閆文華，徐長亮，孫海濤，王書婷，張朝良，王桂杰（.東北石油大學(xué) 提高采收率教育部重點實驗室，黑龍江 大慶 68； .中國石油吐哈油田勘探開發(fā)研究院，新疆 哈密 89000；.中國石油遼河油田公司 茨榆坨采油廠，遼寧 沈陽 006）

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化學(xué)劑用量及注入時機對稠油驅(qū)油效果影響的實驗研究

閆文華1，徐長亮1，孫海濤2，王書婷1，張朝良1，王桂杰3
（1.東北石油大學(xué) 提高采收率教育部重點實驗室，黑龍江 大慶 163318； 2.中國石油吐哈油田勘探開發(fā)研究院，新疆 哈密 839000；3.中國石油遼河油田公司 茨榆坨采油廠，遼寧 沈陽 110206）

摘要：遼河油田龍618區(qū)塊是一個常規(guī)稠油區(qū)塊，針對該區(qū)塊原油粘度高，常規(guī)注水開發(fā)效率低等問題，進行室內(nèi)巖心實驗，研究化學(xué)劑用量及注入時機對驅(qū)油效果的影響。結(jié)果表明：化學(xué)驅(qū)采出程度隨化學(xué)劑用量（PV）增加而變大，當(dāng)化學(xué)劑用量大于0.6 PV后，采出程度上升幅度變緩；水驅(qū)轉(zhuǎn)注化學(xué)劑的時間越早，采收率越高。

關(guān)鍵詞：稠油；化學(xué)驅(qū)；化學(xué)劑用量；注入時機；采收率

我國稠油資源豐富，開發(fā)普通稠油油藏常用注水開發(fā)和熱采方法［1-3］。但對于一些油層薄、淺，且可能含有底水或氣頂，熱量損失嚴(yán)重的油藏來說，不適合熱采開發(fā)，針對這個問題，可采用稠油化學(xué)驅(qū)工藝技術(shù)［4-6］，在國內(nèi)外的研究和礦場試驗中均取得了較好的效果［7-13］。而實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)，關(guān)鍵在于注入方式的選擇。目前對化學(xué)劑用量及注入時機驅(qū)油效果的研究已有相關(guān)文獻報道，但是對稠油油藏的報道相對較少。

本文針對遼河油田龍618塊稠油膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量高，粘度高，常規(guī)注水開發(fā)必將導(dǎo)致注入水突進、指進現(xiàn)象嚴(yán)重，注水波及體積小，注水利用率低的特點，進行了化學(xué)劑用量及注入時機的動態(tài)驅(qū)油實驗研究，為遼河油田龍618區(qū)塊實施化學(xué)驅(qū)提供依據(jù)。

1　實驗部分

1.1實驗儀器

FY-3型恒溫箱，平流泵，真空泵，壓力傳感器，電子天平，攪拌器，巖心夾持器，中間容器等。

1.2實驗化學(xué)劑

大慶煉化公司生產(chǎn)的 P700相對分子質(zhì)量 700×104（抗鹽）聚合物。

1.3實驗用液

（1）實驗用水為根據(jù)研究區(qū)塊地層水礦化度用蒸餾水人工配制的模擬水，其礦化度為8 000 mg/L；驅(qū)替用水為現(xiàn)場實際注入水，使用前分別經(jīng)0.2 μm微孔過濾，除去雜質(zhì)。

（2）聚合物溶液為相對分子質(zhì)量700×104抗鹽聚合物與現(xiàn)場實際注入水按一定比例配置而成，粘度為100 mPa·s（Brookfield-Ⅱ型粘度計在55 ℃時測得）。

1.4實驗用油

實驗用油為研究區(qū)塊的外輸原油和煤油按一定比例配制而成的模擬油，55 ℃時粘度為423 mPa·s，使用前微孔濾膜過濾。

1.5實驗溫度

實驗溫度是55 ℃。

1.6實驗巖心

根據(jù)龍618塊油層的物性特點制作平均滲透率為 800×10-3μm2的巖心，巖心規(guī)格為 4.5 mm×4.5 mm×30 mm，用于驅(qū)油實驗。

1.7實驗方案

（1）水驅(qū)至含水98%以上，分別注入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 PV的聚合物溶液進行驅(qū)油實驗；

（2）分別在水驅(qū)至含油飽和度為79%、70%、62%、50%、44%的時期，轉(zhuǎn)注聚合物溶液進行驅(qū)油實驗。

2　實驗結(jié)果及分析

2.1化學(xué)劑用量對稠油驅(qū)油效果的影響

在水驅(qū)至含水率為98%的巖心上分別注入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 PV的聚合物溶液進行驅(qū)油實驗，實驗結(jié)果如圖1所示。

圖1　采收率與注入孔隙體積倍數(shù)關(guān)系曲線Fig.1 Recovery ratio and injection pore volume multiple relationship curve

從圖1中可以看出，采收率隨著注入孔隙體系倍數(shù)的增加而逐漸升高；注入1.0 PV聚合物體系溶液，化學(xué)驅(qū)采出程度最高，為11.86%，注入0.2 PV的聚合物體系溶液化學(xué)驅(qū)采出程度最低，為4.46%。化學(xué)驅(qū)采收率與化學(xué)劑用量關(guān)系曲線如圖2所示。

可以看出，化學(xué)驅(qū)采出程度隨化學(xué)劑用量（PV）增加而變大，但是當(dāng)化學(xué)劑用量大于0.6 PV以后，化學(xué)驅(qū)采出程度變化趨勢逐漸變緩。在化學(xué)劑用量從0.2 PV增加到0.6 PV后，化學(xué)驅(qū)采出程度提高了6.42%，提高幅度相對較高，而從0.6PV增加到1 PV后，化學(xué)驅(qū)采出程度僅僅提高了0.98%。

圖2　化學(xué)驅(qū)采收率與化學(xué)劑用量關(guān)系曲線Fig.2 Recovery ratio of chemical flooding and dosage of chemical agents relationship curve

從以上可以看出，當(dāng)聚合物溶液濃度不變，而改變注入聚合物段塞的大小時，隨著聚合物段塞的增大，化學(xué)驅(qū)采出程度逐漸增大。但當(dāng)化學(xué)劑用量大于0.6 PV后，單位體積聚合物增油量幅度顯著下降，聚合物有效利用率降低。因此，現(xiàn)場實施聚合物溶液驅(qū)油時，考慮到注入成本的經(jīng)濟因素，建議選取聚合物溶液段塞大小為0.6 PV的注入量。

2.2化學(xué)劑不同注入時機對稠油驅(qū)油效果的影響

分別在水驅(qū)至含油飽和度為79%、70%、62%、50%、44%的巖心上進行驅(qū)油實驗，注入孔隙體積倍數(shù)均為0.60的聚合物溶液，實驗結(jié)果如圖3所示。

圖3　不同含油飽和度下注聚驅(qū)油實驗綜合曲線Fig.3 Oil displacement experiment resultant curve of injecting polymer in different oil saturation

隨著注入孔隙體積倍數(shù)的增加，采收率是逐漸升高的。水驅(qū)至含油飽和度分別為79%、70%、62%、50%、44%時進行聚合物驅(qū)，化學(xué)驅(qū)采出程度依次為 64.44%、51.98%、42.92%、20.00%、10.89%，總采出程度依次為 64.44%、62.67%、60.03%、57.51%、54.71%。當(dāng)含油飽和度為79%時轉(zhuǎn)注聚合物體系溶液，化學(xué)驅(qū)采出程度及總采出程度最高，含油飽和度為44%時轉(zhuǎn)注聚合物體系溶液化學(xué)驅(qū)采出程度及總采出程度最低。轉(zhuǎn)注聚合物體系溶液隨著含油飽和度的逐漸降低，化學(xué)驅(qū)采出程度是逐漸減小的，如圖4所示。

圖4　巖心中不同含油飽和度下實施化學(xué)驅(qū)的效果曲線Fig.4 Oil displacement efficiency curve of actualizing chemical flooding in different oil saturation

在不同含油飽和度下轉(zhuǎn)注聚合物溶液體系，化學(xué)驅(qū)采出程度是不同的。轉(zhuǎn)注聚合物溶液體系的時機越早，采收率越高，同時可以縮短開發(fā)時間。綜上研究結(jié)果分析可知，現(xiàn)場實施聚合物體系驅(qū)油時，建議提前進行聚合物體系驅(qū)油，不僅可以提高采收率，而且可以縮短開采時間。

3　結(jié) 論

（1）進行聚合物驅(qū)時，采出程度隨注入量（PV）增加而逐漸增大，當(dāng)聚合物注入量大于0.6 PV后，采出程度上升幅度變緩，因此，建議選取聚合物溶液段塞大小為0.6PV的注入量；

（2）水驅(qū)轉(zhuǎn)注聚合物體系溶液的時機越早，采收率越高。建議在實施聚合物體系溶液驅(qū)油時，提前進行聚驅(qū)，不僅可以提高采收率，而且可以縮短開采時間。

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Experimental Study on Influence of Chemical Agent Dosage and Injection Time on Heavy Oil Displacement Efficiency

YAN Wen-hua1，XV Chang-liang1，SUN Hai-tao2，WANG Shu-ting1，ZHANG Chao-liang1，WANG Gui-jie3
（1.Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery，Ministry of Education，Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163318，China；2.Institute of Petroleum Exploration and Development，Tuha Oil Corporation，Xinjiang Hami 839000，China；
3.PetroChina Liaohe Oil Field Branch Ciyutuo Oil Production Factory，Liaoning Shenyang 110206，China）

Abstract：Long 618 is a conventional heavy block in Liaohe oil field.Aiming at the problems of high viscosity of heavy oil and the low conventional water injection development efficiency，lab core experiments were carried out to study the influence of chemical agent dosage and injection time on heavy oil displacement efficiency.The results show that：with the increasing of chemical agent dosage，the degree of chemical reserve recovery increases，and it rises slowly after the injection volume is more than 0.6 PV；The sooner we inject the chemical agent，the higher recovery ratio.

Key words：Heavy oil；Chemical flooding；Dosage of chemical agents；Injection time；Recovery ratio

中圖分類號：TE 357

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-0460（2016）01-0007-03

基金項目：中國石油科技創(chuàng)新基金“特高含水期二元驅(qū)多段賽等流度驅(qū)油方法研究”，項目號：2013D-5006-0203。

收稿日期：2015-09-01

作者簡介：閆文華（1967-），女，黑龍江大慶人，教授，博士，2009年畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，研究方向：從事油田開發(fā)及提高采收率研究。E-mail：dqyanwh@163.com。