聚合物微球调驱措施探讨

王耀武　安涛涛　屈安锋

摘 要：亚微米级的聚合物微球要以在地下储层的孔隙通道中过量行运移、封堵 ，具有将注水渗流方向进行改变的特性，对扩展注水波及范围有着很好的作用，可缓解注水突进现象，提高原油采收率。本文结合某油田的地质和生产情况，对聚合物微球调驱方案设计进行分析，对聚合物微球调驱试验效果进行评价。

关键词：聚合物微球;调剖技术;注水增产;措施

某些油田地下储层孔隙只能达到微米级，按照纳米聚合物材料合成机理，形成可以与储层岩石孔隙配合的聚合物微果粒，对深处地下储层进行调剖注水驱油，这就是聚合物微球调驱，是一种注水开采新技术。纳米级的聚合物微球，在水中会以均匀状态分布，可以更为容易地进入到目标注水层，然后会不断吸水膨胀变成冻胶状的微球，随着水体的运移进入到油层会在岩石孔隙中分布，通过运移和封者机理，在保证储层岩隙流体运行情况下，来提高注水驱油的波及范围，从而达到提高采收率的目的，对聚合物微球调剖驱油技术措施进行分析和研究，对保证油田稳产有着重要意义。

1 某油田地质和生产情况

某油田地下储层渗透率在0.4-1.2103平方纳米，孔隙直径小而且连通性不高，特低渗地下储层呈现出具有一定程度的天然裂缝，普通注水开发无法起到很好的效果。采油区块有30口注水井，水驱油井有80口，在注水区域内东西向油井具有一定增产效果，南北方仍保持原有采收率，东西向为储层裂缝方向，该方向油井注水驱油形成水淹时间不长，可以注水20天产生水淹现象，别的油井为20-70天出现水淹，油液含水率变高，最后只能关井。东北向是地层裂隙孔隙区带，为注水次要驱油方向，可以在135-300天见到驱油效果，地层注水推进速度为每天0.45m，水驱油见效较慢，见效后油井产量稳定，但没有很大的增幅，局部注水压力变大超过储层裂隙开启压力，会沿着地层砂体不断向裂缝部位运移，出现水淹现象。南北向地下储层裂隙没有发育，注水驱油效果不明显。整体来看，该区块油井含水率高，产液量低。

2 聚合物微球调驱方案

该区块地层呈现出非均质性，注水驱油波及范围较小，为了提高原油采收率，需要地层断块进行整体调剖，结合注水井实现情况，优选出最具调剖价值的注水井，使地层渗透率呈现出均质状态。

2.1 调驱体系设计

结合油田生产需要，在保证达到注水施工效果的基础上，对调驱体系进行优化设计，结合采油区块注水井和油井的分布情况，共选择5个井组进行聚合物微球调驱，采取的治理措施有：

①井组采出程度较高，已经持续开采数十年，具有典型的裂缝孔隙特点，需要采取调堵调驱方法;

②单井注水程度比较高，建立起稳定的水驱路径，利用复合调剖体系，对大孔径的通道和裂缝进行封堵。采用的调驱体系需要提升聚合物粘度和扩展波及区间，可以对平面、纵向地层非均质性进行有效地调整;

③由于井组累计注采高，地下储层具有较大压力，不适合再注入更多的水，需要提高调驱体系浓度，对注入量进行准确控制，注水作业应该减小对油井正常生产的影响，达到以剂量小还可以起到封堵的效果;

④注水系统使用年限较长，是管网系统的末端，需要保证压力不可以爬升较大的幅度，注水作业不可以采取大排量，还应该做好注入压力监测。可采聚合物微珠、预交联凝胶体颗粒与调堵液联合调剖方案，调剖作业时还需要结合每口水井注入量、速度和效果来对段塞配方进行合理調整。

2.2 调驱剂注入工艺

利用在线注入方式，为防止注水站点、注水流程等对调剖作业的影响，需要选对管线进行清法处理，持14天进行反洗井作业。将注入泵与注入管汇进行连接，对原来注入流程进行优化，达到在线注入的要求。打开控制阀将聚合物微球溶液从储罐中抽取出来，通过节流阀和计量泵对注入流量进行控制，然后进入到配水管线。监测注入前的压力，缓慢提升注入压力，采取9个压力点，最高压力不可超过管网压力90%，每个压力点持续监测4min，对数据进行统计分析来确定最高压力。对压降曲线进行监测以后，对地面管汇进行连接，对注水井口安装满足量程要求压力表，测试压力为最高注聚压力1.5倍，不出现渗漏为合格，每个段塞注水完成后，利用清水进行顶替，再关井测试压降曲线。通过配水间来对管网进行正注，1段塞对地层深处裂缝和高渗带进行封堵 ，并检验调剖体系和地下储层的匹配性，2段塞用来降低流体摩阻，让更多孔径更小的颗粒进入到地下储层深处，避免膨胀体颗粒流失，3段塞对中、深地层中产生的裂缝建立起屏障，聚合物微球具有很好的耐盐性，不会出现脱水现象，可以提高使用期限，使聚合物微球充分发挥出驱替的作用，来提高采收率。所有段塞施工完成后，再采用清水作为顶替液，再进行压降曲线测试，达到要求后再入转入正常注水作业。

3 聚合物微球调驱评价

注水驱油采油区块，进入到高含水期后的原油产量会进入到下降阶段，油液的含水率会不断攀升，会采用化学调驱方式来提高油井产量，在保证原有油井工作制的基础上提升油井产能，还需要减小油液的含水率。为了评价聚合物微球调驱对产油量的影响，应该获取到油井和地下储层的基础资料，分析产油量递减类型，确定原油产量变化情况。能聚合物微球调驱后的油井产液量、含水率等指标进行对比：

①节水量。随着聚合物球调驱的不断开展，开采区块产水量会随之减少，对地层返水的处理量也会降低，可以更好地控制成本，还降低了对生态环境的污染。为得到节水量，需要确定注水期含水率与采出度的关系，地下油藏在某开采程度时，含水率与采出度呈现为直线，则可以得到最终的采收率;

②少产水量。产水量降低是由于注水增产时产水量与聚合物微球驱油产水量的差值;

③驱替特征曲线斜率。采油区块进入到稳产时期后，含水率会不断上升，在半对数坐标中，普通坐标为累计原油产量、对数坐标为油藏累积产水量，两者间为类似于直线的关系。

4 聚合物微球调驱试验效果

从水井聚合物微球调驱前后的压力曲线和吸水曲线中可以发现，驱替后的压降曲线呈现上抬趋势，但数据增长较为缓慢，调驱剂进入到地下储层以后，已经对地层大孔道进行了封堵 ，注水快进现象得到缓解。吸水曲线斜率降低，表明地层的吸水性能减弱，吸水指数也相应的减小。吸水指标曲线上移，但斜率保持不变，表明地下储层吸水指数保持原状，注入压力不断变大。储层压力变大以后，需要保持相同的注水量，就应该提升注水压力。采用聚合物微球调驱以后，水井在保持原来注水压力的同时，还满足正常的配注需求，可提升采油区块注水波及范围和采收率，对注水增产的矛盾进行了有效地缓解。区块内的所有井组和生产油井都呈现出含水率减少、产油量上升的趋势，已经达到了理想的调驱效果。

5 结束语

综上所述，聚合物微球调驱技术有着很好的溶胀性能，可以对地层进行封堵和调驱。由于某油田为特低渗透油藏，选用聚合物微球剖驱可以实现很好的封堵效果，注水压降曲线呈现上升趋势，注水压力变大。吸水曲线斜率提升，吸水能力减小，注水突进现象得到有效缓解，区块内的油井采油量提升，含水率有所减小，整体产油量有增长态势，可以在较长的时间内起到很好的增产控水效果。

参考文献：

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