二元復(fù)合驅(qū)增油效果及采出液性質(zhì)實驗研究
別夢君,盧祥國,于 濤,肖傳明
(1·提高油氣采收率教育部重點實驗室 東北石油大學,黑龍江 大慶 163318;
2·中油遼河油田公司,遼寧 盤錦 124010)
摘要:經(jīng)過30多年的注水開發(fā),遼河油田錦16塊油藏層間和層內(nèi)非均質(zhì)性進一步加劇,分注和堵水效果逐年變差,開發(fā)效率降低,需轉(zhuǎn)換油田開發(fā)方式。在現(xiàn)有研究工作基礎(chǔ)上,通過理論分析和物理模擬實驗,開展無堿二元復(fù)合驅(qū)全過程五點法仿真物理模擬實驗研究。實驗結(jié)果表明,在巖心平均滲透率相近的情況下,層內(nèi)縱向非均質(zhì)模型的水驅(qū)采收率較高,而平面非均質(zhì)模型的化學驅(qū)采收率增幅較高。在化學藥劑費用和段塞尺寸相同條件下,“調(diào)剖劑+二元復(fù)合體系”段塞組合的增油效果要好于單獨二元復(fù)合驅(qū)。其中,“體膨聚合物顆粒+二元復(fù)合體系”增油效果最好。調(diào)剖可以減少化學藥劑采出量,進而減小采出液化學藥劑濃度和黏度,增大界面張力。
關(guān)鍵詞:二元復(fù)合驅(qū);增油效果;采出液性質(zhì);物理模擬
中圖分類號:TE357·46 文獻標識碼:A 文章編號:1006-6535(2010)06-0097-03
引 言
自1998年12月以來,錦16塊進入特高含水開發(fā)期。目前,關(guān)于錦16塊化學驅(qū)研究已有大量文獻報道,但涉及化學驅(qū)后剩余油分布及其影響因素方面的研究報道鮮見。根據(jù)現(xiàn)有資料,剩余油飽和度確定方法有11種,按專業(yè)劃分主要有地質(zhì)、地震方法;油藏工程、試井及數(shù)值模擬方法;室內(nèi)實驗技術(shù)和工藝技術(shù)方法。針對油田生產(chǎn)實際需要,根據(jù)錦16塊油藏地質(zhì)特征和流體性質(zhì),在五點法仿真物理模型上,研究了無堿二元復(fù)合驅(qū)增油效果及其影響因素、二元復(fù)合驅(qū)剩余油飽和度分布及其影響因素以及二元復(fù)合驅(qū)過程中采出液黏度、聚合物濃度和界面張力變化規(guī)律,研究成果對于二元復(fù)合驅(qū)礦場試驗和方案調(diào)整具有重要指導(dǎo)作用。
1 實驗條件
1·1 化學試劑
依據(jù)錦16塊前期驅(qū)油劑篩選結(jié)果,實驗選擇代號為“P5”的聚合物,理化性能見表1。選擇1號非離子型表面活性劑,有效含量為50%。實驗用水采用錦16塊模擬注入污水。實驗用油為模擬油,由錦16塊脫氣原油與煤油混合而成, 55℃條件下黏度為15·0 mPa·s。
1·2 物理模型
依據(jù)油藏地質(zhì)特征,設(shè)計五點法井網(wǎng)物理模型。模型幾何尺寸為60 cm×60 cm×4·5 cm,根據(jù)五點法井網(wǎng)的對稱性,實際模擬取整個五點法井網(wǎng)模型的1/4進行,幾何尺寸為30 cm×30 cm×4·5cm。層內(nèi)縱向非均質(zhì)模型各小層厚度均為1·5cm,由上至下中、低、高滲透層滲透率分別為2 500×10-3、1 000×10-3、4 000×10-3μm2。平面非均質(zhì)模型見圖1。
1·3 二元復(fù)合驅(qū)體系配方組成及儀器設(shè)備
實驗所用二元復(fù)合驅(qū)體系配方組成:聚合物為遼河“P5”,采用模擬注入污水配制聚合物溶液,溶液濃度為1 600 mg/L;表面活性劑質(zhì)量分數(shù)為0·20%,二元復(fù)合體系預(yù)剪切,黏度保留率為60%,工作黏度為98 mPa·s。
驅(qū)油實驗裝置主要包括平流泵、壓力傳感器、巖心夾持器、手搖泵和中間容器等。除平流泵和手搖泵外,其他部分置于55℃恒溫箱內(nèi)。采用上海722型光柵分光光度計測量采出液濃度,美國LVDV-Ⅱ+PRO布氏黏度計測量黏度,旋滴界面張力儀檢測驅(qū)油劑與原油間界面張力。
1·4 實驗步驟
(1) 在室溫下,模型抽真空,飽和地層水,獲取模型孔隙體積。
(2) 在55℃條件下,模型飽和模擬油,計算含油飽和度。
(3) 在55℃條件下,水驅(qū)到指定含水率,獲得水驅(qū)采收率。
(4) 在55℃條件下,注驅(qū)油劑,后續(xù)水驅(qū)到含水率98%,計算采收率。
1·5 實驗方案
1·5·1 油藏非均質(zhì)性對驅(qū)油效果及采出液性質(zhì)影響
方案1~3的實驗?zāi)Ｐ鸵来螢閷觾?nèi)縱向非均質(zhì)模型、平面非均質(zhì)模型a、平面非均質(zhì)模型b。實驗方法為先進行水驅(qū)至含水94%,然后注入0·57PV二元復(fù)合驅(qū),最后進行水驅(qū)。
1·5·2 調(diào)剖及調(diào)剖劑類型對驅(qū)油效果及采出液性質(zhì)影響
以下方案中實驗所用模型均為層內(nèi)縱向非均質(zhì)巖心。
方案4:水驅(qū)至含水94%,然后注入0·05 PV“聚合物凝膠”段塞(聚合物濃度為0·16%,聚合物含量∶鉻含量=180∶1,對聚合物溶液進行預(yù)剪切,黏度保留率為60%,加入交聯(lián)劑),再注入0·5PV二元主段塞,最后進行水驅(qū)。
方案5:水驅(qū)至含水94%,然后注入0·05 PV“高濃聚合物溶液”段塞(聚合物濃度為0·30%,對聚合物溶液進行預(yù)剪切,黏度保留率為60% ),再注入0·5 PV二元主段塞,最后進行水驅(qū)。
方案6:水驅(qū)至含水94%,然后注入0·05 PV“預(yù)交聯(lián)體膨聚合物顆?！倍稳?0·5% ~1·0%大慶煉化產(chǎn)品,配制成聚合物質(zhì)量濃度為1 600mg/L聚合物溶液),再注入0·5 PV二元復(fù)合體系,最后進行水驅(qū)。
2 實驗結(jié)果分析
2·1 油藏非均質(zhì)性對采收率影響
方案1~3驅(qū)油實驗采收率見表2。
從表2可知,油藏非均質(zhì)類型對二元復(fù)合驅(qū)油效果存在影響。方案1水驅(qū)采收率最高。二元復(fù)合驅(qū)后,方案2采收率增幅最大,方案3次之。盡管方案1二元復(fù)合驅(qū)采收率增幅最小,但水驅(qū)采收率較高,最終采收率較高,僅次于方案2。
2·2 油藏非均質(zhì)性對采出液黏度、濃度和界面張力的影響
通過分析可知,油藏非均質(zhì)性對模型采出液濃度、黏度和界面張力存在影響。各方案采出液濃度、黏度和界面張力隨注入PV數(shù)變化規(guī)律相似即在二元復(fù)合驅(qū)階段,隨著注入PV數(shù)增加,采出液濃度逐漸增大,黏度逐漸增大,界面張力逐漸降低。在后續(xù)水驅(qū)階段,采出液濃度則呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢,黏度也有相同的變化規(guī)律,界面張力呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢。進一步分析發(fā)現(xiàn),方案2中二元復(fù)合體系沿高滲透條帶突進比較嚴重,相應(yīng)采出液濃度較高,黏度較大,界面張力較低。
2·3 調(diào)剖及調(diào)剖劑類型對采收率影響
方案1、方案4、方案5、方案6采收率實驗結(jié)果見表3。
從表3可知,調(diào)剖以及調(diào)剖劑類型對化學劑驅(qū)油效果存在影響。在物理模型和藥劑總費用相近條件下,實驗結(jié)束時“調(diào)剖+二元復(fù)合驅(qū)”比單純的二元復(fù)合驅(qū)效果好,其中方案6效果最好。與二元復(fù)合體系相比較,調(diào)剖劑對高滲透層的封堵或液流轉(zhuǎn)向效果較好,可以有效抑制后續(xù)二元復(fù)合體系突進,擴大中低滲透層的波及體積,提高采收率。
2·4 調(diào)剖及調(diào)剖劑類型對采出液黏度、濃度和界面張力的影響
進一步分析發(fā)現(xiàn),與方案1相比較,方案4、方案5、方案6采出液濃度和黏度較低,這表明調(diào)剖作用有效地抑制了二元復(fù)合體系沿高滲透層的突進,促使更多的驅(qū)油劑進入中低滲透層。此外,與方案1相比較,其他方案采出液濃度和黏度最大值出現(xiàn)時間較晚,其中方案6最晚,進一步顯示調(diào)剖對抑制二元復(fù)合體系突進具有重要作用。另外,調(diào)剖及調(diào)剖劑類型對采出液界面張力存在影響。與方案1相似,在二元復(fù)合驅(qū)過程中,其他方案采出液界面張力隨PV數(shù)增加而降低。進一步分析發(fā)現(xiàn),在注入PV數(shù)相同條件下,二元復(fù)合體系注入過程中,方案4、方案5、方案6采出液界面張力值要低于方案1,而且最低值出現(xiàn)的時間也較早,這與前置調(diào)剖劑段塞預(yù)吸附引起后續(xù)二元復(fù)合體系吸附量減小有關(guān)。
3 結(jié) 論
(1) 油藏非均質(zhì)類型和調(diào)剖劑類型對二元復(fù)合驅(qū)油效果存在影響。水驅(qū)結(jié)束時,層內(nèi)縱向非均質(zhì)模型的采收率最高。二元復(fù)合驅(qū)結(jié)束時,平面非均質(zhì)模型1的采收率增幅最大。在化學藥劑和段塞尺寸相同(近)條件下,“調(diào)剖劑+二元復(fù)合體系”段塞組合的增油效果要好于二元復(fù)合驅(qū),其中“體膨聚合物顆粒+二元體系”增油效果最好。
(2) 在化學驅(qū)過程中,采出液濃度和黏度隨注入PV數(shù)增加而增大,界面張力隨注入PV數(shù)增加而降低。調(diào)剖可以減少化學藥劑采出量,進而減小采出液濃度和黏度,增大界面張力。
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來源：中國化學試劑網(wǎng)
