謝曉慶，張賢松，馮國(guó)智，何春百

（1.中海石油海洋石油高效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100027；2.中海油研究總院，北京 100027）

以渤海A油田為例分析聚合物驅(qū)注入壓力

謝曉慶1，2，張賢松1，2，馮國(guó)智1，2，何春百1，2

（1.中海石油海洋石油高效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100027；2.中海油研究總院，北京 100027）

注入壓力上升是聚合物驅(qū)水井最重要的變化，因此需要重點(diǎn)分析壓力動(dòng)態(tài)，治理高壓井和低壓井，保證注入壓力合理上升。文中根據(jù)渤海A油田聚合物驅(qū)注入井井口壓力的變化數(shù)據(jù)得到了其曲線變化圖，并對(duì)這些注聚井注入壓力的變化趨勢(shì)進(jìn)行了歸類分析，提出了注入壓力不同情況下必須采取的對(duì)應(yīng)策略，總結(jié)了一些高壓井、低壓井出現(xiàn)異常壓力的原因和治理措施，最后以某個(gè)注聚區(qū)為例介紹了治理低壓井的方法和措施效果。綜合分析渤海A油田10口注聚井的壓力變化情況，可將其分為緩慢上升、快速上升、先升后降再升、逐步下降后再緩慢上升等4種類型。當(dāng)井無法完成配注量時(shí)，應(yīng)及時(shí)提高注聚系統(tǒng)壓力或降低聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)注聚后壓力下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)提高聚合物的質(zhì)量濃度或配注量，采取有效的調(diào)剖措施，或使用更高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物。

聚合物驅(qū)；注聚井；注入壓力；壓力異常

在聚合物驅(qū)過程中，注入壓力初期上升速度較快，但注入一段時(shí)間后，注入壓力趨于穩(wěn)定或穩(wěn)中有升，這是聚合物驅(qū)時(shí)注聚壓力的正常變化；然而，并非所有井的注聚壓力都遵循這樣的規(guī)律，聚合物驅(qū)的增油效果也不盡相同，這就需要進(jìn)一步深入分析。海上油田聚合物驅(qū)技術(shù)起步較晚，還未形成系列配套技術(shù)，需借鑒陸上油田的經(jīng)驗(yàn)，使聚合物驅(qū)發(fā)揮更好的增油效果。

有很多因素都會(huì)影響聚合物的注入壓力，但總體上分為地層因素和工程因素。地層因素包括儲(chǔ)層的非均質(zhì)性、滲透率、巖石孔隙的大小及分布特征等；工程因素包括聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量、質(zhì)量濃度、黏度及注入段塞的大小和注入速度等［1-2］。

本文分析了渤海A油田聚合物驅(qū)注入壓力的變化情況并進(jìn)行了分類，提出了注入壓力出現(xiàn)異常時(shí)的對(duì)策，然后介紹了治理高壓井和低壓井的一些措施，這對(duì)改善聚合物驅(qū)油田開發(fā)效果具有重要意義。

1 注聚井壓力變化類型

聚合物驅(qū)時(shí)注入壓力的變化與許多因素有關(guān)，它可直接影響注聚效果。正確分析注聚壓力的變化趨勢(shì)，適時(shí)調(diào)整注聚方案，使注聚達(dá)到最佳效果。根據(jù)渤海A油田10口注聚井的現(xiàn)場(chǎng)資料，研究分析了聚合物注入壓力的4種變化趨勢(shì)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際處理情況提出了相應(yīng)對(duì)策。

正常情況下，在注聚后見效前期階段，注入壓力會(huì)逐漸上升達(dá)到某一個(gè)高點(diǎn)，在注聚見效明顯期，注入壓力會(huì)保持穩(wěn)定的狀態(tài)；表明聚合物注入地層后會(huì)先進(jìn)入高滲透層，在高滲透層形成一定的阻力，隨著注聚壓力的進(jìn)一步上升，聚合物會(huì)逐漸進(jìn)入中低滲透層，這充分發(fā)揮了聚合物驅(qū)提高波及體積的機(jī)理和作用。在見效回返期和后續(xù)水驅(qū)階段，注入壓力會(huì)明顯下降，然后逐漸趨于平穩(wěn)，但仍高于水驅(qū)時(shí)的壓力，說明轉(zhuǎn)水驅(qū)后聚合物溶液在油層中仍發(fā)揮作用（見圖1）。

圖1 正常情況下注入壓力變化曲線

綜合分析這10口注聚井的壓力變化情況，可將其分為緩慢上升、快速上升、先升后降再升、逐步下降后再緩慢上升等4種類型［3-4］。

1.1 注入壓力緩慢上升

注聚后，W1，W2，W3等3口井的注聚壓力經(jīng)過很長(zhǎng)一段時(shí)間后緩慢地上升到某一個(gè)高值，然后保持穩(wěn)定或緩慢上升；表明聚合物注入地層后會(huì)首先進(jìn)入高滲透層，并經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間才在高滲透層段建立起一定阻力（見圖2）。這說明不斷有中低滲透層段得到動(dòng)用，技術(shù)應(yīng)用效果較好。

圖2 W1，W2，W3井井口注入壓力變化

1.2 注入壓力快速上升

注聚后，注入壓力快速上升后基本穩(wěn)定的井有W4，W5，W6，W7，W8等5口，表明聚合物注入地層后先進(jìn)入高滲透層，在高滲透層形成一定的阻力。隨著注聚壓力的進(jìn)一步上升，聚合物逐漸進(jìn)入中低滲透層，聚合物驅(qū)可以提高波及體積，最大限度地保證了驅(qū)油效果（見圖3）。

圖3 W4，W5，W6，W7，W8井井口注入壓力變化

1.3 注入壓力先升后降再升

注聚后，W9井注入壓力以較快的速度上升，上升到高點(diǎn)持續(xù)一段時(shí)間后開始下降，再經(jīng)過一段時(shí)間后呈波浪式上升，其原因是聚合物前緣段塞黏度高，注入流體迅速在高滲透層形成足夠阻力。主體段塞的質(zhì)量濃度要比前緣段塞低，所以注入聚合物的黏度有所下降，已經(jīng)形成的“阻力場(chǎng)”因繼續(xù)外推而破壞，此時(shí)不僅中低滲透層得不到動(dòng)用，而且高滲透層的壓力也隨之下降（見圖4）。相應(yīng)的技術(shù)措施應(yīng)，是加大聚合物前緣段塞的注入或進(jìn)行有效調(diào)剖，保證注入壓力的平穩(wěn)或緩慢上升。

圖4 W9井井口注入壓力變化

1.4 注入壓力逐步下降后再緩慢上升

注聚后，W10井的注入壓力不僅沒有明顯上升，持續(xù)了一段時(shí)間后，反而持續(xù)下降了將近1 a，之后再緩慢上升（見圖5）。這很可能是因?yàn)樾麓虻木筒捎途D(zhuǎn)成注水井的油層欠注量比較大，地層水礦化度高，聚合物溶液在接觸到高礦化度的地層水時(shí)，迅速降解，黏度下降，不能有效地建立阻力場(chǎng)，造成初期壓力下降。相應(yīng)的技術(shù)措施，是在注聚之前應(yīng)當(dāng)有足夠的時(shí)間用混配聚合物的水進(jìn)行地層預(yù)處理；這樣一是彌補(bǔ)地下虧空，二是降低地層流體對(duì)聚合物溶液的降解，盡快建立起阻力場(chǎng)。

圖5 W10井井口注入壓力變化

2 聚注方案

從以上分析可以看出，注聚壓力的變化與聚合物驅(qū)效果密切相關(guān)，不同的注入壓力變化趨勢(shì)反映了聚合物驅(qū)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。通過分析注入壓力的變化規(guī)律，適時(shí)調(diào)整注入方案，是聚合物驅(qū)取得成效的關(guān)鍵。

1）對(duì)于非均質(zhì)性比較強(qiáng)的儲(chǔ)層，為了防止聚驅(qū)物突進(jìn)，在注聚合物之前，要進(jìn)行調(diào)剖堵水，否則聚合物注入壓力不能提高，就會(huì)降低聚合物驅(qū)的增油效果。在注水改注聚合物時(shí)，首先要進(jìn)行注水，要通過注入壓力來判斷儲(chǔ)層中是否存在優(yōu)勢(shì)通道或大孔道，然后再據(jù)此制定聚合物驅(qū)方案。

2）如果注聚壓力突然上升，就要分析聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量和聚合物的質(zhì)量濃度是否合理。選擇聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量，依據(jù)是儲(chǔ)層中巖石孔隙大小的分布特征參數(shù)，一方面聚合物的黏度要盡量高，另一方面也要保證與地層巖石相匹配。

3）聚合物段塞的尺寸和質(zhì)量濃度要設(shè)計(jì)合理。如果聚合物注入后壓力下降，就要及時(shí)提高聚合物的質(zhì)量濃度或配注量，加大前緣段塞尺寸，進(jìn)行有效的調(diào)剖措施，或使用更高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物，以保證注入壓力平穩(wěn)或緩慢上升。等到聚合物進(jìn)入中低滲層段之后，再降低注入聚合物的質(zhì)量濃度，使聚合物驅(qū)既能起到改善流度比的作用，又能達(dá)到調(diào)整吸水剖面的效果。

3 注入壓力異常對(duì)策

注入壓力上升是聚合物驅(qū)水井最重要?jiǎng)討B(tài)變化，也是保證聚合物驅(qū)取得好效果的重要影響因素之一。因此，在見效前期需重點(diǎn)分析壓力變化，治理高壓井和低壓井，保證注入壓力合理上升［5-12］。

在聚合物驅(qū)的過程中，可以結(jié)合霍爾曲線的斜率判斷壓力變化的是否合理（見圖6）。通常，注入井有3種情況：

1）正常情況井，完成配注，壓力上升幅度合理，霍爾曲線斜率變大。

2）低壓井，完成配注，壓力沒有明顯上升，霍爾曲線斜率不變。

3）高壓井，完不成配注，注入壓力過高，霍爾曲線斜率上升過大。

圖6 聚合物驅(qū)霍爾曲線

高壓井和低壓井都需要治理，由于導(dǎo)致高壓井和低壓井的原因有多種，因此，治理時(shí)要具體問題具體分析，并有針對(duì)性地采取治理措施（見表1）。

表1 高壓井和低壓井產(chǎn)生的原因和治理措施

4 調(diào)整實(shí)例

圖7所示為治理低壓井的措施及取得的效果。

圖7 某區(qū)注聚初期低壓井治理

1）提高注聚質(zhì)量濃度。針對(duì)注入壓力上升緩慢，提高注入聚合物質(zhì)量濃度，注聚區(qū)注入壓力提高3 MPa，由8 MPa升至11 MPa。

2）提高單元注采比。注采比由0.9上升到1.1，注入壓力提高1.5 MPa，由8 MPa升至9.5 MPa。

3）低壓井添加交聯(lián)劑。注聚區(qū)添加交聯(lián)劑，提高注入黏度，注入壓力提高3 MPa，由6 MPa升至9 MPa。

5 結(jié)論

1）綜合分析渤海A油田10口注聚井的壓力變化，可將其分為緩慢上升、快速上升、先升后降再升、逐步下降后再緩慢上升等4種類型。

2）注聚前必須有足夠的籠統(tǒng)注水時(shí)間段，并根據(jù)高滲通道與大孔道狀況采取封堵和調(diào)剖措施，同時(shí)對(duì)注聚方案進(jìn)行修正。

3）當(dāng)井無法完成配注量時(shí)，應(yīng)及時(shí)提高注聚系統(tǒng)壓力或降低聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量，保證聚合物的正常順利注入。

4）發(fā)現(xiàn)注聚后壓力下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)提高聚合物的質(zhì)量濃度或配注量，進(jìn)行有效的調(diào)剖措施，或使用更高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物，保證注入壓力的平穩(wěn)或緩慢上升。

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（編輯 李宗華）

Analysis on injection pressure of polymer flooding：A case study from A oilfield in Bohai Sea

Xie Xiaoqing1，2,Zhang Xiansong1，2,Feng Guozhi1，2,He Chunbai1，2
(1.State Key Laboratory of Offshore Oil Exploitation,CNOOC,Beijing 100027,China; 2.CNOOC Research Institute,Beijing 100027,China)

Injection pressure rising is the most important change of polymer flooding well.Therefore,pressure changes must be analyzed,and high pressure well and low pressure well must be effectively managed to ensure the rising of reasonable injection pressure.First of all,according to the change data of wellhead injection pressure of injection well during polymer flooding,the changed injection pressure curves of polymer flooding are obtained in A oilfield in Bohai Sea.Afterwards,the changes of injection pressure in polymer injection well were classified and the corresponding strategy adopted under different conditions of injection pressure was put forward.The causes and measures were summed up for high pressure well and low pressure well.At last,this paper presented the management methods and effects for low pressure well,taking a polymer injection area as an example.The pressure changes of ten polymer injection wells were analyzed comprehensively in the oilfield.They can be divided into four types,including slow increasing,rapid rising,first increasing and then dropping and up again,gradual dropping and solw increasing again.When the injection allocation of well is not reached,we shall promptly improve the polymer injection system pressure or reduce the molecular weight of polymer injection.If polymer injection pressure drops,polymer concentration or polymer injection amount should be increased and the measures of profile control should be implemented,or polymer with high molecular weight should be used.

polymer flooding;polymer injection well;injection pressure;abnormal pressure

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）項(xiàng)目“海洋硫化物采掘機(jī)理與稠油聚合物驅(qū)問題研究”（2010CB735505）；國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”子課題“海上稠油化學(xué)驅(qū)油技術(shù)”（2011ZX05024-004）

TE357.46+1

：A

1055-8907（2012）02-0195-04

2011-07-14；改回日期：2012-01-15。

謝曉慶，男，1982年生，工程師，2009年博士畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京），主要從事油氣田開發(fā)工程方面的研究。電話：（010）84526445，E-mail：xiexiaoqing1205@163.com。

謝曉慶，張賢松，馮國(guó)智，等.以渤海A油田為例分析聚合物驅(qū)注入壓力［J］.斷塊油氣田，2012，19（2）：195-198，202. Xie Xiaoqing，Zhang Xiansong，F(xiàn)eng Guozhi，et al.Analysis on injection pressure of polymer flooding：A case study from A oilfield in Bohai Sea［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（2）：195-198，202.