梁 丹，馮國(guó)智，謝曉慶，石 爻

(1.海洋石油高效開(kāi)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)

引 言

聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)是渤海稠油油田高效開(kāi)發(fā)新模式的關(guān)鍵技術(shù)之一[1-3]，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可以直接反映油藏開(kāi)發(fā)的效果。因此，分析生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是客觀了解油藏條件和油藏開(kāi)發(fā)的基本方法，動(dòng)態(tài)分析的結(jié)果是正確實(shí)施措施調(diào)整的基礎(chǔ)，并最終影響聚合物驅(qū)的開(kāi)發(fā)效果。雖然中國(guó)陸上油田聚合物驅(qū)技術(shù)已開(kāi)展了20多年，有許多理論成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以借鑒[4-7]，但海上油田的開(kāi)發(fā)模式、注聚合物時(shí)機(jī)、油藏開(kāi)發(fā)條件等與陸地油田均有很大的區(qū)別，導(dǎo)致聚合物驅(qū)的注采動(dòng)態(tài)規(guī)律和陸上油田也不同，因此需要針對(duì)海上油田開(kāi)展聚合物驅(qū)的動(dòng)態(tài)特征及影響因素研究，以確保聚合物驅(qū)能達(dá)到預(yù)期的增油效果。

1 聚合物驅(qū)實(shí)施概況

渤海S油田是遼東灣海域的大型披覆背斜稠油油田，儲(chǔ)層為古近系東營(yíng)組下段的湖相三角洲相砂巖。儲(chǔ)層巖性疏松，膠結(jié)性差，物性較好，孔隙度為28% ～35%，平均為31%;滲透率為100×10-3～10 000 ×10-3μm2，平均為 2 000 ×10-3μm2。地層原油黏度分布范圍為13～155 mPa·s，平均為88 mPa·s。

S油田首開(kāi)海上油田聚合物驅(qū)的先河，成功地進(jìn)行了單井試驗(yàn)、井組試驗(yàn)，在檢驗(yàn)了聚合物的注入性滿(mǎn)足海上注聚合物要求并取得了良好增油效果的基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)注聚合物的規(guī)模效應(yīng)，逐步將注聚合物推廣到全油田進(jìn)行擴(kuò)大試驗(yàn)。截至2013年底，已實(shí)施注聚合物井19口，累計(jì)注入聚合物溶液1 519×104m3，注入0.1倍孔隙體積，平均注入濃度為1 750～2 250 mg/L;累計(jì)增油173.5×104m3，采出程度增加3.2%。

2 不同階段動(dòng)態(tài)特征分析

2.1 聚合物驅(qū)見(jiàn)效時(shí)間判斷標(biāo)準(zhǔn)

陸上油田注聚合物時(shí)機(jī)一般為高含水或特高含水期，其見(jiàn)效時(shí)間點(diǎn)的判斷相對(duì)簡(jiǎn)單，但對(duì)于海上油田來(lái)說(shuō)，為了在平臺(tái)壽命期內(nèi)提高油田的采出程度，多為中低含水期或開(kāi)始投入開(kāi)發(fā)時(shí)注聚合物，且注聚合物開(kāi)發(fā)過(guò)程中又不斷有新的調(diào)整井投入生產(chǎn)，因此即使在一個(gè)油田，具體到每口單井，注聚合物時(shí)機(jī)也不盡相同[8-10]?；谧⒕酆衔飼r(shí)機(jī)的不同，建立海上聚合物驅(qū)見(jiàn)效時(shí)間 判斷標(biāo)準(zhǔn) (表1)。

表1 海上油田聚合物驅(qū)見(jiàn)效時(shí)間判斷標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)上述見(jiàn)效標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)渤海S油田的單井及井組見(jiàn)效時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，單井見(jiàn)效時(shí)間為4～39個(gè)月，平均為16個(gè)月;井組見(jiàn)效時(shí)間為6～23個(gè)月，平均為16個(gè)月;到見(jiàn)效時(shí)間點(diǎn)，各井組注入孔隙倍數(shù)為0.03～0.17，平均為0.08;見(jiàn)效前聚合物用量為50～331 mg/(L·PV)，平均為141 mg/(L·PV)。

2.2 聚合物驅(qū)見(jiàn)效階段劃分

根據(jù)見(jiàn)效時(shí)間，將油井注聚合物后的生產(chǎn)階段劃分為見(jiàn)效前期、見(jiàn)效明顯期和見(jiàn)效結(jié)束期。目前S油田的油井均處于見(jiàn)效前期或見(jiàn)效明顯期。通過(guò)對(duì)S油田注入端和產(chǎn)出端的動(dòng)態(tài)特征分析發(fā)現(xiàn)，不同階段的動(dòng)態(tài)特征不同。

(1)注入端。注聚合物后，井口壓力均有不同程度上升，范圍為0.5～6.6 MPa，平均為1.9 MPa，平均上升幅度為31%;米視吸水指數(shù)均下降，幅度為8% ～51%，平均為29%，由此表明注聚合物有效。進(jìn)入見(jiàn)效明顯期后，注入壓力仍上升，且抬升至一定值后相對(duì)平穩(wěn)，壓力值較見(jiàn)效時(shí)間點(diǎn)的壓力值高0.2～1.7 MPa，平均上升0.6 MPa，平均上升幅度僅為7%;米視吸水指數(shù)在見(jiàn)效明顯期仍出現(xiàn)一定程度的下降，后期逐漸平穩(wěn)，平均下降幅度為13%，低于見(jiàn)效前期的下降幅度。

圖1為注聚合物井S13井注入壓力及米視吸水指數(shù)注入動(dòng)態(tài)變化曲線(xiàn)。該井2008年7月開(kāi)始注聚合物，歷經(jīng)18個(gè)月后，于2010年1月井組開(kāi)始見(jiàn)效。由圖1可知，在見(jiàn)效前期，注入壓力抬升幅度較大，到見(jiàn)效時(shí)間點(diǎn)，注入壓力由注聚合物時(shí)的6.4 MPa上升至9.1 MPa，進(jìn)入見(jiàn)效明顯期后，注入壓力仍有一定程度的抬升，但幅度較小，基本穩(wěn)定在9.8 MPa左右;米視吸水指數(shù)從注聚合物時(shí)的2.3 m3/(d·MPa·m)下降至見(jiàn)效時(shí)間點(diǎn)的1.5 m3/(d·MPa·m)，進(jìn)入見(jiàn)效明顯期后，米視吸水指數(shù)在出現(xiàn)一定幅度的下降后基本穩(wěn)定在1.1 m3/(d·MPa·m)左右。

圖1 S13井注入動(dòng)態(tài)變化曲線(xiàn)

(2)產(chǎn)出端。在見(jiàn)效前期，65%的油井產(chǎn)液量出現(xiàn)上升或穩(wěn)定的趨勢(shì)，上升幅度為18% ～200%，平均為77%;含水率上升或穩(wěn)定;82%的油井產(chǎn)油量則為穩(wěn)定或下降的趨勢(shì)，下降幅度為12% ～56%，平均為32%，這與陸上注聚合物油田見(jiàn)效前期產(chǎn)液量下降、含水率上升或平穩(wěn)、采油量穩(wěn)定的趨勢(shì)有一定的差異。分析認(rèn)為，S油田大部分油井均采取換大泵提液措施，導(dǎo)致見(jiàn)效前期產(chǎn)液量大幅上升。見(jiàn)效明顯期，大部分油井產(chǎn)液量雖有波動(dòng)但相對(duì)平穩(wěn)，少部分油井的產(chǎn)液量上升，分析認(rèn)為是受提液措施的影響。產(chǎn)油量除個(gè)別少數(shù)油井保持穩(wěn)定外，90%左右的油井上升幅度為11%～183%，平均為60%，同時(shí)含水率出現(xiàn)一定程度的下降，下降幅度為4% ～35%，平均為14%。

圖2為S3井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)。該井主要受周邊3口注聚合物井的影響，注聚合物時(shí)間為2008年8月。從圖2中可以看出，注聚合物前，該井含水一直上升，產(chǎn)油量下降較快，注聚合物后，含水仍然緩慢上升，產(chǎn)油量相對(duì)較為穩(wěn)定。2009年7月開(kāi)始見(jiàn)效，含水率明顯下降，產(chǎn)液量穩(wěn)定，產(chǎn)油量有小幅度提升。雖然該井在2010年5月進(jìn)行了換大泵提液措施，但是后期產(chǎn)液量下降，含水率穩(wěn)中有降，產(chǎn)油量繼續(xù)緩慢上升。

圖2 S3生產(chǎn)井動(dòng)態(tài)變化曲線(xiàn)

3 注入能力及產(chǎn)出能力影響因素分析

注聚合物后注入能力和產(chǎn)出能力較注聚合物前均發(fā)生明顯變化，油藏注入能力(產(chǎn)出能力)受多種因素制約，通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)法，定量分析各種因素對(duì)注入能力(產(chǎn)出能力)的影響，找出各種因素之間的關(guān)聯(lián)性，并判斷影響注入能力(產(chǎn)出能力)的主控因素。

將影響注入能力的9個(gè)因素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析(表2)。從表2中可以看出，影響注入能力的主要因素依次為注聚合物時(shí)含水率、射孔厚度、滲透率變異系數(shù)、注聚合物速度、滲透率。

表2 注入能力影響因素關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)其中前3個(gè)影響因素進(jìn)行進(jìn)一步分析(圖3)。從圖3中可以看出:注聚合物越晚，注入能力降幅越大。這是由于早期注聚合物時(shí)，吸水剖面均勻，聚合物注入均勻，注入能力降低幅度小;滲透率變異系數(shù)越大，油層厚度越大，越容易形成厚度相對(duì)較小的高滲通道，聚合物封堵高滲層，注入阻力增加，注入能力降低幅度增大。

圖3 注入能力與影響因素對(duì)應(yīng)關(guān)系

同理，將影響產(chǎn)出能力的10個(gè)因素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析(表3)。從表3中可以看出，影響產(chǎn)出能力的主要因素依次為滲透率、射孔厚度、注聚合物前井底流壓、注聚合物時(shí)含水率、滲透率變異系數(shù)。

對(duì)其中前3個(gè)影響因素進(jìn)行進(jìn)一步分析(圖4)。從圖4中可以看出，隨著滲透率增加，油藏厚度增加，注聚合物前井底流壓增加，產(chǎn)出能力降低幅度增大。

表3 產(chǎn)出能力影響因素關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)結(jié)果

圖4 產(chǎn)出能力與影響因素對(duì)應(yīng)關(guān)系

4 結(jié)論

(1)基于不同的注聚合物時(shí)機(jī)，建立海上注聚合物油田的見(jiàn)效時(shí)間判斷標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)見(jiàn)效時(shí)間將注聚合物后生產(chǎn)階段劃分為見(jiàn)效前期、見(jiàn)效明顯期和見(jiàn)效結(jié)束期3個(gè)階段，目前渤海S油田的油井主要處于見(jiàn)效前期或見(jiàn)效明顯期，不同階段表現(xiàn)出的注采動(dòng)態(tài)特征不同。

(2)通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)法，確定影響注入能力和產(chǎn)出能力的主控因素，其中影響注入能力的主要因素依次為注聚合物時(shí)含水率、射孔厚度、滲透率變異系數(shù)、注聚合物速度、滲透率，影響產(chǎn)出能力的主要因素依次為滲透率、射孔厚度、注聚合物前井底流壓、注聚合物時(shí)含水率、滲透率變異系數(shù)。

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