韓重蓮，李慶松 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司采油工程研究院，黑龍江 大慶 163453)

選擇性支撐劑可視化模型室內(nèi)驅(qū)替試驗

韓重蓮，李慶松 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司采油工程研究院，黑龍江 大慶 163453)

可視化模型驅(qū)替試驗通過應(yīng)用攝錄設(shè)備記錄油、水在選擇性支撐劑和石英砂中的流動情況，加以分析進(jìn)而揭示選擇性支撐劑的阻水效果。進(jìn)行了選擇性支撐劑可視化模型室內(nèi)驅(qū)替試驗研究?？梢暬蔷|(zhì)模型證明，水在石英砂中流動比在選擇性支撐劑中流動快，而且水在石英砂中先突破，水在選擇性支撐劑中的滲流速度明顯低于在石英砂中的滲流速度，充分體現(xiàn)了選擇性支撐劑的阻水性能；可視化裂縫模型證明，選擇性支撐劑壓裂開發(fā)效果明顯優(yōu)于石英砂壓裂的，由于選擇性支撐劑的阻水性能，注入水突破有延緩趨勢，油藏整體驅(qū)油效率高于石英砂。

選擇性支撐劑；可視化；非均質(zhì)；裂縫；模型

選擇性支撐劑采用新型高分子材料覆膜，其材料主要是帶活性基團(tuán)的有機(jī)硅化合物。有機(jī)硅化合物分布在樹脂膜的外表面，該有機(jī)硅化合物分子側(cè)鏈的烷基或芳烴基向外伸展，使得選擇性支撐劑的外表面具有疏水親油氣特性，大大提高了其耐水能力，有利于提高其導(dǎo)流能力[1-3]。建立可視化模型(包括可視化非均質(zhì)模型和可視化裂縫模型)可以直觀看到選擇性支撐劑的阻水效果。

1 試驗部分

1.1藥品與儀器

圖1 試驗流程圖

石英砂、選擇性支撐劑；ISCO泵、中間容器、攝像機(jī)等。

1.2試驗方法

①模型抽真空。抽足12h以保證完全真空；②按照常規(guī)試驗步驟，先飽和試驗用水(3000mg/L KCl)，然后油驅(qū)水建立束縛水；③在常溫下水驅(qū)油，以定流量的方式注水，流程如圖1所示。在水驅(qū)油的過程中，用相機(jī)拍攝水驅(qū)油波及規(guī)律的變化，記錄壓力、產(chǎn)油量、產(chǎn)水量。

2 試驗結(jié)果及分析

2.1可視化非均質(zhì)模型

圖2 可視化玻璃非均質(zhì)模型示意圖

可視化非均質(zhì)模型的制作方法是將相同粒徑的選擇性支撐劑與石英砂按1∶1填入模型，模型示意圖如圖2所示。不同時刻的水驅(qū)波及狀態(tài)如圖3所示。從圖3可以看到，注入水首先進(jìn)入石英砂，隨著注入水的進(jìn)入，明顯看出水在石英砂中流動比在選擇性支撐劑中流動快，而且水在石英砂中先突破。水在不同支撐劑中的波及規(guī)律不同，水在選擇性支撐劑中的滲流速度明顯低于在石英砂中的滲流速度，充分體現(xiàn)了選擇性支撐劑的阻水性能。

圖3 非均質(zhì)模型不同時刻水驅(qū)波及狀態(tài)

圖4 可視化玻璃帶壓裂填充縫模型

2.2可視化裂縫模型

可視化裂縫模型是將選擇性支撐劑以裂縫的形式填充在石英砂中，裂縫長是模型的3/7，寬是模型的1/2，然后進(jìn)行驅(qū)替，并對比石英砂作為裂縫填充物時油水的流動情況。模型示意圖如圖4所示。

圖5～7是不同注水開發(fā)時期相同時刻石英砂與選擇性支撐劑壓裂平面模型水驅(qū)波及狀態(tài)對比圖。注水開發(fā)初期，油水飽和度分布均勻，注入水推進(jìn)均勻。注水開發(fā)中期，儲層中原始油、水滲流能力不同，選擇性支撐劑填充的裂縫采油速度明顯高于產(chǎn)水速度，儲層內(nèi)部原油動用程度高于石英砂填充的，含水飽和度更高，在裂縫邊界形成明顯的高含水條帶，選擇性支撐劑壓裂開發(fā)效果明顯優(yōu)于石英砂壓裂的。注水開發(fā)末期，注入水波及到裂縫，石英砂支撐劑壓裂注入水突破比選擇性支撐劑壓裂早，含水上升快，驅(qū)油效率低。由于選擇性支撐劑的阻水性能，注入水突破有延緩趨勢，油藏整體驅(qū)油效率高于石英砂。

圖5 注水開發(fā)初期不同時刻裂縫模型水驅(qū)波及對比圖

圖6 注水開發(fā)中期不同時刻裂縫模型水驅(qū)波及對比圖

圖7 注水開發(fā)后期不同時刻裂縫模型水驅(qū)波及對比圖

圖8 含水率、采收率與注入水PV數(shù)的關(guān)系曲線

選擇性支撐劑填充裂縫和石英砂填充裂縫的平面模型采收率與含水率曲線如圖8所示。從采收率與含水率曲線可以看出，石英砂填充的模型見水明顯早于選擇性支撐劑填充的，選擇性支撐劑的驅(qū)油效率高，充分體現(xiàn)了選擇性支撐劑增油降水的特性，也證明了選擇性支撐劑比石英砂作為壓裂支撐劑開發(fā)效果更好。

3 結(jié) 論

(1)可視化非均質(zhì)模型注入水首先進(jìn)入石英砂，在選擇性支撐劑中的滲流速度明顯低于在石英砂中的滲流速度，充分體現(xiàn)了選擇性支撐劑的阻水性能。

(2)選擇性支撐劑支撐的裂縫采油速度明顯高于產(chǎn)水速度，儲層內(nèi)部原油動用程度高于石英砂支撐的裂縫，在裂縫邊界形成明顯的高含水條帶，選擇性支撐劑壓裂開發(fā)效果表現(xiàn)優(yōu)于石英砂壓裂的。注水開發(fā)后期,注入水波及到裂縫，石英砂壓裂注入水突破比選擇性支撐劑壓裂早，選擇性支撐劑壓裂注入水突破有延緩趨勢，油藏整體驅(qū)油效率高于石英砂。

[1]石善志，丁克保，聶洪力.尾追覆膜砂防砂壓裂在石南21井區(qū)的應(yīng)用[J].新疆石油科技，2006，16(1)：26-28.

[2]陳娟，郭建春，李勇明，等. 復(fù)雜條件下支撐劑導(dǎo)流能力的實驗研究與分析[J]. 國外油田工程，2010，26(11)：22-24.

[3]丁克保，謝建利，羅新利，等.壓裂井支撐劑回流實驗研究[J].油氣田地面工程，2009，28(7)：25-27.

2013-06-17

國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(“863”計劃)(2009AA063404)。

韓重蓮(1980-)，女，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事三次采油技術(shù)方面的研究工作。

TE341

A

1673-1409(2013)26-0122-03

[編輯] 洪云飛