夏晞冉,趙方劍,李忠新
(中國石化勝利油田分公司地質科學研究院,山東東營257015)
勝坨油田為典型的高溫高鹽油藏,地質儲量為3.39×108t,其中Ⅲ類油藏地質儲量2.32×108t,占勝利油田Ⅲ類油藏地質儲量的46%?;瘜W驅是老油田增儲穩(wěn)產和大幅度提高采收率的有效途徑,面對勝坨油田油藏高溫高鹽、井網完善程度低、油藏非均質嚴重等問題,常規(guī)聚合物不能滿足該類油藏需要,需要研制具有強調驅能力的耐溫抗鹽驅油體系,優(yōu)化調整井網,開展先導試驗攻關,形成高溫高鹽Ⅲ類油藏聚合物驅技術,為化學驅持續(xù)增油打下堅實基礎。
試驗區(qū)位于勝坨油田二區(qū)沙二82-84單元,原始地層溫度85℃,產出水礦化度18 500 mg/L,二價離子含量505 mg/L,是高溫高鹽Ⅲ類油藏的典型代表[1-3]。該區(qū)油藏發(fā)育厚度大,主力層大片連通,孔滲性好,遠離邊水,受其影響較小。該區(qū)含油面積2.27 km2,平均有效厚度15.1 m,控制地質儲量557×104t,設計注入井12口,受效油井21口。滲透率(1 500~2 600)×10-3μm2,變異系數0.75,孔隙度25.4%,地層原油粘度20 mPa·s,原始地層壓力21.6 MPa,地層水礦化度27 400 mg/L,鈣鎂含量503 mg/L。
試驗區(qū)自1966年7月到目前一直采用注水開發(fā),2011年5月綜合含水97.9%,單井日注230 m3,采出程度40.6%,累積注入倍數2.4。
試驗區(qū)動態(tài)非均質嚴重,長期注水沖刷使得部分儲層已形成了固定的水流通道,因此常規(guī)的驅油體系很難在高溫高鹽條件下對水流通道進行有效封堵[4-5]。室內實驗針對國內外多種聚合物進行了基本物化性能和常規(guī)條件下應用性能的評價,從中選擇了技術和效果較好的"超高分"疏水締合聚合物AP-P5和支化粘彈性顆粒驅油劑B-PPG。
室內在油藏條件下評價了聚合物的性能,結果證明:“超高分締合”聚合物[6]在高溫高鹽條件下表現出較好的增粘性、耐溫抗鹽性、熱穩(wěn)定性,且該產品于2010年9月在勝坨油田坨28區(qū)塊(油藏溫度87℃,地層水礦化度27 400 mg/L,鈣鎂含量503 mg/L)開展了礦場先導試驗,現場試注初步見到效果,檢測結果正常。B-PPG產品既表現出較強的剛性和彈性,具有很強的封堵油藏高滲條帶和調整油藏非均質性的能力,且B-PPG已應用于孤島中一區(qū)Ng3聚驅后非均相復合驅先導試驗[7],取得了很好的降水增油的效果。據此,設計強化聚合物驅油體系的研究思路是通過AP-P5與B-PPG復配來實現強化驅油效果。
室內考察了AP-P5與B-PPG在不同配比時的粘彈性能,從而進行體系優(yōu)選。實驗結果見表1,可以看出,實驗測試聚合物濃度為2 500 mg/L下,當AP-P5與B-PPG質量復配比為3∶2時,體系在粘彈性、調驅性、驅油性等各方面性能達到最佳。
表1 不同復配比例對體系性能影響(2 500 mg/L)
開展驅油體系在不同滲透率級差下的驅油試驗,注入速度0.46 mL/min,注入段塞0.3 PV。試驗結果見表2,由驅油試驗結果可以看出,強化聚合物驅體系的驅油效果較單一AP-P5體系和BPPGG體系好,并且驅油模型的非均質性越強,強化聚合物驅體系的驅油效果越好。
表2 不同體系驅油結果
因此室內推薦的強化聚合物驅配方為1 500 mg/L“超高分締合”聚合物+1 000 mg/L粘彈性顆粒驅油劑,表觀粘度達到46 mPa·s。
參數優(yōu)化主要包括注入濃度、注入段塞、注入速度等三個方面,在優(yōu)化過程中,主要應用技術和經濟評價方法對數模結果進行篩選。
固定注入段塞0.3 PV,設計了AP-P5+BPPG(質量配比:3∶2)注入濃度分別為1 500 mg/L、2 000 mg/L、2 500 mg/L、3 000 mg/L等4個方案。從計算結果可以看出(圖1),隨著注入濃度增加,提高采收率值和財務凈現值逐漸增加,當濃度大于2 500 mg/L后,提高采收率值上升速度減緩,此時財務凈現值最大。因此,推薦注入濃度2 500 mg/L。
根據室內配方研究、注入濃度優(yōu)化的研究結果,固定聚合物+B-PPG(質量配比:3∶2)注入濃度2 500 mg/L,設計了注入段塞分別為0.2 PV、0.3 PV、0.4 PV、0.5 PV等4個方案。從計算結果可以看出(圖2),隨著注入段塞的增加,提高采收率值逐漸增加,0.3 PV時凈現值最大。因此,推薦主段塞尺寸為0.3 PV。
圖1 不同注入濃度對比曲線
圖2 不同段塞大小對比曲線
根據注入濃度、注入段塞的篩選結果,固定注入段塞0.3 PV,注入濃度2 500 mg/L,分別對0.06 PV/a、0.07 PV/a、0.08 PV/a、0.09 PV/a四個注入速度進行優(yōu)選。結果表明,隨著注入速度的提高,提高采收率降低,但總體變化不大(圖3)??紤]到現場的實際注入能力并借鑒已注聚區(qū)塊的經驗,推薦注入速度為0.07 PV/a。
圖3 不同注入速度提高采收率對比曲線
根據室內實驗研究和數值模擬優(yōu)化結果,勝沱油田沙二8高溫高鹽Ⅲ類油藏強化聚合物驅先導試驗,推薦采用污水配制母液、污水稀釋注入;礦場采用二級段塞注人方式:0.1 PV(1 800 mg/L 聚合物+1 200 mg/L B-PPG)+0.3 PV(1 500 mg/L聚合物+1 000 mg/L B-PPG)。預測方案實施后,可提高采收率8.9%,增加可采儲量49.57×104t(圖4)。
圖4 數模預測沙二82-84強化聚合物驅增油曲線
針對高溫高鹽Ⅲ類油藏研究的強化聚合物驅油配方具有較好的耐溫抗鹽性能,能夠滿足勝坨油田油藏的需要。利用數值模擬研究方法,優(yōu)化了最佳驅油方案,預測礦場實施后,比水驅可提高采收率8.9%,增加可采儲量49.57×104t。
[1] 于會利,汪衛(wèi)國,榮娜.勝沱油田不同含水期層間干擾規(guī)律[J].油氣地質與采收率,2006,13(4):71-73.
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