高浓度聚合物驱油参数优化及效果评价

陈　俊（中国石油大庆油田第三采油厂第二油矿　黑龙江大庆　163113）

高浓度聚合物驱油参数优化及效果评价

陈俊
（中国石油大庆油田第三采油厂第二油矿黑龙江大庆163113）

摘要：本文通过对高浓度聚合物注入时机、用量和段塞组合方式进行实验和分析，确定了高浓度聚合物驱油的最佳参数，现场应用原油累计增长2.68×104t，采收率提高5.3%，应用效果良好。

关键词：参数优化；效果评价；高浓度聚合物

目前，聚合物驱油技术已经成为国内外各个大油田提高采收率的有效技术手段。与低浓度聚合物相比，高浓度聚合物虽然驱油效果更好，但是由于有黏弹性高、流动性差、注入压力高等特点，并未开展规模化应用。因此，有必要对高浓度聚合物驱油注入参数进行优化和分析，并进行相应的理论研究。

1 高浓度聚合物驱油参数优化

实验室选用的岩心是人造柱状非均质岩心，外形尺寸为50mm×50mm×35mm，分为高、中、低三个渗透层，渗透率渐变系数0.5，平均渗透率700×10-3μ m2，分别对不同的注入时机、高浓度聚合物用量和不同段塞注入方式进行优化。

1.1注入时机优化

用油井采出污水与“高分”部分水解聚丙烯酰胺配制浓度为2500mg/L的高浓度聚合物，分3种实验方案来进行采收率实验（表1）。其中PV是孔隙体积（pore volume），指注入地下的聚合物溶液体积占地下总孔隙体积的倍数。例如，某注入段塞注入nPV，是指该注入段塞的体积是n倍的孔隙体积。水驱即注水驱油，聚驱即聚合物驱油。

表1　不同注入时期的驱油效果

从表1可知，注入时机对原油的采出程度影响比较大：当水驱程度达到85%时，注入高浓度聚合物驱油的采收率是78.3%；当水驱程度在90%时，注入高浓度聚合物的采收率是70.1%，相比水驱程度85%时采收率降低10.47%；而当水驱95%再进行聚合物驱油的采收率只有64.1%，与水驱程度90%时相比采收率降低8.55%。这表明，注入高浓度聚合物的驱油效果随着水驱程度的增加而下降。也就是说，用高浓度聚合物驱油时，越早注入、驱油效果越好。

1.2聚合物用量的确定

高浓度聚合物用量的多少也同样影响着驱油效果，室内分4种方案对不同高浓度聚合物用量与驱油效率进行实验（表2）。

表2　不同聚合物用量驱油效果

由表2可知，高浓度聚合物溶液用量越大，聚合物溶液前缘则越容易进入到岩心深部，岩心中因吸附和滞留的聚合物量也就越大，注入压力随之升高，而且高浓度聚合物溶液用量越大，高浓度聚合物溶液的黏弹性发挥得也就越充分，从而使岩心盲端的残余油形成油丝，提高微观洗油效率。从采收率增幅还可看出，随着高浓度聚合物用量的增多，采收率的增幅逐渐下降，聚合物用量为0.56PV和0.81PV的采收率相近。因此，考虑到经济效益，聚合物用量为0.56PV时增油效果最好。

1.3段塞组合方式

理论研究和现场应用实践都表明，段塞组合方式对聚合物驱油有一定影响。用浓度为2500mg/L的高浓度聚合物溶液，配以0.56PV用量，采用4种段塞方式进行人造岩性注入实验，验证段塞组合方式对驱油效果的影响（表3）。

表3　不同段塞组合下的驱油效果

从表3可知，3#段塞组合方式是从低浓度到高浓度的聚合物注入，驱油效果最好，达到75.7%。分析认为，这是因为低浓度的聚合物溶液驱后，高浓度的聚合物溶液再凭借着良好的黏弹性更有效地“拉拽”孔隙中的剩余油，使其成为可流动原油，提高了原油的采收率。因此，在聚合物注入段塞方式的选择上要遵循由低到高、循序渐进的原则。

2 应用效果评价

根据室内实验结果，选取大庆油田萨北A区块进行应用效果评价。试验区块储层有效厚度约1.2m，平均渗透率750×10- 3μ m2，自2012年起综合含水率达到90%。在该区块开展高浓度聚合物驱油现场试验，聚合物用量为0.56PV，段塞组合方式为0.56PV（1500mg/L）+0.56PV （2500mg/L）+0.56PV（3500mg/L）。截至到2015年底，已累计注入高浓度聚合物950mg/L PV。从现场应用情况来看，当注入高浓度聚合物量为0.08PV时，全区采油井开始见效，持续增加高浓度聚合物的注入量；当高浓度聚合物量为0.27PV时，产出液的综合含水率为81.3%，下降了8.7个百分点；当注入高浓度聚合物为0.56PV时，试验区块停止注入高浓度聚合物，转入后续的水驱阶段。

2.1注采能力得到改善

采用高浓度聚合物段塞注入方式后，视吸水指数保持较高水平，困难井较少， 措施井比例低，注采能力提高，不同渗透率井产液量下降幅度减小，吸水指数提高15.2%，产液指数提高16.5%，不同渗透率井组采液指数呈稳中有升的趋势。

2.2薄差层得到有效动用

开展试验后，油层动用厚度得到提高，与非试验区相比，油层动用厚度总体提高8.5%，薄差储层的动用率达到58.9%，与非试验区相比提高7.2%。通过试验区35口井吸水剖面统计分析发现，高吸水层吸水比例由试验前的58.9%下降到试验后的40.8%，降低18.1个百分点；低吸水层吸水比例由15.9%提高到29.8%，提高13.9个百分点。

2.3采收率明显提高

3年来试验区块累计生产原油6.5×104t，与应用水驱油相比，全区累计增长原油2.68×104t，应用归依法评价提高采收率，注入高浓度聚合物后提高原油采收率5.3%。

3 结论

（1）从注入时机上看，注入高浓度聚合物越早驱油效果越好。

（2）通过不同高浓度聚合物注入量实验验证，0.56PV时原油的采收率最高、注入效果最好。

（3）高浓度聚合物在萨北A区块进行应用，全区累计增长原油2.68×104t，提高原油采收率5.3%，取得良好效果。

（4）高浓度聚合物驱油技术能够改善注水井与采油井之间的注采关系，使薄、差储层得到有效的动用，增加采油井的产液量，提高原油采收率，值得在适宜区块推广应用。

参考文献

［1］李强，卢祥国，王荣健，车鑫晖，黄梅，谭丽.大庆萨北油田高浓度聚合物驱油效果及机理分析［J］.大庆石油地质与开发，2009，28（6）：272-276.

［2］吴婷婷，侯亚伟，张少辉，刘向斌，徐程宇.低渗透油层聚合物驱注入参数的确定［J］.特种油气藏，2009，16（3）：59-61.