辽河油田二元驱技术研究与应用

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摘 要：辽河油田注水开发储量10.78亿吨，水驱标定采收率仅25.4%。水驱油藏89%的储量已进入高含水和高采出程度的“双高期”开采阶段，控水稳油难度越来越大，急需寻找三次采油提高采收率技术。通过对二元驱刻苦攻关，结合辽河油田J16块地质情况及油藏特点，确定适合运用二元驱技术进一步提高采收率。自二元驱开展以来，阶段累计增油34.8万吨，创经济效益6.03亿元，为油田实现质量效益发展起到重要推动作用。

关键词：二元驱 采收率 双高期 段塞尺寸

J16块自1978年注水开发到2000年之前，区块以1.0%以上的采油速度开发了20余年，是辽河油田典型的高孔高渗注水开发主力区块，预测水驱采收率可达51.7%。但自2000年以后，随着开发历程的延长，层间、层内、平面三大开发矛盾日益突出，产量递减严重，尽管每年采取多种措施进行综合调整，加密后井距仅有100～150m，但产量递减趋势难以改变，确定已进入"双高"递减开发阶段，到2006年底，采油速度仅为0.43%，综合含水95.1%，已采出水驱可采储量的89.6%。实践表明，在目前水驱开发方式下，注入水沿强水洗大孔道无效窜流，一方面，挖掘层内、层间相对低渗部位潜力难度很大，另一方面，韵律段内微观残余油依靠水驱方式难以开采，提高采收率空间较小，为此，为进一步提高该块原油采收率，2006年底开始论证开展二元驱矿场试验的可行性。

一、二元驱配方体系参数优化研究

1总体技术思路

广泛调研收集聚合物、表活剂产品并评价其性能——优选好的聚合物、表活剂产品；较好的聚合物和表活剂任意复配组成二元体系，开展体系评价，确定配方体系；对配方体系进行浓度、段塞等注入参数进行优化，确定最佳驱替配方。

2.多段塞注入方式优选

2.1前置段塞优选

前置段塞的优化主要是对聚合物的进一步优选，聚合物优选遵循以下原则：

2.1.1聚合物类型为普通型，不用功能型和缔合型；

2.1.2聚合物分子量与J16块孔隙结构相匹配；

2.1.3理化指标达到J16块深度处理污水配制溶液标准和行业标准；

2.1.4具有较好的增粘性、抗剪切和稳定性等。

针对分子量为2000万、2500万、3000万、3500万的聚合物系统的做了评价，包括粘浓关系，粘温关系、粘弹性及长期热稳定等评价。

从实验结果得出以下结论：1、同浓度聚合物，分子量越高，溶液粘度越大；2、高浓度聚合物溶液耐温性，粘度：3500万≈3000万>2500万≈2000万；3、聚合物分子量高，粘弹性好；4、聚合物分子量越高长期热稳性越好。

对分子量为2500万、3000万及3500万的聚合物做了平行性实验研究（2000万分子量聚合物与之相比耐温性、粘弹性等较差不作对比）。以浓度为0.25%，分子量为3000万的聚合物的黏度为基准（318.6mpa*s），到达这一粘度时分子量为2500万的聚合物浓度为0.298%，分子量为3500万的聚合物浓度为0.243%。

从J16块聚合物试注实验表明，地面注入系统能满足3000万聚合物分子量浓度为0.25%时的这一粘度。

综合以上结论可以得出，前置段塞使用0.25%的3000分子量聚合物最佳。

2.2二元驱主体系浓度、段塞大小确定

根据二元体系要求粘度确定聚合物浓度：如果配方体系在地下达到最佳驱替效果，油水流度比应该接近于1或小于1，根据J16块油水相对渗透率曲线，当油水流度比为1～0.5时，要求配方体系经过各种剪切降解后在地下粘度在16～31mPa.s之间。因此，根据体系从配制到地层的粘度损失率，为保证地下粘度，实验室条件下粘度应该在80～150mPa.s之间，根据该粘度确定聚合物浓度，同时也发现在此粘度范围内分子量为2500万聚合物性价比最好。

聚合物浓度优选：固定表活剂浓度0.2%，段塞尺寸0.38PV，聚合物浓度分别为1200 mg/L、1400 mg/L、1600 mg/L、1800 mg/L、20000mg/L时开展无碱二元体系驱油实验，实验结果表明，驱油效率随聚合物浓度的增加而提高，二元驱比水驱提高驱油效率最高为25.0%。当聚合物浓度为1600 mg/L时无碱二元驱驱油效率提高幅度最大，可提高驱油效率22.4%，因此，聚合物浓度优选为1400～1600PPm。

表活剂浓度优选：固定聚合物浓度1600PPm，段塞尺寸0.38PV不变，改变表活剂浓度分别为0.05%、0.08%、0.1%、0.2%、0.3%开展驱油实验，实验结果表明，二元体系的驱油效率随表活剂浓度的增大而提高， 考虑表活剂的吸附及地下水的稀释，表活剂的浓度确定为0.2%～0.3%。

段塞尺寸优选：聚合物浓度1600PPm，表活剂浓度0.2%保持不变，改变段塞尺寸分别为0.19 PV、0.38 PV、0.57 PV、0.76PV开展驱油实验，驱油效率随段塞尺寸的增大而提高，相应的驱油效率为15.5%、22.4%、26.8%、29.9%。当段塞尺寸为0.57 PV最佳。

3.驱油方案的确定

通过对J16块二元复合驱的进一步评价，最终优选出最佳的驱油方案：

3.1前置段塞使用3000分子量聚合物，浓度为0.25%，体系粘度318.6 mPa.s，注入体积0.04PV；

3.2主、副段塞二元体系聚合物采用 2500万分子量聚合物，浓度0.16%，体系粘度122.3mPa.s；

3.3二元主、副段塞，主： 0.25%S+0.16%P，0.35PV；副： 0.15%S+0.16%P，0.2PV；

二、二元驱技术现场应用

自二元驱技术应用到现场短短两年多时间，一个高含水、高采出程度的老油田，日产原油由70.6吨升至350吨，综合含水率由94%降到80.5%，阶段累计增油29.3万吨，扣除投资成本，锦16块累计增加效益6.36亿元。

三、结论

1.研究了聚合物注入最佳粘度范围、优选出了聚合物和表活剂最佳浓度范围、确定了二元驱配方体系。

2.形成了二元驱潜力评价技术、二元驱配方研制技术、多段塞注入方式优选等技术。

3.J16块二元驱矿场实施以来，累计增油29.3万吨，创造经济效益6.36亿元。

4.辽河油田二元驱潜力巨大，覆盖储量3.03χ108t，增加可采储量3342χ104t。

参考文献

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[3]贾圣阳，张晶，王庆利，等.大庆油田葡1组西区二元复合驱提高采收率技术现场应用[J].

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作者简介：鲁印龙（1988-），男，2010年毕业于东北石油大学石油工程专业，现在辽河油田勘探开发研究院试验所从事三次采油工作。