井网对深部调驱效果影响的物理模拟实验研究

吴景春，宫宇鹏，张 庚

（东北石油大学 石油工程学院，黑龙江 大庆 163318）

井网对深部调驱效果影响的物理模拟实验研究

吴景春，宫宇鹏，张 庚

（东北石油大学 石油工程学院，黑龙江 大庆 163318）

为认识深部调驱作用机理、进一步掌握动态变化规律、优化试验方案，亟需开展深部调驱三维物理模拟实验，建立配套评价技术，明确效果影响因素，确保深部调驱矿场试验效果。通过物理模拟室内试验研究，对不同井网物模动态和深部调驱效果进行监测研究，评价实验效果，得出结论，优化油藏设计方案。为了进一步更加形象地研究深部调驱体系动态特征，进行了含油饱和度场的监测,绘制含油饱和度场变化图，得出了深部调驱体系有效的封堵高渗透层，扩大了波及体积，大幅度提高了采收率的结论，表明了井网不同对于深部调驱体系有很大的影响。

深部调驱；井网；饱和度；采出程度

进入高含水后期，油藏储层变化加剧，逐渐形成了不利于油田生产的储层大孔道即低效或无效注水循环场，使大量的注入水沿大孔道做无效循环，降低了水驱波及体积，对油田控制含水率、控制产量递减的工作造成极大的困难，直接影响了油田的开发效果和经济效益[1-4]。深度调驱是提高油藏最终采收率的重要手段，是近几年来二次开发领域发展的一项新技术，对高含水期砂岩油藏进一步提高采收率意义重大，通过先导试验已经显示出工艺相对简单、增油量高、经济效益好等诸多优点，必将成为水驱油田一个主要的开发阶段[5-8]。通过先导试验已经显示出工艺相对简单、增油量高、经济效益好等诸多优点，必将成为水驱油田一个主要的开发阶段。本文通过物理模拟室内试验研究，选用平面非均质，纵向非均质岩心用不同井网进行深部调驱驱油实验，得出实验数据，对比深部调驱效果，得出结论。之后通过软件绘制含油饱和度场变化图，对比分析，观察深部调驱体系动态特征，更形象直观表明不同井网对深部调驱效果影响的结论[9,10]。

1 实验部分

1.1 实验条件

实验用化学药剂：现场提供的聚合物 2000万海澜，交联剂NJ-4。

实验用水：实际注入水。

实验用油：原油（70 ℃时粘度为80 mPa·s）。

实验用岩心：三维非均质岩心，岩心参数见表1。

实验设备：D-250L型恒压恒速泵、2PB00C型平流泵、82-B型保温箱、岩心夹持器、中间容器、含油饱和度测量器、压力传感器等。

实验温度：70 ℃。

表1 平面非均质、纵向非均质岩心物理模型D参数Table 1 The D parameters of the physical model of the non homogeneous and heterogeneous core of the plane

1.2 实验方案

研制两块平面非均质、纵向非均质岩心物理模型D5、D9分别进行实验，实验方案如下：

（1）将岩心抽真空 12 h，用实验用水饱和岩心，恒温放置8 h，计算孔隙体积，测量各点含油饱和度。

当无水蒸气加入时，约 80%生物质碳转化为CO，其余转化为 CO2和 CH4（<4%）。合成气 H2含量和H2/CO比较低，分别为39.4%和0.83。随着Steam/C比增大，在载氧体提供的晶格氧和水蒸气共同气化介质作用下，提高了合成气收率、合成气中H2和CO的收率。此外，水蒸气加入抑制载氧体被H2还原反应，避免H2消耗，因此CO和H2含量随水蒸气量的增加呈相反趋势，合成气 H2/CO比和CO2含量随Steam/C比增大而增大。

（2）将岩心饱和原油，测量各点含油饱和度，恒温放置8 h。

（3）岩心水驱至含水率达到 98%，记录进口端总压力、出液量、出油量；监测各点含油饱和度。

（4）注入调驱剂，主段塞配方为0.2% P+0.15% NJ-4，注入量0.25 PV，洗油段塞为0.2%驱油剂，注入量0.05 PV，记录进口端总压力、出液量、出油量；监测各点含油饱和度；关井至调驱剂候凝。

（5）后续水驱至不出油，记录进口端总压力、出液量、出油量；监测各点含油饱和度。

（6）绘制进口端总压力、含水率、采收率与注入量关系曲线，绘制含油饱和度场图。

2 实验结果及分析

2.1 驱油效果

将岩心按实验方案进行实验，考察不同井网对深部调驱驱油效果的影响，实验结果见表2,图1和图2。

表2 平面非均质、纵向非均质岩心深部调驱驱油实验结果Table 2 Experimental results of deep profile control flooding and flooding in the planar heterogeneous and vertical heterogeneous cores

图1 岩心D5驱油效果图Fig.1 Core D5 oil displacement effect diagram

图2 岩心D9驱油效果图Fig.2 Core D9 oil displacement effect diagram

从以上图表中可以看出，对于平面非均质、纵向非均质岩心，五点井网深部调驱效果要好于九点井网，五点井网最终采收率比九点井网高4.98%。深部调驱效果明显，注调驱剂体系后采收率都提高19%以上。

注入调驱剂后含水率大幅度降低，五点井网降低16.58%，九点井网降低 14.13%。压力大幅度上升，后续水驱压力高于水驱压力。五点井网、九点井网调驱及后续水驱的平均压力比调驱前的注入压力分别提高12.5倍和10.5倍。

2.2 含油饱和度场

绘制含油饱和度场变化图，实验结果见图3和4。

通过图3和4分析可知在后续水驱阶段，由于调驱剂已在高渗透区及主流线附近区域发生滞留，使后续水进入周围渗透率较低的区域，中低渗透驱吸液能力增加，波及范围扩大，剩余油饱和度下降。

3 结 论

（1）五点井网深部调驱驱油效果要好于九点井网。

图3 岩心D5饱和度场图Fig.3 Core D5 saturation field map

图4 岩心D9饱和度场图Fig.4 Core D9 saturation field map

（2）平面非均质、纵向非均质深部调驱效果明显，注调驱剂体系后采收率最大可提高22.01%；含水率最大可降低16.58%；注入压力大幅度上升，调驱及后续水驱的平均压力比调驱前的注入压力最大可提高12.5倍。

（3）含油饱和度场变化可以看出深部调驱体系有效的封堵高渗透层，扩大了波及体积，大幅度提高了采收率。

［1］王忠．深部调驱效果评价研究[D]．大庆:东北石油大学，2013．

［2］沈平平,王家禄,田玉玲,等．三维油藏物理模拟的饱和度测量技术研究[J]．石油勘探与开发,2005,(B11)：71-76．

［3］赵阳．深部调驱体系与油藏匹配性及动态特征物理模拟研究[D]．大庆:东北石油大学,2014．

［4］胡传海．油田深度调剖(驱)软件研制与应用[D]．大庆:大庆石油学院硕士论文，2006．

［5］樊超．海1块深部调驱驱油效果研究[D]．大庆:东北石油大学,2014．

［6］王冬梅,郝悦兴,朱雷．三元复合驱合理井网、井距分析[J]．大庆石油地质与开发,1999(03)．

［7］岳湘安,王尤富,王克亮．提高石油采收率基础[M]．北京:石油工业出版社,2007．

［8］张俊杰．赵 57断块深部调驱试验与评价[J]．内蒙古石油化工,2011(1):146-148．

［9］李华斌,赵长久,孟繁儒．大庆油田三元复合驱合理井网井距研究[J]．西南石油学院学报,2000．

［10］聂凯杰．深部调驱井网完善中新井井位优化研究[J]．中国石油和化工标准与质量，2013(21)．

Experimental Study on Physical Simulation of Impact of Well Network on the Deep Profile Control and Flooding Effect

WU Jing-chun，GONG Yu-peng，ZHANG Geng
（College of Petroleum Engineering, Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318, China)

In order to understand the mechanism of deep profile control and flooding effect, further understand the regular of dynamic variation, optimize the test program, it is very necessary to carry out the deep flooding dimensional physics simulation to establish the matching evaluation process and clarify the affecting factors. Through the indoor physical simulation experiments, physical simulation dynamic of different well network and effect of deep flooding were studied. Through evaluating the effect of experiments, the reservoir design project was optimized. In order to further more visually study dynamic characteristics of deep profile control and flooding system, oil saturation field change chart was drawn. Effective plugging high permeability layer of the deep profile control system was determined, the swept volume was greatly enlarged, and the recovery rate was improved. The study suggests that different well network has great influence on system of deep profile control.

Deep profile control and flooding effect; Well network; Saturation; Recovery

TE 343

A

1671-0460（2015）08-1844-03

2015-06-22

吴景春（1968-），男，黑龙江大庆人，教授，2006年获东北石油大学油气田开发工程专业博士学位，研究方向：油气田开发、提高采收率原理与技术。E-mail：w6529@163.com。

宫宇鹏（1990-），男，在读硕士研究生，就读于东北石油大学油气田开发工程专业，研究方向：提高采收率原理与技术。E-mail：617280763@qq.com。