郭宜民

（中國石油遼河油田公司茨榆坨采油廠，遼寧 遼中110206）

弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)逐漸成為油田注水開發(fā)后期穩(wěn)油控水的主要技術(shù)之一， 由于受到有效期的限制，目前普遍采用小規(guī)模、多輪次重復調(diào)驅(qū)法，該方法存在增油效果逐漸遞減的問題，多輪次重復調(diào)驅(qū)使弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)面臨著挑戰(zhàn)［1］。

弱凝膠-表面活性劑復合調(diào)驅(qū)技術(shù)是將弱凝膠調(diào)驅(qū)和化學驅(qū)油結(jié)合起來的新興技術(shù)，該技術(shù)的實施方法是先注入弱凝膠，然后注入表面活性劑。 弱凝膠具有較好的滲透率選擇性，即優(yōu)先進入高滲透的大孔道［2］，既能起到封堵作用，又能在后續(xù)注入液體的作用下沿高滲透層緩慢地向地層深部運移，對層間非均質(zhì)性、層內(nèi)非均質(zhì)性能起到良好的調(diào)整作用，使后續(xù)注入的表面活性劑能夠有效地進入低滲透地層。 后續(xù)注入的表面活性溶液可使油水界面張力大幅降低， 引起毛細管力和粘附力大大降低，同時促進聚合物拉伸、攜帶盲端中的殘余油，使各種不連續(xù)的油珠（膜）聚并而形成可流動的油流［3］。 弱凝膠和表面活性劑有良好的協(xié)同效應(yīng)，在殘余油集中的區(qū)域充分發(fā)揮高效驅(qū)替作用，實現(xiàn)了堵水和驅(qū)油雙重目的。

本文對弱凝膠和表面活性劑的性能以及二者結(jié)合應(yīng)用的可行性進行了室內(nèi)實驗，并選擇了平面矛盾突出且進行過多輪次弱凝膠調(diào)驅(qū)的茨4塊進行了現(xiàn)場應(yīng)用試驗。

1 復合調(diào)驅(qū)性能及評價實驗

1.1 弱凝膠性能實驗

弱凝膠的性能主要包括成膠性能、流變特性、在多孔介質(zhì)中的流動特性和調(diào)驅(qū)性能［4］。 本次主要進行了弱凝膠抗剪切能力、阻力系數(shù)和封堵能力實驗研究。

實驗條件： 弱凝膠類型為鉻交聯(lián)的弱凝膠體系，成膠后黏度9 000 mPa·s；聚合物類型為陰離子聚丙烯酰胺，水解度為22%～26%，相對分子質(zhì)量為2 000×104；所用油和水均來自茨4塊產(chǎn)出液（含水78.6%，50℃原油黏度185.3 mPa·s， 地層水性質(zhì)屬NaHCO3型，總礦化度1 893 mg/L）。

1.1.1 抗剪切能力

由弱凝膠抗剪切能力實驗可知，弱凝膠注入巖心后，受剪切影響，初始儲能模量和黏度迅速下降，0.75 m處凝膠儲能模量為0.32 Pa，下降了80%；黏度下降為3 920 mPa·s，比初始黏度下降了56.4%。但是進入深度超過0.75 m后，直至1.5 m，弱凝膠的儲能模量和黏度不再下降（見圖1）。 表明弱凝膠在地層深部有很強的抗剪切能力。

1.1.2 阻力系數(shù)

由弱凝膠模擬驅(qū)替實驗可知，隨著調(diào)驅(qū)劑(未交聯(lián))的注入，注入壓力快速上升，注入1PV數(shù)左右時，注入壓力從0.032 MPa升至0.054 MPa， 阻力系數(shù)由0.82增加到1.43，阻力系數(shù)增加1.74倍，后續(xù)注水阻力系數(shù)由1.3升高至1.75（見圖2）。 擠注過程中，壓力和阻力系數(shù)增加，后續(xù)注水時壓力和阻力系數(shù)繼續(xù)增加， 表明不管是在調(diào)驅(qū)施工中還是后續(xù)注水，弱凝膠都具有很好的升壓能力。 只有調(diào)驅(qū)目的層吸水壓力增加，才能使不吸水層吸水。

1.1.3 封堵能力

按相關(guān)標準和要求進行實驗： 將弱凝膠在0.8 MPa的壓力下注入巖心，待巖心注滿后，將其裝瓶密封，放在60℃電熱恒溫干燥箱內(nèi)保溫10 d，取出測定封堵后巖心的水相滲透率［5］。從實驗結(jié)果可知，弱凝膠對巖心的封堵效果較好， 巖心封堵率達到70%以上（見表1）。

呼吸內(nèi)科學是一門實用的學科，涵蓋整個內(nèi)科學習過程，包括系統(tǒng)學習和臨床實習。系統(tǒng)學習主要包括課堂系統(tǒng)講座和臨床實習生，并根據(jù)課程提綱的要求進行組合。臨床實踐階段作為臨床診療實踐，是醫(yī)學理論與臨床實踐相結(jié)合的過渡時期，也是臨床醫(yī)學生臨床工作不可或缺的過程。

表1 封堵前后巖心封堵率變化

1.2 表面活性劑性能實驗

為了驗證所選的表面活性劑是否適應(yīng)目標油藏，進行了3項評價實驗。

實驗條件： 活性劑類型為烷基酚系聚氧乙酸醚型表面活性劑；聚合物類型為陰離子聚丙烯酰胺，水解度為22%～26%，相對分子質(zhì)量為（1 900～2 000）×104； 所用油和水分別為茨4塊產(chǎn)出液分離出的原油和污水。

1.2.1 無水期驅(qū)油性能評價

將巖心飽和油后，老化7 d，進行水驅(qū)油物模實驗，驅(qū)替至排出液含水100%后，再用質(zhì)量分數(shù)為2‰的表面活性劑驅(qū)油［6］，再次驅(qū)替至含水100%后，進行對比計算，結(jié)果見表2。

表2 表面活性劑驅(qū)油效率物模實驗

表面活性劑驅(qū)油效率平均值達到33.16%，比水驅(qū)平均增加17.95%。

1.2.2 聚合物的影響

復合驅(qū)動通常比單一組分驅(qū)動的采收率高，主要是由于其中的表面活性劑和聚合物之間有協(xié)同效應(yīng)［6］。 將巖心飽和油后，用質(zhì)量分數(shù)為2‰的聚合物（黏度133.3 mPa·s）與質(zhì)量分數(shù)為2‰的表面活性劑進行驅(qū)油實驗，與單獨使用表面活劑驅(qū)替對比驅(qū)替效率，實驗結(jié)果見表3。

表3 注入聚合物段塞對活性劑驅(qū)影響

注入聚合物段塞后比單獨使用表面活性劑驅(qū)油平均提高驅(qū)油效率4.45%， 這說明注入聚合物可有效緩解層內(nèi)的非均質(zhì)性，兩種藥劑可以起到綜合作用。

通過在水中添加化學劑的方法來大幅度降低油水界面張力， 使其降至10-1～10-3mN/m數(shù)量級，這是化學驅(qū)或復合驅(qū)提高采收率的理論基礎(chǔ)之一。 由界面張力測定實驗結(jié)果（表4）可知，在30～55 ℃條件下， 實驗所選原油和地層水之間的界面張力為5.335 mN/m，加入表面活性劑后，穩(wěn)態(tài)界面張力降至0.004 mN/m［7-8］。

表4 界面張力測定結(jié)果 mN/m

1.3 復合調(diào)驅(qū)實驗

按平面模型進行實驗。 模型裝置長25 cm，寬25 cm，有效砂體長20 cm，寬20 cm，填砂厚度6 cm，整體采用五點井網(wǎng)的注采關(guān)系， 井眼直徑均為3 mm。為研究在油層平面非均質(zhì)性條件下弱凝膠的流動特性，實驗中填砂為平面不均勻填砂［9］。在注入井和生產(chǎn)井的對角線上，采用20～40目的石英砂充填，模擬高滲透帶，高滲透帶寬度為20 mm。 其余充填40～120目的石英砂，模擬低滲透帶。

方案一：向注入井注水，驅(qū)替至含水90%；依次進行4輪弱凝膠調(diào)驅(qū)， 每輪注入弱凝膠0.3 PV數(shù)，候凝3 d，后續(xù)水驅(qū)；計算每輪調(diào)驅(qū)的采收率情況。

方案二：向注入井注水，驅(qū)替至含水90%；依次進行4輪弱凝膠調(diào)驅(qū)， 每輪注入弱凝膠0.3 PV數(shù)，候凝3 d，后續(xù)注入表面活性劑0.3 PV數(shù)，最后水驅(qū)；計算每輪調(diào)驅(qū)的采收率情況。 實驗結(jié)果見表5。

從實驗結(jié)果可看出，復合調(diào)驅(qū)比單純的弱凝膠調(diào)驅(qū)提高采收率6.3%，這說明弱凝膠與表面活性劑具有良好的協(xié)同作用。 因此，采用復合調(diào)驅(qū)提高采收率是可行的。

表5 弱凝膠調(diào)驅(qū)與復合調(diào)驅(qū)提高采收率效果對比 %

2 現(xiàn)場試驗

2.1 試驗區(qū)塊狀況

選擇復雜小斷塊茨4塊進行現(xiàn)場試驗。 該區(qū)塊含油面積1.3 km2，石油地質(zhì)儲量138 t，平均孔隙度21.7%，平均滲透率448.5×10-3μm2。 儲層發(fā)育單一，油水井連通關(guān)系良好，但平面矛盾突出，儲層物性由中心向邊部逐漸變差，中部油層厚度25.8 m，滲透率1 219.35×10-3μm2；邊部油層厚度25.8 m，滲透率369.2×10-3μm2。 該區(qū)塊為普通稠油油藏，油水黏度比為143。 截止到實施復合調(diào)驅(qū)前，該塊共進行過3次弱凝膠調(diào)驅(qū)，處理量依次增加，但增油量依次減少。2012年6月注入弱凝膠1 500 m3， 累計增油3 800 t；2014年3月注入弱凝膠2 000 m3， 累計增油3 200 t；2015年10月注入弱凝膠3 000 m3，累計增油2 800 t。

2.2 實施方案

設(shè)計調(diào)驅(qū)方案為： 第一段塞注入弱凝膠3 000 m3（處理半徑20 m），候凝3 d，第二段塞注入表面活性劑4 000 m3， 后續(xù)注水。 2016年11月開始現(xiàn)場施工，2017年10月施工完畢。

3 效果評價

措施后區(qū)塊日產(chǎn)液由66.5 t上升到88.6 t， 日產(chǎn)油由11.4 t上升到20.5 t（見圖4），綜合含水由82.8%下降到76.9%（見圖5），截至2018年5月累計增油4 100 t。 措施后區(qū)塊在含水穩(wěn)中有降的條件下注采比由0.31提高到0.96， 地層能量得到了充分補充， 對應(yīng)油井平均動液面由措施前的1 598 m上升到1 194 m。

4 認識及結(jié)論

（1）弱凝膠-表面活性劑復合調(diào)驅(qū)是針對多輪次弱凝膠調(diào)驅(qū)后增油遞減而研究的新技術(shù)，室內(nèi)實驗表明，二者具有很好的配伍性和協(xié)同性。

（2）生產(chǎn)實踐證明，在平面矛盾突出的區(qū)塊，進行多輪次弱凝膠調(diào)驅(qū)后，實施復合調(diào)驅(qū)，可達到堵水和驅(qū)油雙重目的，進一步提高采收率。

（3）弱凝膠-表面現(xiàn)活性劑復合調(diào)驅(qū)技術(shù)可在多輪次重復進行凝膠調(diào)驅(qū)的油田推廣。