评价与开发，2013，(5)：50-53.

[3]周英.Cr3+/HPAM凝胶体系成胶强度影响因素研究[J].中国化工贸易，2013，(6)：234-234.

[4]温静．稠油油藏水驱开发调整及认识[J].特种油气藏，2003,10(增刊)：48-49.

[5]何少林.水质对深部调驱体系成胶性能影响因素研究[J].内蒙古石油化工，2014，(18)：12-13.

编辑：李金华