崔杰

應(yīng)用壓力恢復(fù)曲線評(píng)價(jià)過(guò)渡帶注聚井驅(qū)油效果

崔杰

中國(guó)石油大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠（黑龍江大慶163113）

油田開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)離不開(kāi)各種資料錄取、分析和應(yīng)用，而地層壓力資料更為重要。只有提高地層壓力，保持地層能量，油田才能高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提高原油采收率。通過(guò)注聚前和注聚后，在過(guò)渡帶試驗(yàn)區(qū)關(guān)井測(cè)試壓力恢復(fù)曲線，從而獲得地層參數(shù)，依次評(píng)價(jià)過(guò)渡帶試驗(yàn)區(qū)注聚合物驅(qū)油效果。通過(guò)注聚前、注聚后實(shí)測(cè)壓力恢復(fù)曲線所得地層參數(shù)分析對(duì)比、曲線分析，過(guò)渡帶高含水主力油層注聚合物采油，不僅改變了流體的滲流速度，而且改變了流體的滲流方向，高含水主力油層得到控制，低滲透油層得以加強(qiáng)，油層的非均質(zhì)性得到改善，從而提高了原油采收率。

壓力恢復(fù)曲線；過(guò)渡帶；聚合物驅(qū)

經(jīng)過(guò)大量的室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，聚合物驅(qū)油技術(shù)已在油田生產(chǎn)中投入應(yīng)用，并在油田的穩(wěn)產(chǎn)中起著突出的作用。以往的礦場(chǎng)試驗(yàn)均是針對(duì)純油區(qū)進(jìn)行的，過(guò)渡帶地區(qū)聚合物驅(qū)油還沒(méi)有形成規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。而過(guò)渡帶地區(qū)的原油儲(chǔ)量占有相當(dāng)?shù)谋壤?，在過(guò)渡帶地區(qū)進(jìn)行聚合物驅(qū)油試驗(yàn)還尚未進(jìn)行過(guò)，因此為了探索聚合物驅(qū)對(duì)過(guò)渡帶地區(qū)油層和原油性質(zhì)的適應(yīng)性，選擇薩爾圖油田北部過(guò)渡帶的葡I1-4高含水油層開(kāi)展先導(dǎo)性聚合物驅(qū)油礦場(chǎng)試驗(yàn)，為油田過(guò)渡帶油層在高含水開(kāi)采期間的穩(wěn)產(chǎn)措施提供實(shí)踐依據(jù)和技術(shù)支持。

試驗(yàn)區(qū)位于薩北開(kāi)發(fā)區(qū)北部過(guò)渡帶北4-8-丙54、丙55井至北3-丁2-40、43井區(qū)，面積0.84km2，地質(zhì)儲(chǔ)量168.1×104t,全區(qū)空隙體積292.43×104m3。試驗(yàn)中心井區(qū)面積0.4km2，空隙體積為141.73× 104m3，地質(zhì)儲(chǔ)量為80.0×104t。試驗(yàn)區(qū)為不規(guī)則的四點(diǎn)法面積井網(wǎng)，井距為175～200m，注入井10口，采油井9口，平衡井12口。9口采油井平均砂巖厚度為15.8m，平均有效厚度為12.9m，平均有效滲透率為0.608μm2；10口注入井平均砂巖厚度為15.7m，平均有效厚度為13.1m，平均有效滲透率為0.528μm2。

試驗(yàn)區(qū)10口注入井首先水驅(qū)空白試注，一年后轉(zhuǎn)入注聚合物。注聚合物溶液后，由于大大增加了注入水的黏度以及聚合物在孔隙介質(zhì)中的吸附、滯留和機(jī)械捕集，將引起油層滲透率降低[1-2]，使?jié)B流阻力增加。從注入井注入壓力變化曲線看，北過(guò)試驗(yàn)區(qū)在注入聚合物溶液后，注入井注入壓力始終保持較高水平，與其他注聚試驗(yàn)區(qū)相比，過(guò)渡帶試驗(yàn)區(qū)在注聚階段平均注入壓力高，上升幅度為51.2%。

1 壓力恢復(fù)曲線參數(shù)對(duì)比與分析

在聚合物驅(qū)過(guò)程中，對(duì)9口采油井進(jìn)行水驅(qū)和聚驅(qū)分階段壓力恢復(fù)測(cè)試[3-5]。由于過(guò)渡帶原油物性差、黏度高、續(xù)流時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)計(jì)關(guān)井時(shí)間為120h。從水驅(qū)和聚驅(qū)壓力恢復(fù)曲線解釋得到地層參數(shù)分析。

1.1地層滲透率

由于高含水主力油層，水驅(qū)階段地層滲透率較高，4口井平均滲透率為0.845 343μ㎡（表1）；注聚合物見(jiàn)效后，4口井的平均滲透率為0.039 312μ㎡（表2）。由此得出，水驅(qū)、聚驅(qū)地層滲透率發(fā)生明顯變化，由大變小。說(shuō)明聚合物分子吸附滯留在油層孔隙中，從而降低了水向滲透率，改變了水的流向，擴(kuò)大了波及體積。

表1 水驅(qū)壓力恢復(fù)曲線參數(shù)

表2 聚驅(qū)壓力恢復(fù)曲線參數(shù)

1.2地層流動(dòng)系數(shù)

水驅(qū)空白階段，地層流體流動(dòng)能力較強(qiáng)，4口井平均流動(dòng)系數(shù)為1.143 054μ㎡·m/(mPa·s)（表1）；而注聚后平均流動(dòng)系數(shù)為0.055 601μ㎡·m/（mPa·s）（表2），流動(dòng)能力變差（圖1～圖4）。說(shuō)明聚合物溶液流經(jīng)多孔介質(zhì)時(shí)，由于吸附、機(jī)械捕集，而使聚合物分子滯留在多孔介質(zhì)中，引起油層滲透率降低，改變了水的流向，高滲透率層得到控制，中、低滲透率層得到加強(qiáng)，地層的非均質(zhì)性得到改善，如圖2、圖4所示。推動(dòng)油流向井底驅(qū)進(jìn)，從而起到增油降液結(jié)果，提高原油采收率。

圖1 水驅(qū)壓力恢復(fù)曲線半對(duì)數(shù)

圖2 水驅(qū)壓力恢復(fù)曲線雙對(duì)數(shù)

圖3 聚驅(qū)壓力恢復(fù)曲線半對(duì)數(shù)

圖4 聚驅(qū)壓力恢復(fù)曲線雙對(duì)數(shù)

1.3流度

水驅(qū)階段，4口井平均流度是0.091 885μ㎡/（mPa·s）（表1）；而注聚合物后4口井平均流度是0.004273μ㎡/（mPa·s）（表2）。見(jiàn)聚流度后變小。從數(shù)據(jù)分析，聚合物溶液提高了水黏度，降低了水相滲透率，結(jié)果使水的流度大幅度下降，而聚合物是不溶于油的，對(duì)油的黏度幾乎沒(méi)有影響，由于油滴、油流等在聚合物前緣聚集油相滲透率增加，油的流度加大，結(jié)果水油流度比大幅度降低。

流度比的降低，既提高平面波及效率，克服注入水的“突進(jìn)”，又提高垂向波及效率，增加了吸水厚度，使得油層各部位吸水比例發(fā)生變化，擴(kuò)大整體波及體積，提高原油采收率。

1.4地層導(dǎo)壓系數(shù)

在水驅(qū)階段，油層內(nèi)部導(dǎo)壓速度較快，傳壓能力強(qiáng)，4口井平均地層導(dǎo)壓系數(shù)為1 236.391cm2/s（表1）；注聚合物溶液后，4口井平均導(dǎo)壓系數(shù)為60.127cm2/s（表2）。見(jiàn)聚后導(dǎo)壓系數(shù)變小，壓力恢復(fù)慢，拐點(diǎn)壓力高，從圖1，圖3可以得到拐點(diǎn)壓力分別為9.765MPa和13.611MPa。聚合物溶液從注入井口到井底為第一階段，從注入井井底到采出井井底為第二階段，從采出井井底到采出井井口為第三階段。在此三個(gè)階段中聚合物溶液的黏度是變化的，而不是定值。

根據(jù)聚合物溶液的流變性，其溶液的黏度與相對(duì)分子質(zhì)量、溶液濃度、水解度、溫度、水中的礦化度有關(guān)。在相同條件下，即在同一深度，地層溫度和水中的礦化度基本是定值，所以從注入井井底到采出井井底聚合物溶液的黏度似為定值，而且其黏度遠(yuǎn)大于原油黏度，因此使得導(dǎo)壓系數(shù)下降，壓力傳播緩慢。

1.5水驅(qū)、聚驅(qū)曲線對(duì)比分析

北部過(guò)渡帶葡I1-4油層以河流—三角洲的泛濫平原和分流平原沉積環(huán)境為主，內(nèi)前緣沉積屬次要地位。油層具有明顯的正韻律特征，油層非均質(zhì)性較嚴(yán)重，滲透率變異系數(shù)為0.647。

水驅(qū)空白時(shí)段雙對(duì)數(shù)曲線也反映出過(guò)渡帶油層的非均質(zhì)特性，它的雙對(duì)數(shù)曲線擬合圖，如圖2所示，剛關(guān)井恢復(fù)的早期段為井筒儲(chǔ)存階段，達(dá)到最大值后下降，這一最大值為受井筒儲(chǔ)存和表皮系數(shù)影響的極大值，這時(shí)的高滲透層恢復(fù)得比低滲透層快，之后高滲透層的流體流入井筒后又灌進(jìn)低滲透層，形成倒灌現(xiàn)象，壓力導(dǎo)數(shù)曲線下降后達(dá)到極小值，這時(shí)壓力達(dá)到一定程度后低滲透層又逐漸開(kāi)始?jí)毫謴?fù)，導(dǎo)數(shù)曲線開(kāi)始上翹，兩層恢復(fù)逐漸達(dá)到平衡，壓力導(dǎo)數(shù)曲線向水平直線段過(guò)渡。根據(jù)壓力導(dǎo)數(shù)曲線出現(xiàn)的極大值、極小值和一水平直線段，確定油層為雙滲油層，其滲透率不同，在開(kāi)井生產(chǎn)期間兩層的流體同時(shí)向井底流動(dòng)，且兩層之間又相互竄通。

聚驅(qū)時(shí)段雙對(duì)數(shù)曲線反映出過(guò)渡帶油層的非均質(zhì)特性向均質(zhì)性轉(zhuǎn)變，壓力恢復(fù)曲線呈現(xiàn)均質(zhì)油藏的特征，在半對(duì)數(shù)曲線上有一直線段，如圖3所示，在壓力導(dǎo)數(shù)曲線上有一水平的0.5直線段，只有極大值沒(méi)有極小值，之后就是直線段，符合均質(zhì)油層特征，如圖4所示。在聚合物注入過(guò)程中，油層吸水量有所改變，改善驅(qū)油效果，油層滲透率變異系數(shù)減小，壓力趨于接近，基本達(dá)到均質(zhì)同向。在油層中聚合物溶液流動(dòng)，流度比改變加快油相流速提高采收率，同時(shí)抑制注入液沿主流線突進(jìn)，擴(kuò)大面積波及，提高驅(qū)油效率。

2 結(jié)論

通過(guò)聚驅(qū)前、聚驅(qū)后實(shí)測(cè)壓力恢復(fù)曲線所得地層參數(shù)對(duì)比、曲線分析，過(guò)渡帶高含水主力油層注聚合物采油，不僅改變了流體的滲流速度，而且改變了流體的滲流方向，高含水主力油層得到控制，低滲透油層得以加強(qiáng)，油層的非均質(zhì)性得到改善，從而提高了原油采收率。

[1]王志武,劉恒,高樹(shù)棠,等.三次采油技術(shù)及礦場(chǎng)應(yīng)用[M].上海：上海交通大學(xué)出版社,1995.

[2]胡博仲.聚合物驅(qū)采油工程[M].北京：石油工業(yè)出版社, 1997.

[3]童憲章.壓力恢復(fù)曲線在油、氣田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[M].北京：石油工業(yè)出版社,1976.

[4]鐘松定.試井分析[M].北京：石油大學(xué)出版社,1991.

[5]徐錫良,黃大權(quán).試井[M].北京：石油工業(yè)出版社,1988.

The acquisition,analysis and utilization of various data are important to the oilfield development and test,and among them, formation pressure data is more important.Only when the formation pressure is increased and the formation energy is maintained,the oil field can gain high yield and stable yield,and the recovery rate of crude oil can be increased.The pressure build-up curve is obtained by shut-in testing in the transition zone after polymer injection,and thus the formation parameters were obtained to evaluate the oil dis?placement effect of polymer flooding in transition zone.The polymer flooding in the high water cut reservoir in the transitional zone not only changed the flow velocity of the fluid,but also changed the flow direction of fluid.Therefore the seepage of the main reservoir with high water cut is controlled,the seepage of the low permeability reservoir is strengthened,the heterogeneity of the reservoir is improved, and thus,the recovery factor of crude oil is enhanced.

pressure build-up curve;transition zone;polymer flooding

立崗

2016-12-26

崔杰（1966-），男，工程師，現(xiàn)主要從事測(cè)試解釋和井下作業(yè)管理工作。