聚合物驱合理地层压力控制方法

周丛丛，张晓芹，崔长玉

(中国石油大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163712)



聚合物驱合理地层压力控制方法

周丛丛，张晓芹，崔长玉

(中国石油大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163712)

针对大庆油田区块地层压力低导致聚合物驱效果差的问题，通过化学驱数值模拟和现场资料分析，对转聚合物驱前和聚合物驱过程中的合理地层压力进行了研究。结果表明：转聚合物驱前地层压力应控制在原始地层压力附近，不能低于饱和压力；转聚合物驱前地层压力低时，应在转驱前提高地层压力到原始地层压力，再进行聚合物驱效果较好；聚合物驱过程中地层压力低时，调整地层压力的时机越早越利于改善聚合物驱效果。应用上述方法，调控了正在实施的二类油层区块的地层压力，地层压力由平均10.2 MPa上升到10.6 MPa，聚合物驱效果显著。合理地层压力的调控方法对于聚合物驱及时的跟踪调整具有重要意义。

二类油层；饱和压力；注采比；开采曲线；聚合物驱

0 引 言

水驱开发研究表明，地层压力是整个压力系统的关键，不仅制约着注入井注入压力及采出井的流动压力，还影响油井的流动模式和生产方式[1-4]。目前，大庆油田已实施78个聚合物驱区块，年产油连续13 a超过1 000×104t/a，占油田总产油量的1/3。聚合物驱开采过程中，区块间聚合物驱效果差异大，采收率提高值最大相差近15个百分点[5-8]。大庆油田聚合物驱效果好的区块地层压力控制较好，均在原始地层压力附近，而聚合物驱效果差的区块普遍存在地层压力低的问题。目前，国内外针对聚合物驱合理地层压力的研究开展较少，多停留在规律性统计和总结认识阶段[9]。因此，明确聚合物驱过程中地层压力对聚合物驱效果的影响程度及解决措施尤为重要。

1 聚合物驱区块地层压力分析

统计了大庆油田4个聚合物驱效果较好区块及13个聚合物驱效果差区块的地层压力。结果表明：聚合物驱效果较好区块转驱前及聚合物驱阶段地层压力均控制在原始饱和压力附近，采收率提高值平均为14.0%；聚合物驱较差区块转驱前有6个区块地层压力低于饱和压力，聚合物驱阶段有6个区块地层压力较低，低于原始地层压力，采收率提高值最低为3.3%。地层压力低是制约区块聚合物驱效果的重要因素。

2 聚合物驱合理地层压力

2.1 转聚合物驱前合理地层压力

利用大庆油田某区块二类油层实际油藏资料，设计了一注一采单层均质理想模型，研究转驱前不同压力情况下的聚合物驱效果，模型原始地层压力为11.0 MPa，饱和压力为9.2 MPa。控制转驱前地层压力由7.5 MPa上升至12.0 MPa，共设计了10个方案。

转驱前不同地层压力下聚合物驱地层压力的变化情况见图1。当地层压力较低进行注聚合物时，聚合物驱大部分时间地层压力低于饱和压力，含水回升中后期地层压力上升较快。地层压力较高时进行注聚合物，注采平衡的情况下，聚合物驱全程地层压力都较高，地层能量充足，利于聚合物驱达到更好效果。

图1 转驱前地层压力为7.5MPa和10.5MPa时聚合物驱过程的地层压力的变化

转驱前地层压力为7.5 MPa和11.5 MPa时油井产气高峰期地层脱气状况见图2。由图2可知，转驱前地层压力低于饱和压力时，油井产气高峰期地层将近1/2的区域脱气。当转驱前地层压力较高时，仅在近井地带脱气。转驱前地层压力低于饱和压力时，油藏形成大片低压区，气体从油层中脱出，在地层中形成油、气、水三相流动，油相渗透率下降，产油量下降，即使增大聚合物溶液浓度及注入压力，聚合物驱效果仍然较差。

计算了不同地层压力下的聚合物驱全过程的采出程度和停注聚时的采收率值(图3)。由图3可知，转驱前地层压力为7.5 MPa时，聚合物驱结束时采收率为48.3%，比地层压力为9.5 MPa时采收率低2.4个百分点。当地层压力提高到12.5 MPa以上时，聚合物驱采收率值略有下降，因此，地层压力应该维持在原始饱和压力附近。

图2 转驱前地层压力为7.5MPa和11.5MPa时地层中含气饱和度分布

图3 不同压力情况下停注聚合物时采收率变化

2.2 转聚合物驱前合理地层压力调控方法

聚合物驱开发中，若注重聚合物驱过程中的地层压力状况，则容易忽视转驱前的地层压力。如果转驱前的地层压力低于饱和压力时，应该采取措施来提高地层压力。用典型数值模型设计3个方案(图4)：①地层压力亏空情况下直接注聚合物，聚合物驱过程不调整地层压力；②地层压力亏空下注聚合物，在早期提高地层压力；③在转驱前提高地层压力，再进行聚合物驱。由图4可知，方案3在转驱前通过提高注采比来提高地层压力，再进行聚合物驱效果最好，停注聚时采收率最大差1.52个百分点。

图4 转驱前3种地层压力调控方案的聚合物驱效果对比

2.3 聚合物驱阶段合理地层压力调控方法

聚合物驱阶段地层压力低，地层能力不足，对聚合物驱最终效果同样不利。对于聚合物驱阶段地层压力较低的情况，利用典型数值模型设计了3种方案：①在注聚合物早期通过调整注采比来提高地层压力，停注聚合物时采收率为50.73%；②在含水下降期调整地层压力，停注聚合物时采收率为50.06%；③在含水回升期调整地层压力，停注聚合物时采收率为49.53%。在注聚合物早期提高地层压力，较含水回升期调整地层压力多提高采收率1.2个百分点。因此，在聚合物驱矿场实践过程中，应注意监测地层压力状况，如果地层压力较低，应该尽早采取措施调整地层压力。

3 现场应用

应用聚合物驱合理地层压力控制方法对正在实施的聚合物驱效果较差的区块进行了压力调控，调控后区块聚合物驱效果取得了明显改善。以二类油层A块为例，该区块目前处于含水回升阶段，采收率值提高3.1%，属于聚合物驱效果较差的区块，区块原始地层压力为10.97 MPa，饱和压力为9.50 MPa，统计有压力测试数据的油井，发现转驱前有55口油井地层压力低于饱和压力，平均为7.30 MPa，注聚合物后仍有93口井地层压力低于饱和压力，平均为8.00 MPa，该区块压力分布很不均衡，其主要原因为层系注采井网不够完善，井组间注采不平衡，地层压力长期处于下降的状态。应用聚合物驱合理地层压力控制方法调控了正在实施的二类油层工业区地层压力，通过调整井组注采结构，构建了合理的地层压力，地层压力由平均10.2 MPa上升到10.6 MPa，提高0.4 MPa，开发效果见表1。通过5个月的调整，全区流压保持稳定，地层压力得到恢复，截至2014年9月，日产液量增加了322 t/d，日产油量增加了33 t/d，综合含水降低了0.2%，聚合物驱开发效果明显改善。

表1 二类油层A块调整地层压力前后动态数据对比

4 结 论

(1) 转聚合物驱前保持地层压力高于饱和压力，在原始地层压力附近生产有利于获得较高采收率。

(2) 转聚合物驱前地层压力较低时，在空白水驱阶段提高注采比来提高地层压力到原始地层压力附近，聚合物驱效果较好。聚合物驱阶段地层压力较低时，在含水下降期通过提高注采比来提高地层压力到原始地层压力附近，聚合物驱效果较好。

(3) 应用聚合物驱合理地层压力控制方法调控了大庆油田正在实施的二类油层工业区地层压力，地层压力提高了0.4 MPa，开发效果变好。

[1] 朱洁，张亚敏，朱圣举.满足水驱规律的合理地层压力保持水平[J].西安石油大学学报：自然科学版，2015，30(1)：38-41.

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[3] 秦飞，李伟才，金燕林.宝浪油田宝北Ⅰ+Ⅱ油组低于饱和压力开发特征[J].复杂油气藏，2011，4(1)：55-58.

[4] 牛明超.埕岛油田馆陶组油藏合理地层压力研究[J].石油地质与工程，2012，26(4)：91-92.

[5] 张晓芹.大庆油田二类油层聚合物驱注入参数的优选[J].大庆石油学院学报，2005，29(4)：40-42.

[6] 李洁，武力军，邵振波.大庆油田二类油层聚合物驱油技术要点[J].石油天然气学报，2005，27(2)：394-396.

[7] 闫亚茹，李瑞升，吴蔚.萨中地区二类油层聚合物驱油试验的几点认识[J].大庆石油地质与开发，2008，23(4)：87-88.

[8] 卫秀芬，刘伟.大庆油田机械分层注聚技术的研究及应用[J].特种油气藏，2007，14(4)：13-14.

[9] 商志英.聚合物驱地层压力评价方法适用性分析[J].大庆石油地质与开发，2008，4(27)：113-116.

编辑 张耀星

20150518；改回日期：20150730

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子项目“大庆长垣特高含水油田提高采收率示范工程”(2011ZX05052)

周丛丛(1983-)，女，工程师，2006年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业，2009年毕业于中国地质大学(北京)油气田开发专业，获硕士学位，现主要从事三次采油工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.06.025

TE341

A

1006-6535(2015)06-0111-03