高低浓度交替注入方式对提高采收率的影响
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【摘要】目前高浓度聚驱技术已取得突破性成果，提高采收率幅度大幅度增加。高浓度聚驱虽然取得了较好的效果，但化学剂用量大，吨聚增油低，整体效益差。如何在提高采收率的同时提高经济效益，是目前聚驱面临的主要问题。据室内研究结果表明：采用交替注入，可以抑制剖面返转，增加低渗层吸液量，延长聚驱受效时间，从而提高采收率，降低化学剂用量，改善聚合物驱效果。为此开展研究交替注入降低化学剂用量的方法，探索聚驱降本增效和最佳经济效果的途径。
【关键词】聚合物驱油 交替注入 效果分析 提高采收率
1 交替注入机理研究
1.1 交替注入驱油剂的粘弹性对残余油的影响
为了分析交替注入可以进一步提高原油采收率的水动力学机理，分析不同渗透率岩心的微孔道中的残余油的受力和变形，建立了二维并联孔道模型。由于聚合物溶液具有粘弹性，在其驱动下残余油滴无论是在高渗层还是低渗层中都能够产生较大的变形；注入高浓度聚合物溶液时，中低渗孔道残余油所受法向偏应力与高渗孔道相差很大，是由于高浓聚合物粘弹性很大，聚合物分子交叠，分子线团尺寸很大，很难进入中低渗层，所以高浓高分子量聚合物适用于高渗孔道；注入低浓度聚合物溶液时，中低渗孔道残余油所受法向偏应力与高渗孔道相差不大，是由于低浓聚合物溶液可以比较容易的进入中低渗层，虽然聚合物浓度小，但进入量较大，中低渗孔道残余油受挤压变形的程度增加，所以低浓聚合物适应于中低渗孔道。
1.2 交替注入压力梯度对残余油的影响
由残余油滴的受力及变形计算分析可知，不同渗透率地层中的残余油的受力和变形主要受压力梯度（注采压差）、驱油剂的粘度及驱油剂的弹性的影响。与笼统注入相比，交替注入方式的压力梯度在很大范围内都高于笼统注入方式，特别是中低渗透层，交替注入时各层残余油受力和变形在很长注入时间范围内均高于笼统注入方式。由压力梯度变化曲线可知，当聚合物笼统注入油层时首先进入高渗层产生封堵之后开始依次进入中渗层、低渗层，交替注入主要是在高渗透层受到封堵后降低浓度加强中低渗层的注入，随着高渗透层封堵作用的减弱再注入高浓度继续封堵，起到一个逐级调剖的作用，可有效控制吸液剖面返转（图1，图2）。
1.3 室内驱油效果评价
在聚合物用量、分子量相同条件下，采用不同浓度的段塞注入，通过改变段塞的大小来研究不同段塞组合方式下的驱油效果；其次，通过改变副段塞浓度来研究副段塞浓度对驱油效果的影响；再次在聚合物总段塞、聚合物浓度相同的条件下，通过改变交替次数来研究不同交替方式和调整时机对驱油效果的影响。通过实验可知，交替频率对驱油效果有影响，聚合物交替段塞过大，使交替段塞驱替时间过长，不利于流度控制；聚合物交替段塞过小，容易被破坏而损失粘度，同时交替频率过高，地层启动压力将耗损较大能量；合理的交替段塞大小可以很好的控制流度，更好的扩大波及体积。实验结果得出，相同分子量情况下最佳驱油方案为：注入0.1PV2000mg/L时，换注0.1785PV700mg/L，交替4次注入。在相同分子量、相同聚合物用量下，交替四次效果较好。
2.1 好层动用程度较高，差层吸液厚度大幅度提高
交替注聚试验区注聚初期至目前，吸液层数比例由53.25%到62.72%，上升了9.47个百分点，吸液厚度比例由64.49%到68.99%，上升了4.50个%；其中层间差层吸液厚度比例上升幅度较大达到21.34个%，层内差层的吸液厚度上升幅度也达到15.86个%差层的吸液厚度均得到较大幅度的提高。由此可见交替分子量注入方式有效封堵了高渗透部位，提高差层动用，缓解了层内、层间矛盾。
交替注聚试验区在相同聚合物用量条件下，含水、见聚浓度要低于工业区。含水下降最大幅度为8.72个%，较工业区高2.0个%，目前仍然处于含水低值期。目前交替注聚试验区含水为89.67%低于工业区3.55个%；交替注聚试验区注聚后在相同聚合物用量条件下见聚浓度一直低于工业区，目前见聚浓度为461mg/L。
2.3 交替注聚方式有效降低了聚合物用量
截止到2012年11月高低浓度交替注聚区块，提高采收率8.39%，节约聚合物用量12.40%；预测聚驱结束时：提高采收率为11.56%，节约聚合物用量为16.90%。取得了较好的效果。
3 结论及认识
（1）交替注入机理研究表明：交替注入方式在宏观上控制了吸液剖面反转，在微观上加大了低渗层残余油滴受到的驱动力。
（2）现场试验表明，交替注入驱油效果好于单一段塞注入，并可在保证聚驱效果的前提下，显著降低聚合物用量。
（3）采用高低浓度交替注入方式含水下降幅度大于普通注聚，且含水低值期保持时间长，聚驱效果相对较好。
参考文献
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作者简介
贾宝权，男，1986年2月19日出生，籍贯黑龙江省方正县人，2008年毕业于大庆石油学院，现在第五采油厂试验大队从事三次采油技术研究工作。