油田南部一类油层强碱三元矿场试验效果

付雪松，李洪富，赵 群，王丽丹

（1.大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712；2.大庆油田有限责任公司采油二厂，黑龙江大庆 163414）

三元复合驱油技术是一种可以大幅度提高原油采收率的重要方法[1]，复合驱油技术越来越广泛地应用于油田开发[2]。目前大庆油田一类油层潜力主要分布在油田南部。为了减少储量损失，推进三元复合驱工业化进程，尽快使三元复合驱技术成为“十一五”期间大庆油田开发的主导技术。依据大庆油田已完成的一类油层强碱三元复合驱矿场试验取得的较好效果，在萨尔图油田南部选取了试验区，开展175 m 井距一类油层强碱三元复合工业性矿场试验。

1 试验概况

试验区2005 年12 月投入空白水驱，空白水驱阶段注入地下孔隙体积0.122 5 PV。2006 年7 月10 日转注前置聚合物段塞，注入地下孔隙体积0.061 7 PV，平均注入浓度1 375 mg/L，折算年注入速度0.16 PV/a。2006 年11 月15 日投注三元体系，共注入三元体系0.661 5 PV（其中主段塞0.324 3 PV，副段塞0.337 2 PV），2012 年4 月转聚合物后续保护段塞阶段，注入0.078 2 PV，目前共计注入化学剂0.817 1 PV。试验区中心井区采出程度66.37 %，提高采收率19.06 %。

2 注入状况

2.1 三元注入压力上升幅度高于相同地质条件的聚驱

三元试验区共有注入井29 口，试验区化学驱注入压力平稳上升，空白水驱结束时注入压力是5.67 MPa，目前平均注入压力11.6 MPa，注入压力最大上升幅度为118.6 %。聚驱注入压力最大上升幅度为87.8 %（见图1）。

图1 试验区注入压力对比

2.2 三元视吸入指数下降幅度高于相同地质条件的聚驱

三元视吸水指数由水驱结束时的1.67 m3/d·m·MPa降至目前的0.51 m3/d·m·MPa，视吸水指数最大下降幅度73 %，聚驱最大下降幅度40.3 %（见图2）。

2.3 三元复合驱阻力系数增大，注采能力降低

从试验区的霍尔曲线上看（见图3），空白水驱阶段曲线的回归斜率为0.675 2, 前置聚驱阶段斜率为1.294, 注入三元主段塞阶段斜率上升至2.040 4, 副段塞阶段斜率上升至2.623 7，说明三元体系控制油水流度比、扩大波及体积的能力增强, 起到了提高采收率的效果,三元阶段阻力系数明显变大。

图2 试验区视吸水指数对比

图3 试验区霍尔曲线

2.4 三元阶段相比水驱，小层动用次数，吸水厚度比例增加一倍以上，尤其是薄差层效果更加明显

从小层动用次数来看，2.0～4.0 m 厚度小层动用次数从空白水驱时的45.83%增长到三元主段塞的100%，增大1.18 倍；0.2～0.5 m 厚度动用次数从空白水驱时的15%增长到三元主段塞的70 %，增大3.67 倍。

从动用厚度比例来看，2.0～4.0 m 厚度的动用厚度比例从空白水驱时的36.27 %到三元主段塞的82.08 %，增大1.26 倍；0.2～0.5 m 厚度的小层动用厚度比例从空白水驱时的15.22%到三元主段塞的64.13%，增大3.2 倍（见表1）。

3 采出状况

3.1 生产压差增大，采液指数大幅度下降

随着化学剂的注入，生产压差逐步增大，与空白水驱阶段相比，生产压差增大一倍，注采大压差增大到水驱的1.8 倍，注采压差逐渐增大表明三元复合驱驱油能量逐步增强[3]。阶段对比X5 三元试验区产液指数下降幅度66.5 %，比X5 聚驱高16.4 %，比X2Z 三元下降幅度略小（见图4）。

表1 试验区剖面动用

图4 试验区采液指数对比

3.2 增油降水效果

三元驱含水下降速度快、下降幅度大。中心井区初含水96.8 %，含水最低下降到76.9 %，中心井全部见效。含水下降速度快，月度含水下降3.2 个百分点，低含水稳定期持续0.071 PV。三元驱含水降幅高于相同地质条件聚驱，中心井区含水最高下降19.9 个百分点，与初含水相当、油层条件相近聚驱区块对比，含水降幅高11.5 个百分点（见图5）。三元试验区空白水驱结束时日产油量71.8 t, 含水低值期时日产油量348 t，最大增油倍数3.85 倍。

图5 试验区含水对比

3.3 强碱三元复合驱高峰期采油速度是聚合物驱的1.5～2 倍

X5 三元试验区在0.195 PV 时采油速度达到峰值8.7%，是聚合物驱的1.785 倍；XD 三元试验区在0.206 PV时采油速度达到峰值9.5 %，是聚合物驱的1.78 倍。

3.4 相同注入体积条件下，三元阶段采出程度是聚合物驱的2 倍

在注入化学剂0.6 PV 的条件下，三元的阶段采出程度是17.25 %，而相同地质条件的聚驱是8.21 %，三元阶段采出程度是聚驱的2.1 倍（见图6）。

图6 试验区阶段采出程度对比

试验区目前中心井94.7 %，提高采收率19.06 %。预计含水98%时，提高采收率达到20%以上（见图7）。

图7 中心井区实际与数模对比曲线

4 采取的措施调整确保了试验效果

4.1 方案调整

降低单井三元体系中聚合物注入浓度，能够提高注入困难井注入能力（见表2）。

表2 降低单井聚合物注入浓度效果对比

2 口渗透率较高井浓度调整到800～1 000 mg/L后，压力下降较快，为此，及时上调注入浓度，防止化学剂突进（见表3）。

表3 提高单井聚合物注入浓度效果对比

4.2 实施分层注入，剖面动用改善，有效控制了含水上升速度

三元体系在不同渗透率三层人造均质岩心合注分采并联实验结果表明，三元体系在高、中、低渗透层中的注入量分配呈现出很大程度的不均衡性[4]。注入井层间不均匀，造成吸液不均衡，可以采用分层方法，但该实验区注入井隔层较薄，满足分层条件的井不多，共分层了3 口井，分层后剖面动用得到了改善，油层整体动用得到大幅度提高，并且有效控制了含水上升速度。而二类油层试验区共分层33 口井，分注率67.3 %。统计可对比资料18 口，分层后剖面动用得到了改善，油层整体动用得到大幅度提高，动用程度由分层前的71.6 %提高到82.5 %[5]。

4.3 压裂可以有效改善油水井的开发效果

针对油层发育差、连通性不好及油层堵塞等情况，压裂是最好的措施方法。试验区三元阶段油井压裂19 口井，25 井次，注入井压裂16 口井，24 井次。其中油井主段塞阶段占压裂次数68%，注入井主段塞阶段占压裂次数55%。采油井压裂主要集中在注入化学体积0.2～0.5 PV之间，实施压裂挖潜效果最好的都是集中在注入体积0.4～0.5 PV，这一阶段正处于含水回升初期（见图8）。注入井在本井注入化学体积0.3 PV 时效果最好（见图9）。

图8 采油井压裂效果

图9 注入井压裂效果

5 试验结论

（1）三元试验效果明显优于聚合物驱；（2）根据试验进展及效果及时调整配方，提高了试验效果。由数模预测曲线可以看出，含水较低时，转注聚合物后续段塞对采出程度影响较大。含水达到92%时出现拐点，转注聚合物段塞对采出程度影响较小。按照原来的方案设计，主段塞注入0.3 PV 之后应转入副段塞，而副段塞结束时的综合含水只有90.8%，还处于较低的含水稳定期，延长0.1 PV 副段塞提高了试验效果；（3）个性化的注入参数调整、分层和及时的措施保证了试验效果

［1］ 宋国亮，张承丽，魏明国.喇嘛甸油田三类油层三元复合驱注入方案优选研究［J］.科学技术与工程，2012，12（6）：1397－1399.

［2］ 耿杰，王海峰，杨勇，等.大庆油田三元复合驱表面活性剂研究现状及发展方向［J］.天津化工，2008，22（1）：14－16.

［3］ 杨承志.化学驱提高石油采收率［M］.北京：石油工业出版社，1999：208－235.

［4］ 韩培慧，么世椿，李治平，等.聚合物与碱／表面活性剂交替注入物理模拟实验研究［J］.大庆石油地质与开发，2006，25（1）：95－97.

［5］ 吴凤琴，贾世华.萨中开发区二类油层三元复合驱试验效果及认识［J］.石油地质与工程，2012，26（1）：112-115.