孙宁
大庆油田第五采油厂第三油矿技术队三采管区
摘要:随着油田进入开发后期,为了持续保持高产稳产,聚合物驱油技术得到了广泛的应用,且聚合物驱油规模逐年在加大,研究表明,油井聚合物驱后转水驱仍有较大开发潜力。研究后续水驱合理注采参数技术界限和调整方法,进一步控制含水上升速度和产量递减,对进一步提高聚驱最终采收率尤为重要。
关键词:聚合物驱转水驱;注采参数;研究方法
1 前言
石油是重要的战略资源,随着我国经济的快速发展,对石油的需求量也上升,亟需加大对石油资源的勘探及开发力度。油层十分复杂,具有非均质性,油、水、气多相流体在油层多孔介质中的渗流过程十分复杂。不仅注入水(气)不可能活塞式驱油,不可能波及到全油层,而且在多相渗流过程中,受粘度差、毛细管力、粘滞力、界面张力等的影响,各相流量将随驱油过程中各相饱和度的变化而变化。只有进一步扩大注入水(气)波及体积,提高驱油效率,才能大幅度提高采收率。
众所周知,石油开采可分为三个阶段: 一次采油是依靠地层能量进行自喷开采; 在地层能量释放以后用人工注水或注气的方法,增补油藏能量,维持地层压力,使原油得到连续开采,称之为二次采油;当二次采油开展几十年后,剩余油以不连续的油块被圈捕在油藏砂岩孔隙中,此时采出液中含水已经太高,为很大一部分原油只能依靠其它物理和化学方法进行开采,这样的开采称之为三次采油。
2 三次采油技术
2. 1 化学法
(1)碱驱。碱驱油的原理是使用碱与原油中的石油酸发生反应生成表面活性剂,改变油水界面张力,从而达到驱油的目的。碱驱油技术是三次采油中应用较早的方法,但在碱驱油后期含油量很低,油相不连续,油珠被滞留成为碱驱残余油,不易开采,并且使用碱的同时对地层破坏很大。由于其采油缺陷,因些不能形成规模。
(2)聚合物驱。聚合物驱油技术是一种经济有效的提高原油采收率的方法,其主要驱油剂是聚合物,它通过提高水的波及系数来提高采油采收率。但聚合物溶液通常为假塑性流体,粘度随剪切速率的变化而变化,并且有可能堵塞地层孔道,因此在很多油田聚合物驱油技术并不适用。
(3)复合驱油法。多种驱油方法的组合是由于各种驱油法,都有各自的优缺点,很难完全满足不同环境下油层的驱油。因此近年来,提出了各种驱油法组合的新型采油技术,有二元复合驱和三元复合驱。其中三元复合驱技术由于引入了廉价的碱替代以往昂贵的表面活性剂,既减少了活性剂的用量,又降低了表面活性剂和聚合物的吸附滞留损耗,大幅度降低油水界面张力,提高波及系数和驱油效率。
2.2 热力采油法
一般是通过提供热量、升高油藏温度、降低原油粘度来减小油藏流动阻力。
当今使用的热采工艺可根据热量产生的地点分为两类: 一类是把热流体从地面通过井筒注人油层,另一类是热量在油层内产生,如火烧油层法: 将热流体连续的从一些井注人油层,而从另外一些井产油,热驱法不仅降低流动阻力,而且也提供驱油动力。热力法包括蒸汽驱、火烧油层等。
2.3 微生物法
微生物提高原油采收率技术可用于提高大油田的原油产量,减缓腐蚀,控制原油含硫,改善地层渗透率,减缓气锥、水锥等。在国内外的一些油田中应用微生物采油技术,起到了一定功效。
3 聚合物驱转水驱注采参数研究方法
研究后续水驱开展时机和方法,必须依据聚合物驱的开发指标预测理论与方法。可以通过以下方法来研究:
(1)数值模拟预测法。除广泛使用于水驱、气驱模拟计算的黑油模型外,还有描述多种热采方法的热采模型,描述聚合物驱、表面活性剂驱等化学方法驱油的化学模型。大庆油田在引进化学驱模型基础上,独立开发出适用于聚合物驱模拟研究的“PLYMER”模型,该模型计算快速、精度高。在此基础上,又将它与黑油模型结合研制出新软件“VIP-POYLMER”模型,它保持着黑油模型对油藏地质和流体及开发动态过程详细描述功能,又保留了“PLYMER”模型对聚合物驱油机理比较全面的描述功能。
(2)模式图预测法。该方法在研究工业化推广区块的主要开发指标变化规律的基础上,结合数值模拟研究结果,确定了聚合物驱采液量、综合含水、采油量和增油量的变化范围。以控制聚合物驱全过程产油量为原则,类比已开发区块主要开发指标的变化待点,考虑预测区块地质条件、注聚前含水、采出程度和注入速度等因素,确定聚合物驱含水和产液量全过程中几个变化关键点,采用油藏工程方法建立聚合物驱开发指标模式图预测法。该方法能够将聚合物驱全过程的产油量按照开发指标变化特点逐年进行分配,并且每年都要根据聚合物驱开发实际动态,来拟合含水和产液量变化趋势,然后进行产油量预测。
(3)驱替特征曲线法。开发指标预测主要包括产油量、产液量、含水等指标的预测。产油量指标的预测是主要目的,而含水的预测往往是开发指标预测的关键。在油田开发的过程中,人们在某种程度上对产液量的预测准确程度相对高一些,对产油量的把握程度主要取决于对含水的预测。聚合物驱与水驱相似,同样具有良好的驱替特征曲线,它反映了聚合物驱油驱替过程中的含水上升规律,因此,我们可以利用聚合物驱的驱替特征曲线预测含水。
(4)累积液累积水法。由于驱替特征曲线法只适用于对聚合物驱中后期的开发指标预测,所以需要进一步解决聚合物驱区块前期开采过程中的开发指标预测问题。聚合物驱累积产液量随时间的变化呈现较好的直线形态,累积产水量随时间的变化也呈现近似的直线形态,只是它们的斜率不同。利用这两条直线,可以确定出累积产油量的大体变化趋势,再通过进一步的校正,便可以对产油量等指标做出预测。
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