注入方式对稠油驱油效果影响的实验研究

闫文华，吴东莹，汪宁宇

（东北石油大学 提高采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318）

注入方式对稠油驱油效果影响的实验研究

闫文华，吴东莹，汪宁宇

（东北石油大学 提高采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318）

龙618区块是位于辽河油田的一个常规稠油区块，为了解决原油粘度高，常规注水开发效率低以及地层压力下降快等问题，进行室内岩心实验，研究化学驱注入方式对驱油效果的影响。结果表明：前置高浓度小段塞后续低浓度大段塞的驱油效果好于前置高浓度大段塞后续低浓度小段塞的驱油效果，并且二元主段塞注入前注入少量凝胶段塞可以调高采收率。

稠油；化学驱；注入方式；段塞；采收率

使用常规注水方法容易导致注入水突进、指进现象严重，注水波及体积小，注水利用率低等问题[1-3]，同时结合油藏地质条件及开发条件，进行注入介质及注入方式优选工作，为该区块实施化学驱驱油技术提供指导性依据和技术储备。化学驱驱油技术是一个重要的接替手段[4-6]，不仅投入成本小，工艺流程也比较简单，而且能够改变地层相对渗透率、岩石润湿性及驱替相的黏度，其注入的流体既能进行流度控制又能降低界面张力，从而使驱油效率和波及系数增加，是油田开发进一步提高采收率的方法之一[7-9]。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

FY-3型恒温箱，平流泵，真空泵，压力传感器，电子天平，搅拌器，岩心夹持器，中间容器等。

大庆炼化公司生产的P700相对分子质量700×104（抗盐）聚合物；

实验用聚合物溶液为相对分子质量700×104抗盐型聚合物与现场实际注入水按一定比例配置而成，浓度为1600mg·L-1；实验用二元复合体系溶液为相对分子质量700×104分子量抗盐型聚合物用表面活性剂（0.2%）水配制，浓度同为1600mg·L-1；实验用聚合物凝胶溶液为分子量为1600×104的聚合物溶液与铬离子按一定比例混合配制而成（聚合物溶液浓度为3000mg·L-1，铬离子浓度为100mg·L-1，初始黏度在100mPa·s左右，成胶黏度在3000mPa·s左右）。

实验用油为研究区块的外输原油和煤油按一定比例配制而成的模拟油，55℃时粘度为423mPa·s，使用前微孔滤膜过滤。

1.2 实验温度

实验温度是55℃。

1.3 实验岩心

实验所用岩心为根据L区块油层的物性参数制做的人造非均质岩心，几何尺寸为30cm×4.5cm×4.5cm。

1.4 实验方案

（1）水驱至含水率为98%，依次注入0.1PV浓度为 1800mg·L-1聚合物溶液的前置段塞，0.3PV二元溶液（聚合物浓度为1600mg·L-1，表面活性剂浓度0.2%）的主段塞，0.2PV浓度为1300mg·L-1聚合物溶液的后续保护段塞，后续水驱至含水98%；

（2）水驱至含水率为98%，依次注入0.2PV浓度为 1800mg·L-1聚合物溶液的前置段塞，0.3PV二元溶液（聚合物浓度为1600mg·L-1，表面活性剂浓度0.2%）的主段塞，0.1PV浓度为1300mg·L-1聚合物溶液的后续保护段塞，后续水驱至含水98%；

（3）水驱至含水率为98%，依次注入0.05PV凝胶+0.05PV浓度为1800mg·L-1聚合物溶液的前置段塞，0.3PV聚合物浓度为1600mg·L-1+表面活性剂浓度0.2%的二元溶液的主段塞，0.2PV浓度为1300mg·L-1聚合物溶液的后续保护段塞，后续水驱至含水98%。

2 结果与讨论

本组实验保证主段塞注入体积为0.3PV（700×104分子量抗盐型聚合物浓度1600mg·L-1，活性剂0.2%）不变，使用浓度为1800mg·L-1的抗盐型聚合物溶液（黏度在145mPa·s左右）做前置段塞，用浓度为1300mg·L-1的抗盐聚合物溶液（黏度在50mPa·s左右）做后续保护段塞。分别改变前置段塞注入体积0.1PV、0.2PV，改变后续段塞注入体积0.2PV、0.1PV。在方案一及方案二中优选出效果较好的方案以后，用0.05PV分子量为1600×104的聚合物凝胶溶液（初始黏度在100mPa·s左右，成胶黏度在 3000mPa·s左右，聚合物浓度为 3000mg·L-1，铬离子浓度为 100mg·L-1）和0.05PV浓度为1800mg·L-1的抗盐聚合物溶液（黏度在145mPa·s左右）做前置段塞，比较对比，详见实验方案1.4。研究前置段塞、后续段塞及不同段塞组合方式对驱油效果的影响，实验结果见表1及图1。

表1 不同段塞组合的驱油实验结果Tab.1 Experiment results of displacement of heavy oil for different slugs

图1为方案一及方案二的不同段塞组合动态驱油曲线。

图1 不同段塞组合动态驱油曲线Fig.1 Curve of displacement of heavy oil for different slugs

由表1及图1可以看出，从空白水驱结束，保持主段塞注入体积为0.3PV不变，用浓度为1800mg·L-1的700×104分子量抗盐聚合物溶液做前置段塞，1300mg·L-1浓度抗盐聚合物溶液做后续保护段塞，分别改变前置段塞注入体积为0.1、0.2PV，后续保护段塞注入体积为 0.2、0.1PV，化学驱采出程度分别是12.12%、11.86%，总采收程度分别是25.98%、26.06%。方案1比方案2的采出程度高了0.26%，说明了前置高浓度小段塞后续低浓度大段塞的驱油效果好于前置高浓度大段塞后续低浓度小段塞，在实施二元驱后续保护段塞可以保护二元主段塞的低张力驱油过程。

通过实验结果的分析比较，方案1的驱油效果较好。因此，通过在前置段塞加入部分凝胶，研究不同前置段塞组合方式对驱油效果的影响，优选效果较好的注入方式。

凝胶段塞提高采收率的机理为首先弱凝胶进入原先被水占据的大孔道，在后续注入水的作用下弱凝胶沿阻力小的大孔道继续前进，同时由于弱凝胶的存在增加了大孔道的流动阻力，迫使注入水改向，进入未被水波及的小孔隙中，从而提高了注入水的波及效率和最终采收率。

图2 方案一和方案三段塞组合动态驱油曲线Fig.2 Curve of plan1 and plan3

从表1和图2可以看出，当保证主段塞注入体积为0.3PV、后续段塞注入体积为0.2PV不变，用0.05PV凝胶+0.05PV浓度为 1800mg·L-1的聚合物溶液做前置段塞和只用0.1PV浓度为1800mg·L-1的聚合物溶液做前置段塞两种方案，化学驱采出程度分别是12.12%、15.42%，方案三比方案一的采出程度增加了3.3%；方案三的最高注入压力达到了1.38MPa，最低含水率为80.8%。说明方案三的前置凝胶段塞起到了调剖的作用，而且驱替压力在驱替全过程中均保持较高水平。因此，在条件允许的情况下，在进行二元主段塞注入前注入少量凝胶段塞可以调高驱油效果。

3 结论与建议

（1）前置高浓度小段塞后续低浓度大段塞的驱油效果好于前置高浓度大段塞后续低浓度小段塞的驱油效果。

（2）如果条件允许在进行二元主段塞注入前注入少量凝胶段塞可以调高驱油效果。

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Experimental study on influences of the dosage of injectionmethod on heavy oil disp lacement efficiency

YANWen-hua，WU Dong-ying，WANG Ning-yu
（Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery，Ministry of Education，Ministry of Education，Northeast Petroleum University，Daqing 163318,China）

In order to solve the problems such as high crude oil viscosity,low efficiency of conventionalwater injection and fast formation pressure drop,Long 618 block is a conventional heavy oil block located in Liaohe oil field.The core experiment is carried out to study the effect of injection method on oil displacement efficiency.The results show that the oil displacement effect of the low-concentration large slug is better than that of the low-concentration slug with high concentration and large slug,and the injection of small amount of gel slugs can increase oil recovery.

heavy oil;chemical flooding;injectionmethod;slug;recovery ratio

TE357.6

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170441

2017-01-21

中国石油科技创新基金“特高含水期二元驱多段赛等流度驱油方法研究”（2013D-5006-0203）

闫文华（1967-）女，博士，教授，2009年毕业于东北石油大学油气田开发工程专业，从事油田开发及提高采收率研究。