張曉冉 孟祥海 代磊陽

摘 ? ? ?要：海上J油田開展二元復(fù)合驅(qū)取得了較好的效果，目前已進(jìn)入方案實(shí)施后期，分析產(chǎn)聚濃度可知，大量聚合物因吸附滯留殘留在地層中，因此開展二元驅(qū)后殘留聚合物再利用技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)二元驅(qū)后進(jìn)一步提質(zhì)增效。結(jié)果表明，二元復(fù)合驅(qū)后剩余油分布更加零散，多位于邊角部位，主要富集在滲透率相對較低、厚度相對較大的層位。改性酚醛樹脂交聯(lián)劑C與聚合物配伍性最好，在聚合物濃度為400 mg/L時(shí)，1 000 mg/L交聯(lián)劑C與1 000 mg/L助交聯(lián)劑復(fù)配，體系交聯(lián)強(qiáng)度能達(dá)到27 000 mPa·s 以上，形成高強(qiáng)度凝膠。驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用殘留聚合物再利用技術(shù)，在聚合物驅(qū)基礎(chǔ)上注入0.2PV固定劑，可進(jìn)一步提高采收率3.28%。

關(guān) ?鍵 ?詞：二元復(fù)合驅(qū);剩余油;殘余聚合物;黏度損失;提高采收率

中圖分類號：TE357.46 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ? ?文章編號： 1671-0460（2020）02-0454-04

Abstract： ?The binary compound flooding in offshore J oilfield has achieved good results， and now it has entered the later stage of the implementation of the scheme. According to the analysis of the concentration of polymer production， a large number of polymers were retained in the formation due to adsorption， so the residual oil distribution and residual polymer reuse technology after binary flooding were studied to further improve the quality and efficiency after binary flooding. The results showed that the remaining oil after binary compound flooding was more scattered， mostly located in the corner， mainly concentrated in the layer with relatively low permeability， weak washing and non-washing， relatively large thickness. Crosslinking agent C had the best compatibility with the polymer， and could form high-strength gel at a wide concentration of 500～1 000 mg/L. When the polymer concentration was 400 mg/L， ?1 000 mg/L crosslinking agent C was combined with 1 000 mg/L crosslinking agent， and the crosslinking strength of the system was more than 27 000 mPa·s. Oil displacement experiment results showed that the recovery of 3.28% could be improved by injecting 0.2 PV fixed agent on the basis of polymer flooding using residual polymer recycling technology.

Key words： binary compound drive; residual oil; residual polymer; coefficient of residual resistance; EOR

海上J油田為渤海北部陸相三角洲沉積油田，開展聚合物/表活劑二元復(fù)合驅(qū)以來取得了較好的開發(fā)效果，累計(jì)增油超過100萬m3。目前方案實(shí)施已進(jìn)入后期，即將結(jié)束二元復(fù)合驅(qū)段塞注入[1-7]。結(jié)合注二元井組注采對應(yīng)關(guān)系，對產(chǎn)出聚合物濃度和微觀形態(tài)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，大量聚合物因吸附滯留、井組連通不完善等原因殘留在地層中。若方案結(jié)束轉(zhuǎn)水驅(qū)，高滲透層的殘余聚合物大量產(chǎn)出，不但造成了一定程度浪費(fèi)，還提高了水處理流程壓力，污染環(huán)境[8，9]。如何進(jìn)一步在化學(xué)驅(qū)后提高采收率，利用殘留、吸附在地層中的聚合物，對提高化學(xué)驅(qū)后開發(fā)技術(shù)尤為重要。

本文開展二元驅(qū)后殘留聚合物再利用技術(shù)研究，篩選不同的藥劑類型和濃度，對地層中殘留的聚合物進(jìn)行二次再利用，封堵高滲透層，改善后續(xù)水驅(qū)吸液剖面，實(shí)現(xiàn)二元復(fù)合驅(qū)后的進(jìn)一步提質(zhì)增效，對提高化學(xué)驅(qū)后開發(fā)技術(shù)有良好的指導(dǎo)意義。

1 ?二元驅(qū)后油藏特征

1.1 ?二元驅(qū)后剩余油分布

受水聚干擾、高滲條帶聚竄和產(chǎn)出端堵塞等因素影響，海上J油田二元復(fù)合驅(qū)后儲層剩余油分布復(fù)雜多樣。應(yīng)用數(shù)值模擬軟件模擬海上J油田二元驅(qū)方案至結(jié)束的剩余油分布，可以發(fā)現(xiàn)二元驅(qū)后剩余油分布更加零散，多位于邊角部位。平面上主要富集在非主流線區(qū)域、斷層遮擋處及井網(wǎng)控制不到區(qū)域，縱向上主要富集在低水洗層段，存在弱、強(qiáng)水洗交互分布情況，開發(fā)潛力較大。統(tǒng)計(jì)不同滲透率、厚度和平均含水飽和度情況下剩余儲量見表1，發(fā)現(xiàn)剩余儲量主要富集在滲透率相對較低、厚度相對較大的層位，含水飽和度在50%～70%之間儲層剩余儲量超過60%，說明這些部位為剩余油主要潛力區(qū)。

1.2 ?二元驅(qū)后剖面情況

方案結(jié)束后兩口典型井的注水、生產(chǎn)剖面如圖1。結(jié)果表明，二元復(fù)合驅(qū)方案結(jié)束后，部分井層間矛盾更加突出，出現(xiàn)大段內(nèi)小層吸水和產(chǎn)液的情況，導(dǎo)致后續(xù)水驅(qū)發(fā)生嚴(yán)重的水竄現(xiàn)象，低效無效循環(huán)情況加劇，影響后期開發(fā)效果。

結(jié)合二元驅(qū)后剩余油分布和注采剖面情況，根據(jù)產(chǎn)聚濃度曲線與平面分布發(fā)現(xiàn)，不同生產(chǎn)井產(chǎn)聚濃度差異較大，平均產(chǎn)聚濃度高于400 mg/L，最高值達(dá)到1 000 mg/L，因此分析認(rèn)為二元驅(qū)后地層中有大量聚合物存留，這部分聚合物主要聚集在竄流嚴(yán)重的高孔高滲及高含水層位，因此設(shè)計(jì)地下殘留聚合物再利用方案，封堵高孔高滲層位及主流通道，提高中低深層動用程度[10-13]，提升二元驅(qū)后開發(fā)效果。

2 ?地下殘留聚合物固定劑體系篩選評價(jià)

礦場應(yīng)用較多的殘留聚合物再利用技術(shù)，主要是通過加入特定交聯(lián)劑及助劑在驅(qū)替液中，保持低黏度下注入，使驅(qū)替液更多地進(jìn)入高滲透層，利用交聯(lián)劑與地層中不同形式殘余存在的聚合物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，生成強(qiáng)度較高的凍膠，實(shí)現(xiàn)高滲透層的有效封堵，使得后續(xù)注入水更多進(jìn)入中、低滲透層，同時(shí)深部調(diào)整各層間的滲透率極差，更好的啟動中低滲透層，從而驅(qū)出中低滲透層的原油，提高原油采收率。

2.1 ?交聯(lián)劑類型篩選

實(shí)驗(yàn)藥劑：實(shí)驗(yàn)室合成的三種改性酚醛樹脂交聯(lián)劑A、B、C，呈淺黃色粉末狀;助交聯(lián)劑，白色顆粒;J油田現(xiàn)場在用聚合物，白色粉末。

實(shí)驗(yàn)用水：J油田現(xiàn)場配液用水，礦化度2 845 mg/L，離子組成見表2。

實(shí)驗(yàn)方案：（1）在一定量的水中，分別加入交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑，配成一定濃度的交聯(lián)劑溶液和助交聯(lián)劑溶液;（2）稱取稀釋好的400 mg/L聚合物溶液，加入不同的溶解好的交聯(lián)劑攪拌均勻后，再加入助交聯(lián)劑溶液，總體攪拌均勻30 min，排除空氣密封，放置在57 ℃烘箱內(nèi)反應(yīng)，觀察1、4、7、12及30 d等不同天數(shù)內(nèi)并測試體系黏度，測試不同交聯(lián)比例條件下的體系性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

結(jié)果表明，交聯(lián)劑C與聚合物配伍性最好，在較低的聚合物濃度400 mg/L時(shí)，與同類型不同結(jié)構(gòu)的交聯(lián)劑A、B相比，能形成更高強(qiáng)度的凝膠，30天后黏度仍能保持在30 000 mPa·s以上。因此篩選交聯(lián)劑C為本次實(shí)驗(yàn)的主交聯(lián)劑。

2.2 ?固定劑配方優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)采用直徑為45 mm，長為300 mm的石英砂填充的人造巖心，用J油田注入水飽和，測初始滲透率，注入不同濃度聚合物溶液，待產(chǎn)出端產(chǎn)出聚合物濃度穩(wěn)定后，注入不同質(zhì)量濃度的固定劑溶液0.3PV，在溫度為57 ℃條件下，放置48 h，測巖心的殘余阻力系數(shù)，結(jié)合殘余阻力系數(shù)來判斷固定劑與巖心殘留聚合物的相互作用對巖心的封堵能力，以優(yōu)選最佳的固定劑配方濃度。結(jié)果見表4、表5。

（1）交聯(lián)劑濃度優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在助交聯(lián)劑濃度不變時(shí)，隨著交聯(lián)劑質(zhì)量濃度的增加，巖心的殘余阻力系數(shù)增加，當(dāng)聚合物濃度較高時(shí)增加幅度尤為明顯，對聚合物的固定效果較好。當(dāng)交聯(lián)劑濃度為1 200 mg/L時(shí)，在不同聚合物濃度下，殘余阻力系數(shù)增加幅度較大，當(dāng)交聯(lián)劑濃度為1 500 mg/L時(shí)，雖殘余阻力系數(shù)進(jìn)一步提高，但隨著聚合物濃度的增加，提高幅度不明顯，因此優(yōu)選固定劑中交聯(lián)劑C濃度1 200 mg/L。

（2）助交聯(lián)劑濃度優(yōu)化

結(jié)果表明，低助交聯(lián)劑濃度時(shí)，隨著濃度的增加，殘余阻力系數(shù)增幅較大，但當(dāng)助交聯(lián)劑濃度大于1 000 mg/L時(shí)，對固定劑固定效果影響較小，殘余阻力系數(shù)增幅呈變緩趨勢。同時(shí)質(zhì)量濃度越高的固定劑，藥劑成本越高，綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終優(yōu)選固定劑濃度為1 200 mg/L交聯(lián)劑+1 000 mg/L助交聯(lián)劑，同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，固定劑對于高質(zhì)量濃度的聚合物有更好的固定作用。由于聚合物驅(qū)后在高滲透層中殘余的聚合物溶液濃度最高，因此該體系能夠?qū)Φ叵赂邼B透層中的聚合物形成有效固定，較好的改善后續(xù)水驅(qū)波及系數(shù)的作用。

（3）固定劑用量優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)采用直徑為45 mm，長為300 mm的三層非均質(zhì)石英砂填充的人造巖心，用J油田注入水和原油先后飽和，水驅(qū)至含水76%，并注入0.3PV聚合物溶液，并注入不同用量的固定劑體系，后續(xù)水驅(qū)至含水98%。在溫度為57℃條件下，測定不同注入PV數(shù)下不同巖心采收率，并與不注入固定劑對比，計(jì)算提高采收率值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6。

結(jié)果表明，隨著固定劑注入量增加，原油采收率不斷提高。固定劑的用量為0.2PV時(shí)，與無固定劑方案相比，提高采收率3.28%。當(dāng)注入量大于0.20PV時(shí)，提高采收率幅度變緩。說明固定劑對巖心內(nèi)殘留聚合物固定后，對于高滲透層的封堵非常有效，使注水剖面得到較大程度的改善，提高了后續(xù)水驅(qū)的波及系數(shù)，可以進(jìn)一步提高原油的采收率。當(dāng)巖心內(nèi)殘留聚合物充分利用時(shí)，提高固定劑濃度，并不能繼續(xù)增強(qiáng)交聯(lián)聚合物黏度以改善注采剖面，因此優(yōu)選最佳固定劑注入用量為0.2PV，與空白方案相比，提高采收率3.28%。

3 ?結(jié)論

（1）二元復(fù)合驅(qū)后剩余油分布更加零散，多位于邊角部位，主要富集在滲透率相對較低、厚度較大的層位。含水飽和度在50%～70%之間儲層剩余儲量超過60%，說明這些部位為剩余油主要潛力區(qū)。二元驅(qū)后地層中有大量聚合物存留，這部分聚合物主要聚集在竄流嚴(yán)重的高孔高滲及高含水層位。

（2）交聯(lián)劑C與聚合物配伍性最好，在較低的聚合物濃度400 mg/L時(shí)，與同類型不同結(jié)構(gòu)的交聯(lián)劑A、B相比，能形成更高強(qiáng)度的凝膠，30 d后黏度仍能保持在30 000 mPa·s以上。

（3）固定劑對巖心內(nèi)殘留聚合物固定后，對于高滲透層的封堵非常有效，使注水剖面得到較大程度的改善，提高了后續(xù)水驅(qū)的波及系數(shù)，固定劑濃度為1 200 mg/L交聯(lián)劑+1 000 mg/L助交聯(lián)劑，注入量0.2PV時(shí)，與無固定劑方案相比，提高采收率3.28%。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏冠山，劉宗賓，宋洪亮，等.海上三角洲相油田剩余油控制因素及挖潛—以渤海灣盆地JZ油田為例[J].斷塊油氣田， 2018， 25 （05）： 598-603.

[2]馬良帥，喻高明.聚合物驅(qū)剩余油油層挖潛措施研究[J].當(dāng)代化工，2019，48（02）：372-375.

[3]張洪，李彪，王錦林.渤海JZ9-3油田二元復(fù)合驅(qū)效果分析[J].中國洗滌用品工業(yè)，2014，5（01）：43-45.

[4]魏俊， 王錦林， 王宏申. 渤海X油田X9井二元復(fù)合驅(qū)效果分析[J].天津科技， 2013， 40 （05）： 33-35.

[5]吳金濤. 二元復(fù)合驅(qū)化學(xué)劑竄流預(yù)警方法研究[D]. 中國石油大學(xué)（華東）， 2014.

[6]孫靈輝.聚驅(qū)后化學(xué)驅(qū)進(jìn)一步提高原油采收率方法研究[D].大慶石油學(xué)院， 2005.

[7]張以根，元福卿，祝仰文，等.勝利油區(qū)化學(xué)驅(qū)油技術(shù)面臨的矛盾及對策[J]. 油氣地質(zhì)與采收率，2003，6（01）：53-55+8-9.

[8]吳海君.二元復(fù)合驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)改善開發(fā)效果研究[D].中國石油大學(xué)（華東），2015.

[9]謝曉慶，馮國智，劉立偉，等.聚驅(qū)后殘留聚合物分布及對二元驅(qū)的增效作用[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，37（04）：135-140.

[10]劉明軼，王業(yè)飛，崔亞，等.聚合物驅(qū)后增產(chǎn)技術(shù)研究[J].斷塊油氣田，2006，13（01）：40-41.

[11]王正波，葉銀珠，王繼強(qiáng).聚合物驅(qū)后剩余油研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].油氣地質(zhì)與采收率，2010，17（4）：37-42.

[12]楊帥，戴彩麗，張健，等.海上油田聚合物驅(qū)后殘留聚合物性質(zhì)對再利用效果的影響[J].油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（5）：65-68.

[13]王業(yè)飛，熊偉，焦翠，等.聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物絮凝再利用技術(shù)研究[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25（3）：79-82.