鐘玉龍，張連鋒，李洪生，盧 軍，王建軍，滿(mǎn) 強(qiáng)

（1．中國(guó)石化河南油田分公司油氣開(kāi)發(fā)管理部，河南南陽(yáng) 473132；2．中國(guó)石化河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州 450048；3．中國(guó)石化河南油田分公司采油氣服務(wù)中心，河南南陽(yáng) 473132）

河南油田自從聚合物驅(qū)油技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用以來(lái)[1-4]，全過(guò)程調(diào)剖技術(shù)已經(jīng)成為聚合物驅(qū)重要的配套工藝技術(shù)之一[5-7]。使用交聯(lián)聚合物作為調(diào)剖劑，需要在注聚前及聚合物驅(qū)轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前進(jìn)行區(qū)塊整體調(diào)剖，還要在注聚過(guò)程中進(jìn)行單井調(diào)剖，從而達(dá)到最佳開(kāi)發(fā)效果。但交聯(lián)聚合物作為調(diào)剖劑，在選擇性進(jìn)入高滲透水洗層位的同時(shí)，也有可能進(jìn)入中、低滲層或因交聯(lián)聚合物強(qiáng)度過(guò)大而對(duì)油藏產(chǎn)生傷害。本文選取雙河油田核三段Ⅳ油組 5-11（Eh3Ⅳ5-11）小層巖心開(kāi)展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)交聯(lián)聚合物在巖心孔隙中長(zhǎng)期滯留的性能變化進(jìn)行了深入研究。

1 研究區(qū)概況

雙河油田Eh3Ⅳ5-11層系位于泌陽(yáng)凹陷西南雙河油田鼻狀構(gòu)造帶上，儲(chǔ)層為平氏扇三角洲沉積，含油面積4.75 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量445.7×104t[8]。儲(chǔ)層孔隙度為20.3%，空氣滲透率為543×10-3μm2，具有大孔道、高滲透、非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)[9]；地層水為NaHCO3型，礦化度為7 947 mg/L，地層溫度為81 ℃，地下原油黏度3.3 mPa·s。

研究區(qū)于1977年12月投入開(kāi)發(fā)，經(jīng)歷了稀井網(wǎng)注水、細(xì)分層系、井網(wǎng)加密調(diào)整等開(kāi)發(fā)階段，2010年12月由水驅(qū)轉(zhuǎn)為復(fù)合驅(qū)開(kāi)發(fā)，歷經(jīng)6年注入，于2016年 10月轉(zhuǎn)入后續(xù)水驅(qū)階段，采收率提高了12.3%。該層系在復(fù)合驅(qū)前及轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前均進(jìn)行了區(qū)塊整體交聯(lián)聚合物調(diào)剖。

2 實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備

實(shí)驗(yàn)用巖心為雙河油田Eh3Ⅳ5-11層系天然巖心，直徑2.5 cm，長(zhǎng)度10 cm。實(shí)驗(yàn)用油為雙河油田Eh3Ⅳ5-11層系的脫水脫氣原油配制的模擬油，經(jīng)濾紙過(guò)濾，在81 ℃條件下黏度為3.3 mPa·s。實(shí)驗(yàn)用水是雙河油田污水配制的模擬注入水，礦化度為5 540 mg/L，離子組成如表1所示。實(shí)驗(yàn)用聚合物為恒聚公司生產(chǎn)的ZL-II型，水解度17.9%，相對(duì)分子量1 760.3×104。實(shí)驗(yàn)用交聯(lián)劑為河南油田研制生產(chǎn)的有機(jī)醛交聯(lián)劑，有效含量15%。

表1 實(shí)驗(yàn)用水離子組成 （mg·L-1）

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的主要儀器： CT掃描儀（國(guó)產(chǎn)ProSpeeD CT/e型），RV系列旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)（美國(guó)Brook-field公司），ZEISS光學(xué)顯微鏡（蔡司光學(xué)儀器（上海）國(guó)際貿(mào)易有限公司）以及Xtream數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟及方案

實(shí)驗(yàn)步驟：①將天然巖心洗油，烘干；②把巖心放入夾持器后做好位置標(biāo)記，CT掃描測(cè)干巖心滲透率；③將巖心抽真空40 min，飽和水；④用微量泵飽和原油，造成束縛水；⑤以0.03 mL/h的速度水驅(qū)至出口端不含油為止；⑥水驅(qū)后以同樣的注入速度注入交聯(lián)聚合物3 PV；⑦巖心充分候凝5 d，然后放入盛滿(mǎn)地層水的中間容器中，對(duì)中間容器內(nèi)部加壓至16 MPa，放入81 ℃恒溫烘箱中靜置，模擬地層環(huán)境；⑧6個(gè)月后把巖心取出，對(duì)模型進(jìn)行CT掃描，測(cè)定滲透率；⑨12個(gè)月后對(duì)巖心再次進(jìn)行 CT掃描，測(cè)定滲透率。

實(shí)驗(yàn)方案：選擇代表油藏的高、中、低三種不同滲透率的天然巖心，編號(hào)分別為K7-2、K27-1、K11-3，氣測(cè)滲透率分別為 1 267×10-3，667×10-3，311×10-3μm2。利用CT描述技術(shù)[10-11]分析巖心在注入交聯(lián)聚合物溶液前、后的微觀孔隙分布及其變化情況，分析注交聯(lián)聚合物后巖心滲透率恢復(fù)情況。調(diào)剖體系配方為1 500 mg/L聚合物＋400 mg/L交聯(lián)劑。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 不同滲透率的巖心孔隙分布特征

將交聯(lián)聚合物注入巖心K7-2、K27-1、K11-3后，從CT掃描的孔隙特征分布圖（圖1）可以看出，三種滲透率巖心在注入交聯(lián)聚合物結(jié)束后，巖心中的大孔隙減少；巖心在模擬地層條件下靜置6個(gè)月后，交聯(lián)聚合物在巖心中產(chǎn)生降解，巖心孔隙部分恢復(fù)；12個(gè)月后，巖心孔隙度進(jìn)一步得到恢復(fù)，其中，高滲巖心的孔隙度分布接近原始孔隙度。

對(duì)比分析不同時(shí)段巖心孔隙度變化（圖 2、圖3），各巖心注交聯(lián)聚合物結(jié)束時(shí)孔隙度均急劇降低。6個(gè)月后進(jìn)行CT實(shí)驗(yàn)測(cè)定孔隙度，此時(shí)孔隙度已大部分恢復(fù)，高滲巖心K7-2恢復(fù)率為85.0%，中滲巖心K27-1恢復(fù)率為81.1%，低滲巖心K11-3恢復(fù)率為67.4%。12個(gè)月后，高滲巖心K7-2、中滲巖心 K27-1孔隙度恢復(fù)情況已接近巖心原始孔隙度，低滲巖心K11-3恢復(fù)率最低，其中，巖心K7-2最高為 95.1%，巖心 K27-1最高為 90.6%；巖心K11-3最高僅為77.4%。

3.2 不同滲透率巖心滲透率變化情況

巖心在模擬地層條件6個(gè)月和12個(gè)月后，分別測(cè)定巖心滲透率，并與巖心原始滲透率、注入3 PV交聯(lián)聚合物結(jié)束后的巖心滲透率進(jìn)行對(duì)比，分析注交聯(lián)聚合物一定時(shí)間后在巖心中的降解情況和巖心滲透率的恢復(fù)情況（表2）。

圖1 巖心在不同時(shí)間段的孔隙分布特征對(duì)比

圖2 巖心孔隙度恢復(fù)變化對(duì)比

圖3 巖心K11-3孔隙度恢復(fù)變化對(duì)比

在注交聯(lián)聚合物結(jié)束后，由于巖心孔隙和喉道中充滿(mǎn)交聯(lián)聚合物，巖心滲透率降低幅度較大；模擬地層條件，6個(gè)月后測(cè)定巖心滲透率，不同巖心的滲透率均得到一定程度的恢復(fù)，其中，高、中滲巖心滲透率恢復(fù)率均在80%以上；12個(gè)月后巖心滲透率得到進(jìn)一步恢復(fù)，高、中滲巖心滲透率恢復(fù)率均在90%以上，但低滲巖心滲透恢復(fù)較低，恢復(fù)率僅為78.1%。

表2 不同時(shí)間段后巖心滲透率對(duì)比

4 結(jié)論

（1）高、中滲巖心在注入交聯(lián)聚合物12個(gè)月后孔隙度恢復(fù)較好，恢復(fù)率分布為95.1%和88.6%；但低滲巖心12個(gè)月后孔隙度恢復(fù)程度僅為77.4%，說(shuō)明低滲條件下注入交聯(lián)聚合物在地層中會(huì)產(chǎn)生一定滯留，對(duì)地層存在傷害。

（2）天然巖心在注交聯(lián)聚合物結(jié)束后，由于巖心孔隙和喉道中充滿(mǎn)交聯(lián)聚合物，巖心滲透率降低幅度較大。在地層條件下靜置12個(gè)月后，交聯(lián)聚合物在巖心中產(chǎn)生降解，巖心滲透率得到恢復(fù)，其中，高滲巖心恢復(fù)最好，達(dá)到 95.8%，中滲巖心恢復(fù)率為92.0%，低滲巖心恢復(fù)率僅為78.1%。

（3）建議礦場(chǎng)進(jìn)行交聯(lián)聚合物調(diào)剖時(shí)，要綜合考慮地質(zhì)情況、儲(chǔ)層非均質(zhì)性以及現(xiàn)場(chǎng)井位分布情況，對(duì)于滲透率較低的地層尤其是滲透率低于 300×10-3μm2的地層盡量避免采用交聯(lián)聚合物進(jìn)行調(diào)剖。