应用压力恢复曲线评价过渡带注聚井驱油效果

崔杰

应用压力恢复曲线评价过渡带注聚井驱油效果

崔杰

中国石油大庆油田有限责任公司第三采油厂（黑龙江大庆163113）

油田开发、试验离不开各种资料录取、分析和应用，而地层压力资料更为重要。只有提高地层压力，保持地层能量，油田才能高产稳产，提高原油采收率。通过注聚前和注聚后，在过渡带试验区关井测试压力恢复曲线，从而获得地层参数，依次评价过渡带试验区注聚合物驱油效果。通过注聚前、注聚后实测压力恢复曲线所得地层参数分析对比、曲线分析，过渡带高含水主力油层注聚合物采油，不仅改变了流体的渗流速度，而且改变了流体的渗流方向，高含水主力油层得到控制，低渗透油层得以加强，油层的非均质性得到改善，从而提高了原油采收率。

压力恢复曲线；过渡带；聚合物驱

经过大量的室内和现场试验研究，聚合物驱油技术已在油田生产中投入应用，并在油田的稳产中起着突出的作用。以往的矿场试验均是针对纯油区进行的，过渡带地区聚合物驱油还没有形成规律性的认识。而过渡带地区的原油储量占有相当的比例，在过渡带地区进行聚合物驱油试验还尚未进行过，因此为了探索聚合物驱对过渡带地区油层和原油性质的适应性，选择萨尔图油田北部过渡带的葡I1-4高含水油层开展先导性聚合物驱油矿场试验，为油田过渡带油层在高含水开采期间的稳产措施提供实践依据和技术支持。

试验区位于萨北开发区北部过渡带北4-8-丙54、丙55井至北3-丁2-40、43井区，面积0.84km2，地质储量168.1×104t,全区空隙体积292.43×104m3。试验中心井区面积0.4km2，空隙体积为141.73× 104m3，地质储量为80.0×104t。试验区为不规则的四点法面积井网，井距为175～200m，注入井10口，采油井9口，平衡井12口。9口采油井平均砂岩厚度为15.8m，平均有效厚度为12.9m，平均有效渗透率为0.608μm2；10口注入井平均砂岩厚度为15.7m，平均有效厚度为13.1m，平均有效渗透率为0.528μm2。

试验区10口注入井首先水驱空白试注，一年后转入注聚合物。注聚合物溶液后，由于大大增加了注入水的黏度以及聚合物在孔隙介质中的吸附、滞留和机械捕集，将引起油层渗透率降低[1-2]，使渗流阻力增加。从注入井注入压力变化曲线看，北过试验区在注入聚合物溶液后，注入井注入压力始终保持较高水平，与其他注聚试验区相比，过渡带试验区在注聚阶段平均注入压力高，上升幅度为51.2%。

1 压力恢复曲线参数对比与分析

在聚合物驱过程中，对9口采油井进行水驱和聚驱分阶段压力恢复测试[3-5]。由于过渡带原油物性差、黏度高、续流时间长，设计关井时间为120h。从水驱和聚驱压力恢复曲线解释得到地层参数分析。

1.1地层渗透率

由于高含水主力油层，水驱阶段地层渗透率较高，4口井平均渗透率为0.845 343μ㎡（表1）；注聚合物见效后，4口井的平均渗透率为0.039 312μ㎡（表2）。由此得出，水驱、聚驱地层渗透率发生明显变化，由大变小。说明聚合物分子吸附滞留在油层孔隙中，从而降低了水向渗透率，改变了水的流向，扩大了波及体积。

表1 水驱压力恢复曲线参数

表2 聚驱压力恢复曲线参数

1.2地层流动系数

水驱空白阶段，地层流体流动能力较强，4口井平均流动系数为1.143 054μ㎡·m/(mPa·s)（表1）；而注聚后平均流动系数为0.055 601μ㎡·m/（mPa·s）（表2），流动能力变差（图1～图4）。说明聚合物溶液流经多孔介质时，由于吸附、机械捕集，而使聚合物分子滞留在多孔介质中，引起油层渗透率降低，改变了水的流向，高渗透率层得到控制，中、低渗透率层得到加强，地层的非均质性得到改善，如图2、图4所示。推动油流向井底驱进，从而起到增油降液结果，提高原油采收率。

图1 水驱压力恢复曲线半对数

图2 水驱压力恢复曲线双对数

图3 聚驱压力恢复曲线半对数

图4 聚驱压力恢复曲线双对数

1.3流度

水驱阶段，4口井平均流度是0.091 885μ㎡/（mPa·s）（表1）；而注聚合物后4口井平均流度是0.004273μ㎡/（mPa·s）（表2）。见聚流度后变小。从数据分析，聚合物溶液提高了水黏度，降低了水相渗透率，结果使水的流度大幅度下降，而聚合物是不溶于油的，对油的黏度几乎没有影响，由于油滴、油流等在聚合物前缘聚集油相渗透率增加，油的流度加大，结果水油流度比大幅度降低。

流度比的降低，既提高平面波及效率，克服注入水的“突进”，又提高垂向波及效率，增加了吸水厚度，使得油层各部位吸水比例发生变化，扩大整体波及体积，提高原油采收率。

1.4地层导压系数

在水驱阶段，油层内部导压速度较快，传压能力强，4口井平均地层导压系数为1 236.391cm2/s（表1）；注聚合物溶液后，4口井平均导压系数为60.127cm2/s（表2）。见聚后导压系数变小，压力恢复慢，拐点压力高，从图1，图3可以得到拐点压力分别为9.765MPa和13.611MPa。聚合物溶液从注入井口到井底为第一阶段，从注入井井底到采出井井底为第二阶段，从采出井井底到采出井井口为第三阶段。在此三个阶段中聚合物溶液的黏度是变化的，而不是定值。

根据聚合物溶液的流变性，其溶液的黏度与相对分子质量、溶液浓度、水解度、温度、水中的矿化度有关。在相同条件下，即在同一深度，地层温度和水中的矿化度基本是定值，所以从注入井井底到采出井井底聚合物溶液的黏度似为定值，而且其黏度远大于原油黏度，因此使得导压系数下降，压力传播缓慢。

1.5水驱、聚驱曲线对比分析

北部过渡带葡I1-4油层以河流—三角洲的泛滥平原和分流平原沉积环境为主，内前缘沉积属次要地位。油层具有明显的正韵律特征，油层非均质性较严重，渗透率变异系数为0.647。

水驱空白时段双对数曲线也反映出过渡带油层的非均质特性，它的双对数曲线拟合图，如图2所示，刚关井恢复的早期段为井筒储存阶段，达到最大值后下降，这一最大值为受井筒储存和表皮系数影响的极大值，这时的高渗透层恢复得比低渗透层快，之后高渗透层的流体流入井筒后又灌进低渗透层，形成倒灌现象，压力导数曲线下降后达到极小值，这时压力达到一定程度后低渗透层又逐渐开始压力恢复，导数曲线开始上翘，两层恢复逐渐达到平衡，压力导数曲线向水平直线段过渡。根据压力导数曲线出现的极大值、极小值和一水平直线段，确定油层为双渗油层，其渗透率不同，在开井生产期间两层的流体同时向井底流动，且两层之间又相互窜通。

聚驱时段双对数曲线反映出过渡带油层的非均质特性向均质性转变，压力恢复曲线呈现均质油藏的特征，在半对数曲线上有一直线段，如图3所示，在压力导数曲线上有一水平的0.5直线段，只有极大值没有极小值，之后就是直线段，符合均质油层特征，如图4所示。在聚合物注入过程中，油层吸水量有所改变，改善驱油效果，油层渗透率变异系数减小，压力趋于接近，基本达到均质同向。在油层中聚合物溶液流动，流度比改变加快油相流速提高采收率，同时抑制注入液沿主流线突进，扩大面积波及，提高驱油效率。

2 结论

通过聚驱前、聚驱后实测压力恢复曲线所得地层参数对比、曲线分析，过渡带高含水主力油层注聚合物采油，不仅改变了流体的渗流速度，而且改变了流体的渗流方向，高含水主力油层得到控制，低渗透油层得以加强，油层的非均质性得到改善，从而提高了原油采收率。

[1]王志武,刘恒,高树棠,等.三次采油技术及矿场应用[M].上海：上海交通大学出版社,1995.

[2]胡博仲.聚合物驱采油工程[M].北京：石油工业出版社, 1997.

[3]童宪章.压力恢复曲线在油、气田开发中的应用[M].北京：石油工业出版社,1976.

[4]钟松定.试井分析[M].北京：石油大学出版社,1991.

[5]徐锡良,黄大权.试井[M].北京：石油工业出版社,1988.

The acquisition,analysis and utilization of various data are important to the oilfield development and test,and among them, formation pressure data is more important.Only when the formation pressure is increased and the formation energy is maintained,the oil field can gain high yield and stable yield,and the recovery rate of crude oil can be increased.The pressure build-up curve is obtained by shut-in testing in the transition zone after polymer injection,and thus the formation parameters were obtained to evaluate the oil dis⁃placement effect of polymer flooding in transition zone.The polymer flooding in the high water cut reservoir in the transitional zone not only changed the flow velocity of the fluid,but also changed the flow direction of fluid.Therefore the seepage of the main reservoir with high water cut is controlled,the seepage of the low permeability reservoir is strengthened,the heterogeneity of the reservoir is improved, and thus,the recovery factor of crude oil is enhanced.

pressure build-up curve;transition zone;polymer flooding

立岗

2016-12-26

崔杰（1966-），男，工程师，现主要从事测试解释和井下作业管理工作。