瓦村油区裸眼井聚合物凝胶深部调驱适用性分析

吴东军，杨文聪，何 泽，张治权

（1.延长油田股份有限公司七里村采油厂，陕西延长 717100；2.延安中石大油气工程技术服务有限公司，陕西延安 716004）

七里村采油厂瓦村油区长6储层埋深较浅，油层压力低，前期主要依靠自然能量开发，地层能量亏空严重，注水补充地层能量是提高其产能的有效方式[1]；但其储层基质渗透率低、且微裂缝发育，注水过程中极易发生水窜，注水开发矛盾突出[2]；同时，该区半数以上油水井采用裸眼完井，开发过程中采用封隔器等机械堵水工艺成功率低，且施工风险大[3]。

本文结合瓦村区块长6油藏储层特性，提出一种聚合物弱凝胶深部调驱技术[4—5]。该技术体系，初期具有较好的运移能力，在地层内可增强水/油流度比，提高中小裂缝中的原油的动用程度；重要的是该体系具有选择注入性，对基质无伤害[6-8]。该技术近几年在鄂尔多斯盆地裂缝性特低渗油藏进行了上百井次的矿场试验，取得了显著的降水增油效果[9-11]。本文利用室内实验对该调驱技术在瓦村裸眼井区的应用进行适应性评价，为聚合物弱凝胶深部调驱技术在该类井区的推广应用提供技术支撑。

1 实验部分

1.1 实验条件

实验用水：瓦村油区地层水，CaCl2水型，pH 值7.14，矿化度71 526mg/L。

实验用油：模拟瓦村地层原油；

岩心：实验岩心为方形裂缝性岩心，裂缝性岩心由高渗透裂缝通道和致密基岩构成，岩心尺寸4.5cm×4.5cm×30cm。

实验的温度：29℃；

1.2 设备及药品

实验设备：恒温箱、电子天平、搅拌器、NDJ-1黏度仪、HAAKE 流变仪。

实验药品：聚合物、交联剂、抗氧化剂等。

1.3 实验方法

1.3.1 体系配置

利用模拟地层水配制聚合物溶液，老化24h。加入交联剂及添加剂，控制聚合物与交联剂浓度比为10 ∶1，置于恒温箱。

1.3.2 实验过程

（1）聚合物弱凝胶体系性能评价

①体系流变性评价

初配体系用恒速搅拌器在特定转速下剪切3min 后，测试其黏度变化情况；静置成胶后再次对其进行剪切测试黏度变化。

②体系运移能力评价

将注有浓度与①相同的初始聚合物凝胶的填砂管两端密封，放入29℃烘箱恒温，待凝胶在岩心中成胶完成后，定量水驱测试凝胶在基质中的运移能力。

③体系长期稳定性评价

成胶后的长期稳定性是评价调控剂性能的一项重要指标，直接影响到调控的有效期。将聚合物浓度分别为1 500mg/L、2 000mg/L、3 000mg/L，交联剂配比相同的交联体系，分别装在10个相同的反应瓶中，定期取样测试其强度，绘制时间-强度曲线。

（2）聚合物凝胶改善非均质驱油实验评价

①采用并联岩心管，连接实验装置，加围压，无刺漏即为密封良好；

②岩心称干重后抽真空；

③岩心饱和地层水，计算孔渗参数；

④造原始含油饱和度，后水驱造残余油；

⑤注入聚合物弱凝胶体系，体系主剂浓度为3 000mg/L，交联剂浓度150mg/L，总量为0.3PV，等候体系成胶；

⑥继续以0.4mL/min 进行水驱，至出口含水率98%，记录驱油压力、产液量、产油量。

2 结果与讨论

2.1 聚合物弱凝胶体系性能评价

（1）体系流变性评价

聚合物凝胶调驱剂交联前受剪切影响评价结果显示剪切速率在0～5 000r/min 时体系黏度均会出现下降，最终趋于稳定，5 000r/min 剪切条件下体系黏度下降较为明显；停止剪切后，体系黏度逐渐恢复，最终度可达85%以上。说明该体系具有较好的抗剪切性能。经不同速度剪切后的样品在地层温度3d时间均能高效成胶；在剪切速率为5 000r/min 条件下，体系成胶效果较差。因此在矿场施工过程中应避免高速泵送。

（2）体系运移能力评价

聚合物弱凝胶调驱体系在填砂管中成胶完成后，水驱压差随注入体积的变化见图1，聚合物凝胶对水驱压力梯度具有明显的提升作用。说明该体系对裂缝性储层具有较好的封堵作用和驱油作用。图1中压力突变是由于注入水突破填砂管造成的。

图1 聚合物凝胶体系注入曲线

（3）体系成胶后长期稳定性评价

实验结果表明，自适应凝胶中的聚合物浓度1 500mg/L、2 000mg/L、3 000mg/L 的调控剂在29℃条件下能稳定1a 以上，不脱水，不破胶，1a 后的损失率在5%以内。聚物凝胶体系能满足长期有效封堵需求。

2.2 聚合物凝胶调驱提高非均质岩心采收率评价

从表2看出，并联岩心实验注入聚合物凝胶调驱剂后水驱采收率较单纯水驱采收率总有提高，并且注入聚合物凝胶调驱剂后双管岩心的低渗岩心管水驱采收率大幅提升，间歇式多轮次注入方式下的增油幅度比一次性注入方式下可提高8%。说明聚合物凝胶调驱体系有效地发挥了调和驱的作用，一定程度上能改善储层非均质性，促使后续液流转向[11]，提高低渗区储量动用程度，扩大水驱波及范围，提高水驱开发效率。

表2 不同弱凝胶注入方式下的驱油结果

3 结论与认识

1）实验室条件下本文提出的凝胶体系对储层非均质驱油现象具有较好的改善；凝胶体系性能受剪切作用影响较小，但在现场施工应注意应避免高速泵送；聚物凝胶体系能满足长期有效封堵需求。

2）双管岩心实验表明，聚合物凝胶调驱体系发挥调和驱两方面的作用，改善非均质驱油程度，提高了水驱采油效率；多轮次注入更有利于提高双管岩心模型低渗岩心的原油动用程度，提高模型的整体水驱采收率。

3）聚合物弱凝胶体系在瓦村油藏温度及地层水矿化度下能有效形成交联体系，并且体系成胶初期注入性好，成胶后能长期保持稳定，封堵性能好，能有效改善储层非均质性，提高低渗区储量动用程度，扩大水驱波及范围，提高水驱开发效率，适用性好。