化学驱数值试井在大庆聚合物驱油区块的应用

朱 波

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163453)

0 引 言

2016年初,喇嘛甸油田二类油层第一套(萨III1-10)注聚开发最后两个区块已经开始注聚，历时9年投产油水井近4 000余井，试井压力监测已经和水驱压力监测一样常规化。2016年油田二类油层第二套井网(葡Ⅱ7～高Ⅰ5)开始注聚，在过去的十年间聚驱开发油水井不稳定试井监测一直采用水驱试井分析软件进行分析[1]，无法考虑聚合物粘度、聚合物吸附、剪切变稀[2-3]、不可及孔隙体积[4]、渗透率下降等物化现象的影响，解释结果可靠性不高，严重影响和制约了试井资料在油田开发过程中的应用[5-6]。

对于聚合物驱、三元复合驱等三次采油技术应用的油藏，由于聚合物、碱、表面活性剂等流体影响，进行多相多组分的数值试井方法进行分析，可以使解释结果更符合油田三次采油开发实际情况[7-9]。2016年根据化学驱数值试井解释软件推广项目工作需要，在大庆油田选取L*区作为重点推广区块，该区块2014年10月投入开发，开采层位SIII1-7，采用150 m五点法面积井网，2015年5月15日开始注聚，目前处于含水下降期。L*区自2014年投产开始，对监测井点进行了合理规划，偏心抽油机井分布均匀。油井压力监测一年2次，注入井一年1次，测井剖面监测一年1次。截止目前，试井压力监测261井次，测井监测井监测515井次。

1 数值试井在聚合物驱油区块的解释分析

1.1 聚合物驱数值试井解释分析基本流程

根据数值试井建模和拟合分析过程，整理建立了聚合物驱数值试井解释分析基本流程，如图1所示。在数值试井建模之前，首先要根据地质提供的井组有效厚度、渗透率等基本信息按建模录入固定格式进行数据整理；其次是聚合物物化数据关系的整理，它主要来源于实验室；再次是井组流量史和压力史数据的整理。完成所有数据的录入之后，根据计算和地质条件确定数值模拟网格，最后进行拟合计算。

图1 数值试井建模和拟合分析基本流程

1.2 聚合物驱数值试井解释选井

根据数值试井拟合分析要求，为了更加合理利用测试井及其所在井组的动态数据，对数值试井的选井、井组范围、模拟计算时间的确定都提出了相应要求。

一是解释井测试资料采用压力计实测施工方式成功录取全程压力恢复数据。

二是以测试井为中心的井组边界至少以两个油水井间距为建模井组范围。

三是计算起止时间内井组所有井工作制度稳定，无措施、作业关井影响。

根据以上要求，结合L*区注聚初期措施调整及监测井点分布，2016年上半年成功选取25井进行数值建模并进行拟合计算。由于该区块采用五点法井网开发，因此确定解释井组构成为“4注9采(油井为中心井)”或“4采9注(注入井为中心井)”，每一次解释都相当于进行了一次以解释井为中心的小型数值模拟，为了降低周围邻井对解释井的误差影响，因此中心井周围四口井不能直接为边井进行流量劈分，必须外扩一圈边井进行流量劈分。数值解释拟合单井14井次，其中注入聚合物井2井次，采油井12井次。在油井解释拟合过程中，以监测油井为中心井，周围分布4口注入井提供能量，8口采油井为边界；在注入解释拟合过程中，以监测注入井为中心井，周围分布4口采油井，进行生产，8口注入井为边界。

1.3 聚合物驱数值试井解释结果分析

聚合物驱数值试井相对传统解析试井能够提供更为可靠和丰富的解释结果，主要体现在数值试井能够提供对应不同时间、空间的可视化解释结果，反应各种参数随时间的动态演变过程。根据聚合物驱数值试井推广项目，具体对比优势如表1所示。通过数值和解析解释方法对比可以看出，数值试井考虑的影响因素更全面，与油田开发的静态资料、动态资料结合更为紧密，能够为目前普遍应用于指导油田开发的数值模拟提供更多的参考信息。例如在油藏模型识别方面，数值试井能够结合静态认识给出平面储层特性参数分布，而解析试井方法只能提供复合距离、边界距离等简化描述，无法与邻井建立直观联系。

表1 数值试井与传统解析试井所能提供的解释信息对比表

以L5-**3435井2016年6月3日测试资料为例，解析试井解释过程中，输入主要信息为关井压力史数据，关井前的产液量、含水率、泄油面积、有效厚度等参数都只能输入单个平均值，无法考虑井周围相关地层及流体信息的分布，特别是在粘度方面只能按油水两相考虑，根据监测井产液含水率进行计算。解释结果只能为油田动态开发提供较为单一的参考信息，在储层性质评价方面，仅给出该井所处的储层为复合模型，内区半径63 m，探测半径195 m，表皮系数-1.79，说明井筒附近射孔层段无污染；在流体性质评价方面，仅给出动态地层系数0.193 μm2·m、有效渗透率0.024 μm2、流动系数0.096 μm2·m/mPa·s、导压系数134.05 m2/h、弹性储能系数0.002 6 m/MPa、流度比0.317，在地层压力评价方面，仅给出平均地层压力12.42 MPa。而数值试井解释针对不同的解释参数，能够提供可视化的分布结果，解释出井组在某一时刻聚合物浓度分布范围在0.104～1.98 kg/m3之间(如图2所示)，总流度分布在0.001 2～0.049 μm2/mPa·s之间(如图3所示)，有效渗透率0.068 μm2，原始渗透率0.489 μm2。解析解求得的渗透率由于未考虑聚合物的粘度、浓度等各种物性，计算结果过小，而数值解释渗透率结果更接近于原始渗透率，既可以直观地与地质静态认识做对比，又可以将分布数据导出，直接运用到井组、区块的油藏数值模拟中。

图2 L5-**3435井关井结束聚合物浓度分布

图3 L5-**3435井关井结束总流度分布

2 应用情况

聚合物驱数值试井解释方法在大庆油田部分采油厂聚合物驱、三元复合驱开发区块进行了现场应用200余井次，为油田三次采油技术现场应用效果评价，以及对聚合物、三元液通过井筒到达地层物性变化，聚合物溶液在地层中物化、驱油、压力变化等过程有了更直观的认识。同时在化学驱数值试井建模和解释计算过程中，从生产实际出发，对数值建模和解释计算总结出以下几点规律：

1)建模选井时计算时间段需要排除井组内所有井措施影响时间，通过分段解释对比进行分析；

2)计算过程中一般聚合物驱渗透率是地层原始渗透率的20%～30%；

3)数值试井解释软件对断层等遮挡边界反应不明显。该方法在地层压力评价、地层流度分布、聚合物驱替前缘推进等方面能够为油田开发调整起到指导作用。

3 结 论

化学驱数值试井解释方法在综合考虑聚合物粘度、聚合物吸附、剪切变稀、不可及孔隙体积、渗透率下降等物化现象的基础上进行数值试井分析，对储层内有效渗透率的认识更合理，解释的地层参数更准确可靠。

化学驱数值试井更适用于聚合物驱(三元复合驱)，比传统解析试井提供更丰富的解释结果，尤其在地层压力评价、流度分布、聚合物前缘推进等方面对油田开发调整起指导作用。