港东油田聚合物驱合理注入方式实验研究

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摘 要：在模拟港东油田聚合物驱油的条件下，使用人造纵向非均质人造岩心，采用室内物理模拟实验的方法研究了等聚用量条件下不同段塞组合方式对聚合物驱驱油效果的影响。实验结果表明，在聚合物分子能够与地层良好匹配的前提下，采用单一段塞的注入方式，聚合物溶液的浓度越高，聚驱阶段提高油藏采收率的效果越好。采用高浓段塞在前，逐渐降黏的变黏注入方式采收率的增幅最大，聚驱阶段可提高采收率39.08%。

关键词：港东油田 聚合物驱油 注入方式

聚合区驱油技术作为一种较为成熟的三次采油方法，已在我国各大油田进行了广泛的使用，并取得了良好的经济效益。由于油层的非均质性及流体在多孔介质中运移时的选择性，聚合物驱油时驱替液会优先进入并封堵高渗油层，提高高渗油层的注入压力，并逐渐动用低渗未动用的油层，但随着聚合物的不断注入，往往会造成剖面反转的现象，因此，需要对聚合物驱油的浓度以及组合方式等参数进行优化，以期达到最佳的驱油效果及经济收益。

一、实验前期准备及实验方案

1.实验条件

1.1实验所采用的模型为4.5cm× 4.5cm×30 cm环氧树脂胶结人造岩心，岩心纵向上非均质，变异系数为0.7；

1.2实验用油为按照港东油田地层原油黏度配制而成的原油与煤油混合的模拟油；

1.3实验使用的清水及污水均取自港东油田；

1.4实验用聚合物为分子量为1600万分子量部分水解聚丙烯酰胺，采用清水配制污水稀释的配制方法。聚合物溶液在45摄氏度条件下粘度测试结果为：1000mg/L黏度为40.3mPa.s，1500mg/L黏度为59.4mPa.s，2000mg/L黏度为80.1mPa.s，2500mg/L黏度为112mPa.s，3000 mg/L黏度为135mPa.s。

2.实验步骤

2.1人造岩心抽真空并饱和地层水，测量岩心的孔隙体积及孔隙度；

2.2岩心在油层温度条件下饱和配制好的模拟油。由于岩心是非均质岩心，因此需要饱和驱替10PV以上的模拟油，直至模型出口端完全不出水为止，计算岩心的原始含油饱和度；

2.3岩心放置12h，以模拟地层老化；

2.4在聚用量相同的条件下（4000PV×mg/L），按照不同的实验方案进行岩心驱替实验，并计算采收率。

3.实验方案

具体的实验方案如下表所示。

表1 实验方案

方案1 水驱至含水95%+1000mg/L聚合物驱4PV+后续水驱

方案2 水驱至含水95%+1500mg/L聚合物驱2.67PV+后续水驱

方案3 水驱至含水95%+2000mg/L聚合物驱2PV+后续水驱

方案4 水驱至含水95%+2500mg/L聚合物驱1.6PV+后续水驱

方案5 水驱至含水95%+3000mg/L聚合物驱1.33PV+后续水驱

方案6 水驱至含水95%+3000mg/L聚合物驱0.44PV+2000mg/L聚合物驱0.67PV+1000mg/L聚合物驱1.33PV+后续水驱

方案7 水驱至含水95%+1000mg/L聚合物驱1.33PV+2000mg/L聚合物驱0.67PV+3000mg/L聚合物驱0.44PV+后续水驱

二、实验结果及分析

实验结果如下表所示。

表2 驱油试验结果

方案 水驱阶段采收率（%） 聚驱阶段采收率（%） 总体采收率（%）

方案1 38.38 27.31 65.69

方案2 38.92 30.99 69.91

方案3 38.03 32.38 70.41

方案4 38.84 35.62 74.46

方案5 38.51 35.97 74.48

方案6 39.21 39.08 78.29

方案7 39.03 33.52 72.55

对比方案1至5可以看出，各方案聚驱阶段提高采收率的幅度依次为27.31%、30.99%、32.38%、35.62%、35.97%，即在聚用量相同的情况下，聚合物溶液的浓度越高，提高采收率的幅度也就越大，但随着黏度的升高，这一趋势逐渐减小，表明聚合物溶液的黏度越大，对驱替残余油以及改善流度比的效果也就也好，即高浓聚合物溶液在更大的提高了波及效率的同时，拥有更强的洗油效果，但随着聚合物溶液黏度的持续增大，这一效果将会逐渐降低。

方案6以及方案7作为变浓段塞组合，方案7即低浓段塞在前，逐渐增黏的实验方案聚驱阶段采收率仅为33.52，效果只与2000mg/L单一段塞聚合物驱的效果相似，分析认为由于此实验方案采取了低浓度段塞在前，逐渐升高聚合物溶液黏度的驱油方法，不仅无法抑制剖面反转现象，而且容易造成驱替液在油层中的指进以及突进现象，聚合物溶液并没有有效的进入整个油层，而是主要通过了油层的高渗层位，造成了驱替液的无效循环，无法到到最佳的驱油效果。而方案6，即高浓段塞在前，逐渐降黏的实验方案聚驱阶段采收率为39.08%，取得了最佳的驱油效果，分析认为高浓段塞在前的驱油方案高浓度段塞首先进入油层的高渗层段，随着聚合物驱的持续，高渗层段的注入压力明显升高，按照流体在多孔介质中运移的规律，后续注入的降黏段塞会进入到油层的中渗层段以及低渗层段，理论上可以达到不同浓度的聚合物溶液分别在油层的不同渗透率层位中见效，在能够有效的避免指进现象以及突进现象的同时，抑制了剖面反转现象，能够使聚合物溶液充分的进入到整个油层中，充分调整整个油层的吸水剖面，最大限度的扩大了聚合物驱的波及体积。

三、结论

1.在聚用量相等的情况下，随着聚合物溶液浓度的增加，聚驱阶段提高采收率的效果逐渐增加，并且在聚合物溶液的浓度达到了一定值时，提高采收率的幅度会逐渐减小。

2.采用高浓度段塞在前，逐渐降黏的驱油方法，提高采收率的幅度最高，聚驱阶段可提高采收率39.08%。