周叢叢

（中國石油大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶163712）

大慶油田的聚合物驅［1-2］自1995年開始工業(yè)化推廣應用以來，取得了巨大成功。截至2014年底，大慶油田一類油層未實施儲量為0.91 億噸，二類油層未實施儲量為12.57 億噸［3-6］。隨著一類油層注聚潛力減少，為保持油田持續(xù)高產和聚合物驅現有規(guī)模，開發(fā)對象已由一類油層轉移到二類油層。與一類油層相比，二類油層存在油層厚度小、滲透率低、平面及縱向非均質性嚴重的問題［7-9］。由于注聚合物對象儲層物性變差，以往基于一類油層研究取得的規(guī)律認識，已經不能完全指導二類油層聚合物驅調整工作。文中結合大慶油田55 個工業(yè)化區(qū)塊聚合物驅實踐，明確了聚合物驅各階段劃分標準，定量描述了一、 二類油層各項開采指標的變化規(guī)律及差異性，深化了對聚合物驅開發(fā)規(guī)律的認識，為減緩聚合物驅矛盾、及時有效跟蹤調整措施提供依據。

1 聚合物驅階段劃分

根據聚合物驅綜合含水曲線的變化特點，將聚合物驅劃分為5 個階段（見圖1），這5 個階段除了含水低值階段以外，其他4 個階段的劃分原則比較明確?，F場動態(tài)分析調整時，一般認為含水率到達最低點以后，進入含水低值階段，開始采取各種措施以延長含水低值期［10］，但究竟低值期什么時候結束，各采油廠標準不盡相同。研究發(fā)現，聚合物驅階段各項開采指標在聚合物用量為165～210 mg/L·PV 時，出現快速變化的拐點。分析認為，該點為聚合物驅關鍵點，繼續(xù)注聚合物，區(qū)塊將進入含水低值期。

圖1 聚合物驅不同開發(fā)階段劃分示意

通過7 個關鍵點（注聚前、含水開始下降點、含水低值點、含水最低點、含水回升點、轉后續(xù)水驅點、后續(xù)水驅點）將聚合物驅全過程劃分為5 個階段，即未見效階段、含水下降階段、含水低值階段、含水回升階段和后續(xù)水驅階段。

2 聚合物驅過程注采指標變化特征

2.1 注入壓力

當聚合物溶液開始進入中低滲層時，中低滲層得到動用，含水率下降。一、二類油層在含水下降期由于驅替液黏度增大，注入壓力上升速度快，中后期注入壓力上升的速度下降或基本穩(wěn)定［11-12］。表1統(tǒng)計了一、二類油層13 個區(qū)塊的注入壓力升高幅度。由于一類油層埋藏深，油層條件好，空白水驅階段壓力低，而油層允許注入壓力高，因此一類油層聚合物驅全程注入壓力及注入壓力升幅較二類油層高。

2.2 視吸水指數

一、 二類油層聚合物驅在不同階段的單位聚合物用量下的視吸水指數的下降速度見表2。由于一、二類油層在含水下降期注入量較大，而注入壓力處于上升期，還未達到高峰期，因此視吸水指數下降速度大，含水低值期視吸水指數下降速度減小，含水回升期視吸水指數下降速度下降趨緩。二類油層地層條件差，平均注入壓力較一類油層低，但聚合物溶液用量較大，二類油層的視吸水指數及其下降速度低于一類油層（見圖2）。

表1 一、二類油層不同階段注入壓力升幅

表2 一、二類油層不同階段視吸水指數下降速度變化

圖2 聚合物驅視吸水指數變化曲線

2.3 產液指數

計算了一、 二類油層聚合物驅不同階段單位用量下的產液指數遞減率（見表3），一、二類油層聚合物驅不同階段產液指數遞減率差異較大。聚合物溶液與一類油層匹配較好，具有較高的產液能力，產液指數明顯高于二類油層（見圖3）。二類油層在含水下降期產液指數遞減率較大，含水低值期產液指數遞減率變小，含水回升期產液指數遞減率趨于平緩［10］。

2.4 采出液聚合物質量濃度

一類油層采出液中聚合物質量濃度在聚合物用量為400～500 mg/L·PV 時達到最大值，之前聚合物質量濃度上升速度較快，統(tǒng)計曲線變化斜率達到1.7，之后聚合物質量濃度基本保持穩(wěn)定；二類油層在注聚過程中該值上升速度較慢，后期上升速度略有下降，統(tǒng)計全過程，采聚質量濃度曲線斜率達到0.7（見圖4）。

表3 一、二類油層不同階段產液指數遞減率變化

圖3 一、二類油層聚合物驅產液指數對比

圖4 一、二類油層采出液中聚合物質量濃度對比

分析認為，采出液聚合物質量濃度變化與油層條件有關，另外與注入聚合物質量濃度相關性較高。為有效表征注入端聚合物質量濃度對采聚質量濃度的影響，引入采出液聚合物相對質量濃度ρr表征聚合物段塞突破的難易程度，即

式中： ρop為采出液中聚合物質量濃度，mg/L；ρp為注入聚合物質量濃度，mg/L。

對比2 類油層的ρr，總體上，一類油層ρr＜0.6，二類油層ρr＜0.4，表明一類油層聚合物段塞較二類油層更容易突破，在方案設計上應適當增加注入聚合物質量濃度（見圖5）。

圖5 一、二類油層聚合物驅相對采聚質量濃度對比

2.5 綜合含水率

統(tǒng)計了一類油層3 個區(qū)塊180 口油井及二類油層2 個區(qū)塊220 口油井的綜合含水率數據，發(fā)現一、二類油層含水率曲線形態(tài)不同。從含水率曲線的形態(tài)來看，U 型［13-15］見效程度最好；其次√型，含水回升期回升緩慢；V 型和直線型見效程度較差。一類油層以U 型為主，占44.6%，√型占28.9%，V 型和直線型占26.5%；二類油層U 型比例較少，占14.7%，√型較多，占40.5%，V 型和直線型占44.8%。

一類油層含水率下降幅度大，含水低值期持續(xù)時間長，二類油層單位用量下含水率下降幅度小，但后期含水率上升速度緩慢且跨度大（見表4）。

表4 一、二類油層綜合含水指標對比

2.6 產油量

統(tǒng)計了大慶油田一、 二類油層在聚合物驅不同階段的產油量占總產油量的比例（見圖6），發(fā)現一類油層在含水下降期和低值期的產油量占總產油量的比例為57%，而二類油層在含水回升期的產油量占總產油量的比例達到60%。二類油層產油量高峰期滯后，因此，對于二類油層，應該在含水回升期增加措施來提高聚合物驅油效果。

對北A 塊油田整個開發(fā)歷程進行數值模擬，模擬了縱向上不同沉積單元PI2（發(fā)育較好）和PI7（發(fā)育較差），及平面上不同沉積相（河道砂和非河道砂）的產油量，發(fā)現發(fā)育較差的油層產油量滯后（見圖7、圖8）。

圖6 一、二類油層聚合物驅各階段產油量比例

圖7 不同沉積單元聚合物驅各階段產油量比例

圖8 不同沉積相聚合物驅各階段產油量比例

3 結論

1）通過工業(yè)化聚合物驅區(qū)塊現場資料分析，定量描述了一、二類油層在聚合物驅各階段注入壓力、視吸水指數、產液指數、采聚質量濃度、綜合含水率等指標的變化規(guī)律。一類油層產油量在含水低值期分布比例最高，而二類油層在含水回升期較高。北A 塊數值模擬結果驗證了條件差的油層產油量高峰期會滯后。

2）各項開采指標在聚合物用量165～210 mg/L·PV 時出現快速變化的拐點，該點對應的含水率降幅是含水率最大降幅的2/3，認為該點為聚合物驅關鍵點，繼續(xù)注聚，區(qū)塊將進入含水低值期。

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