化学剂用量及注入时机对稠油驱油效果影响的实验研究

闫文华，徐长亮，孙海涛，王书婷，张朝良，王桂杰（.东北石油大学 提高采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 68； .中国石油吐哈油田勘探开发研究院，新疆 哈密 89000；.中国石油辽河油田公司 茨榆坨采油厂，辽宁 沈阳 006）



化学剂用量及注入时机对稠油驱油效果影响的实验研究

闫文华1，徐长亮1，孙海涛2，王书婷1，张朝良1，王桂杰3
（1.东北石油大学 提高采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318； 2.中国石油吐哈油田勘探开发研究院，新疆 哈密 839000；3.中国石油辽河油田公司 茨榆坨采油厂，辽宁 沈阳 110206）

摘要：辽河油田龙618区块是一个常规稠油区块，针对该区块原油粘度高，常规注水开发效率低等问题，进行室内岩心实验，研究化学剂用量及注入时机对驱油效果的影响。结果表明：化学驱采出程度随化学剂用量（PV）增加而变大，当化学剂用量大于0.6 PV后，采出程度上升幅度变缓；水驱转注化学剂的时间越早，采收率越高。

关键词：稠油；化学驱；化学剂用量；注入时机；采收率

我国稠油资源丰富，开发普通稠油油藏常用注水开发和热采方法［1-3］。但对于一些油层薄、浅，且可能含有底水或气顶，热量损失严重的油藏来说，不适合热采开发，针对这个问题，可采用稠油化学驱工艺技术［4-6］，在国内外的研究和矿场试验中均取得了较好的效果［7-13］。而实现稳产上产，关键在于注入方式的选择。目前对化学剂用量及注入时机驱油效果的研究已有相关文献报道，但是对稠油油藏的报道相对较少。

本文针对辽河油田龙618块稠油胶质沥青质含量高，粘度高，常规注水开发必将导致注入水突进、指进现象严重，注水波及体积小，注水利用率低的特点，进行了化学剂用量及注入时机的动态驱油实验研究，为辽河油田龙618区块实施化学驱提供依据。

1　实验部分

1.1实验仪器

FY-3型恒温箱，平流泵，真空泵，压力传感器，电子天平，搅拌器，岩心夹持器，中间容器等。

1.2实验化学剂

大庆炼化公司生产的 P700相对分子质量 700×104（抗盐）聚合物。

1.3实验用液

（1）实验用水为根据研究区块地层水矿化度用蒸馏水人工配制的模拟水，其矿化度为8 000 mg/L；驱替用水为现场实际注入水，使用前分别经0.2 µm微孔过滤，除去杂质。

（2）聚合物溶液为相对分子质量700×104抗盐聚合物与现场实际注入水按一定比例配置而成，粘度为100 mPa·s（Brookfield-Ⅱ型粘度计在55 ℃时测得）。

1.4实验用油

实验用油为研究区块的外输原油和煤油按一定比例配制而成的模拟油，55 ℃时粘度为423 mPa·s，使用前微孔滤膜过滤。

1.5实验温度

实验温度是55 ℃。

1.6实验岩心

根据龙618块油层的物性特点制作平均渗透率为 800×10-3μm2的岩心，岩心规格为 4.5 mm×4.5 mm×30 mm，用于驱油实验。

1.7实验方案

（1）水驱至含水98%以上，分别注入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 PV的聚合物溶液进行驱油实验；

（2）分别在水驱至含油饱和度为79%、70%、62%、50%、44%的时期，转注聚合物溶液进行驱油实验。

2　实验结果及分析

2.1化学剂用量对稠油驱油效果的影响

在水驱至含水率为98%的岩心上分别注入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 PV的聚合物溶液进行驱油实验，实验结果如图1所示。

图1　采收率与注入孔隙体积倍数关系曲线Fig.1 Recovery ratio and injection pore volume multiple relationship curve

从图1中可以看出，采收率随着注入孔隙体系倍数的增加而逐渐升高；注入1.0 PV聚合物体系溶液，化学驱采出程度最高，为11.86%，注入0.2 PV的聚合物体系溶液化学驱采出程度最低，为4.46%。化学驱采收率与化学剂用量关系曲线如图2所示。

可以看出，化学驱采出程度随化学剂用量（PV）增加而变大，但是当化学剂用量大于0.6 PV以后，化学驱采出程度变化趋势逐渐变缓。在化学剂用量从0.2 PV增加到0.6 PV后，化学驱采出程度提高了6.42%，提高幅度相对较高，而从0.6PV增加到1 PV后，化学驱采出程度仅仅提高了0.98%。

图2　化学驱采收率与化学剂用量关系曲线Fig.2 Recovery ratio of chemical flooding and dosage of chemical agents relationship curve

从以上可以看出，当聚合物溶液浓度不变，而改变注入聚合物段塞的大小时，随着聚合物段塞的增大，化学驱采出程度逐渐增大。但当化学剂用量大于0.6 PV后，单位体积聚合物增油量幅度显著下降，聚合物有效利用率降低。因此，现场实施聚合物溶液驱油时，考虑到注入成本的经济因素，建议选取聚合物溶液段塞大小为0.6 PV的注入量。

2.2化学剂不同注入时机对稠油驱油效果的影响

分别在水驱至含油饱和度为79%、70%、62%、50%、44%的岩心上进行驱油实验，注入孔隙体积倍数均为0.60的聚合物溶液，实验结果如图3所示。

图3　不同含油饱和度下注聚驱油实验综合曲线Fig.3 Oil displacement experiment resultant curve of injecting polymer in different oil saturation

随着注入孔隙体积倍数的增加，采收率是逐渐升高的。水驱至含油饱和度分别为79%、70%、62%、50%、44%时进行聚合物驱，化学驱采出程度依次为 64.44%、51.98%、42.92%、20.00%、10.89%，总采出程度依次为 64.44%、62.67%、60.03%、57.51%、54.71%。当含油饱和度为79%时转注聚合物体系溶液，化学驱采出程度及总采出程度最高，含油饱和度为44%时转注聚合物体系溶液化学驱采出程度及总采出程度最低。转注聚合物体系溶液随着含油饱和度的逐渐降低，化学驱采出程度是逐渐减小的，如图4所示。

图4　岩心中不同含油饱和度下实施化学驱的效果曲线Fig.4 Oil displacement efficiency curve of actualizing chemical flooding in different oil saturation

在不同含油饱和度下转注聚合物溶液体系，化学驱采出程度是不同的。转注聚合物溶液体系的时机越早，采收率越高，同时可以缩短开发时间。综上研究结果分析可知，现场实施聚合物体系驱油时，建议提前进行聚合物体系驱油，不仅可以提高采收率，而且可以缩短开采时间。

3　结 论

（1）进行聚合物驱时，采出程度随注入量（PV）增加而逐渐增大，当聚合物注入量大于0.6 PV后，采出程度上升幅度变缓，因此，建议选取聚合物溶液段塞大小为0.6PV的注入量；

（2）水驱转注聚合物体系溶液的时机越早，采收率越高。建议在实施聚合物体系溶液驱油时，提前进行聚驱，不仅可以提高采收率，而且可以缩短开采时间。

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Experimental Study on Influence of Chemical Agent Dosage and Injection Time on Heavy Oil Displacement Efficiency

YAN Wen-hua1，XV Chang-liang1，SUN Hai-tao2，WANG Shu-ting1，ZHANG Chao-liang1，WANG Gui-jie3
（1.Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery，Ministry of Education，Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163318，China；2.Institute of Petroleum Exploration and Development，Tuha Oil Corporation，Xinjiang Hami 839000，China；
3.PetroChina Liaohe Oil Field Branch Ciyutuo Oil Production Factory，Liaoning Shenyang 110206，China）

Abstract：Long 618 is a conventional heavy block in Liaohe oil field.Aiming at the problems of high viscosity of heavy oil and the low conventional water injection development efficiency，lab core experiments were carried out to study the influence of chemical agent dosage and injection time on heavy oil displacement efficiency.The results show that：with the increasing of chemical agent dosage，the degree of chemical reserve recovery increases，and it rises slowly after the injection volume is more than 0.6 PV；The sooner we inject the chemical agent，the higher recovery ratio.

Key words：Heavy oil；Chemical flooding；Dosage of chemical agents；Injection time；Recovery ratio

中图分类号：TE 357

文献标识码：A

文章编号：1671-0460（2016）01-0007-03

基金项目：中国石油科技创新基金“特高含水期二元驱多段赛等流度驱油方法研究”，项目号：2013D-5006-0203。

收稿日期：2015-09-01

作者简介：闫文华（1967-），女，黑龙江大庆人，教授，博士，2009年毕业于东北石油大学油气田开发工程专业，研究方向：从事油田开发及提高采收率研究。E-mail：dqyanwh@163.com。