渤海油田残留聚合物再利用技术的注入参数优化研究与应用

杨帅

摘 要：针对渤海油田油井含水率上升快的问题，采用耐盐型阳离子改性淀粉与地层残留聚合物地下絮凝的方式提高油井产量和降低含水率。本文在实验室利用物理模拟实验装置优化耐盐型阳离子改性淀粉的段塞注入体积、驱替速度、注入时机和注入轮次对封堵效果的影响。结果表明：再利用剂的最佳注入段塞体积为0.3PV，适当的驱替速度可以提高封堵能力，注入时机越早越好，首轮注入用量对封堵效果影响最大。

关键词：残留聚合物;再利用技术;注入参数优化

1 引言

目前越来越多的陆地油田开发处于中高含水期，随着人们对油气需求的日益增长，海上油田被勘探和开发。渤海油田是中国海上勘探开发最大的油田，聚合物驱作为一种最高效的提高采收率方式广泛应用，水驱油之后能再次提高10%的采收率[1-5]。但是，由于油藏的非均质性和油水流度比大，优势通道在油藏中越来越大导致无法进一步提高采收率。同时，大量聚合物随采出液产出加重了水处理的负担。因此戴彩丽等人提出聚合物再利用技术[6-7]，通过再利用剂与地层残留聚合物发生絮凝和交联作用降低优势通道的渗透率和产出液聚合物的浓度。聚合物再利用技术在陆地油田取得了很多成功的结果，但是对于海上油田报道甚少。

2 聚驱后再利用剂的注入体积对效果的影响

再利用剂注入体积的大小关系到现场施工注入量的多少，在室内模拟不同注入段塞体积的封堵能力，从而进行注入段塞体积的优化，采用残余阻力系数法研究不同注入段塞对地层封堵能力的影响。实验结果见表1所示。

从表1可知：随着注入体积增加，残余阻力系数先增加后降低，当注入体积小于0.2PV时，形成絮凝体的体积较少且强度不大;当注入体积大于0.3PV时，残余阻力系数降低很快是因为用量过量时，形成的絮凝体会出现松散。因此注入段塞体积的优化需要考虑聚合物浓度和封堵能力。

3 聚驱后再利用剂的注入速度对效果的影响

注入速度过低会影响开发的效率，注入速度过高很对非目的层造成影响，同时注入压力过大，对海洋现场施工带来风险。实验采用单岩心和双岩心并联模型研究注入速度对效果的影响。

3.1 单岩心模型

实验固定注入體积为0.3PV，实验结果如表2所示。

从表2可知：随着注入速度的增加，残余阻力系数先增加后降低，这是因为当注入速度较低时，注入再利用剂的浓度较高，与前端残留的聚合物相遇发生过度絮凝反应，当注入速度升高时，再利用剂的黏度低于聚合物的黏度，再利用剂很快就到了岩心的中后段，没有和残留的聚合物发生反应，因此最佳的注入速度范围为5.0～8.0mL/min。

3.2 双岩心并联模型

用双岩心模拟地层的非均质性和优势通道，物理模拟流程进行实验，对比三种速度条件下采收率增值变化，采收率实验结果见表3。

从表3可知：低速注入会造成再利用剂少地进入低渗透层，减少对低渗透层的污染，使低渗透层的采收率增值大幅度提高，其中当注入速度为8.0mL/min时，整体提高采收率幅度能达到17.94%。

4 聚驱后再利用剂的注入时机对效果的影响

采用三层非均质岩心，以提高采收率幅度为评价指标，通过驱油实验研究提高采收率的幅度。实验在注入不同体积的后续水驱然后注入再利用剂段塞，进行驱油实验，对比最终采收率和提高采收率幅度，实验结果见表4。

从表4中可知，当后续水为0.01PV时的最终采收率和提高采收率幅度值是最大的。在注入量固定的情况下，注入时机越早，对含水的上升控制效果越好，因为采出程度还比较低，中低储层有较多的的剩余油，早期注入再利用剂能使其充分与聚合物发生反应，封堵高渗透层，最大限度的提高采收率。

5 聚驱后再利用剂的注入轮次对效果的影响

实验采用单管模型和残余阻力系数法。实验结果如下表5所示。

从表5可知：在整体注入量不变的前提下，只增加注入轮次不能提高再利用效果发生封堵，这是因为单独注入再利用剂，没有聚合物的再利用作用，是不能实现封堵的，残留聚合物再利用的封堵效果主要取决于一次再利用剂的注入量，一次注入量越大，封堵效果越好。

参考文献：

[1]山金成，刘义刚，卢祥国.聚合物驱在渤海旅大10-1油田的应用[J].海洋石油，2009（01）：49-55.

[2]张贤松，孙福街，冯国智，等.渤海稠油油田聚合物驱影响因素研究及现场试验[J].中国海上油气，2007，019 （001）：30-34.

[3]姜维东，张健，周薇.渤海油田聚合物驱油剂性能特征评价实验研究[J].中国海上油气，2012（02）：43-47.

[4]孙哲，吴行才，康晓东，et al.连续相与分散相驱油体系驱油机理及其性能对比[J].石油勘探与开发，2019，46（01）：119-127.

[5]王凯，周文胜，刘晨，等.海上稠油油藏用自增稠聚合物的室内性能评价[J].油田化学，2019，36（01）：106-110.

[6]戴彩丽，赵福麟，肖建洪，et al.聚合物驱后地层残留聚合物再利用技术研究[J].西安石油大学学报（自然科学版）， 2006，21（6）：56-60.

[7]姜维东，张健，戴彩丽，等.渤海油田残留聚合物再利用新型调驱剂[J].东北石油大学学报，2014，38（1）：69-75.