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高温油藏聚驱方案优化设计

作者:dqwlunwen 分类:文史艺术 时间:2022-07-05

关键词:职称论文发表,期刊征稿,学术期刊,文史艺术论文发表
 
    大庆外围低渗中高温油藏地质储量大,但目前水驱开发效果和效益变差。通过优化聚合物类型、分子量、浓度、注入速度和用量等参数,编制了试验区聚合物驱方案。试验区选用聚合物SNF700浓度为1350mg/L,注入孔隙体积0.6PV,聚合物SNF700用量810mg/L·PV,注入速度为0.08PV/a。数值模拟预测结果与水驱开发效果相比,聚驱可提高采收率5.03%,目前试验区含水下降幅度和采收率均好于预测结果,这为低渗中高温油田开发提供了储备技术。
 
    关键词低渗中高温油藏;聚合物驱;聚合物用量;注入速度
 
  0引言
 
  大庆外围空气渗透率在(50~150)×10-3μm2的低渗油田地质储量3000×104t以上。目前综合含水89.7%,水驱可采储量采出程度90.7%,水驱剩余可采储量潜力小,产油规模不断减小,低产低效井数多,开发效果和效益变差[1-2]。为此,有必要开展低渗油藏聚驱试验,为水驱后提高采收率储备技术。依据低渗油田化学驱优选要求,优选了储层物性好、注采井距小、连通性好的龙虎泡油田为化学驱提高采收率试验区[3-4]。低渗油藏与中高渗透率油藏相比,其具有地层条件差、渗透率低、注采井距大、油藏温度高的特点[1-4]。因此应用常规聚驱方案设计在执行过程中,常出现注入压力达到油藏破裂压力,无法正常注入,或注入压力正常,但聚合物用量过大,经济效益较差等问题[5-8]。应用质量管理方法优化聚合物驱方案[9-11],针对低渗油藏渗透率低且温度高特征,依次通过优化聚合物类型、聚合物相对分子质量、聚合物浓度、聚合物注入速度和聚合物用量参数,得到适用于大庆低渗油藏的聚驱方案,为大庆外围低渗油田有效开发提供技术支撑。
 
  1实验部分
 
  1.1实验药品
 
  聚合物P800和P1200由大庆炼化公司生产,其余聚合物由中石油勘探开发研究院生产,代号分别为LH2500、SNF700、TS400和TS700。实验用水为现场用清水和污水,清水总矿化度为991mg/L,组成包括:Ca2+(56.1mg/L)、Mg2+(24.3mg/L)、Na+(200mg/L)、Cl-(116mg/L)、SO42-(110mg/L);污水总矿化度为6070mg/L,组成包括:Ca2+(16mg/L)、Mg2+(9.7mg/L)、Na+(1930mg/L)、Cl-1(1490mg/L)、SO42-(149mg/L)。实验用油为大庆油田脱水原油与煤油混合而成的实验用模拟油,模拟油黏度为2.3mPa·s,模拟油密度为0.85g/cm3,岩心为大庆油田天然岩心。
 
  1.2黏度测量
 
  采用DV-Ⅱ型布氏黏度仪测量聚合物溶液黏度,测量转子为0号,转速为6r/min,实验温度为70℃。聚合物溶液在转速为1200r/min的剪切装置内剪切30s后的黏度为剪切后黏度。聚合物剪切黏度保留率为同一聚合物溶液的剪切后黏度与未剪切黏度的比值。聚合物溶液在70℃恒温箱内放置90d后测量得到的黏度为聚合物老化90d黏度。老化黏度保留率为同一聚合物溶液的老化后黏度与未老化黏度的比值。以上黏度值均在曝氧条件下测量得到。
 
  1.3流动性能测量
 
  聚合物流动性能测量分为以下步骤:①在70℃岩心抽真空至-1.0MPa,通过饱和水测量孔隙体积;②注入实验用水至注入压力平稳为止,记录注入压力和注入量;③注入聚合物溶液至注入压力平稳为止,继续注入实验用水至压力平稳,记录注入压力和注入量。注入速度为0.2mL/min,计算聚合物阻力系数和残余阻力系数。
 
  1.4驱油效果测量
 
  驱油效果测量步骤如下:①在70℃岩心抽真空至-1.0MPa,先饱和水,通过饱和水测量孔隙体积,再饱和模拟油,通过饱和油和饱和水体积确定含油饱和度,老化12h以上;②水驱至含水98%以上;③注入聚合物溶液,再后续水驱至含水98%以上。注入速度为0.2mL/min,记录实验过程的注入压力、产水和产油量,计算聚合物驱油效率。
 
  1.5压汞实验
 
  压汞实验采用的是9510Ⅳ型压汞仪。岩心在70℃恒温箱中,恒温干燥12h,然后装入仪器进行测试。压汞实验岩心最大进汞压力为30MPa。
 
  2聚合物驱方案参数优化设计
 
  2.1聚合物类型优化
 
  2.1.1聚合物黏度性能。低渗中高温油藏聚驱需选用耐温和抗剪切的聚合物,采用与温度和剪切直接相关的黏度、剪切黏度保留率和老化黏度保留率3个参数评价聚合物黏度性能。现场清水配制浓度为5000mg/L聚合物母液,再用现场污水稀释至不同浓度1000mg/L的目的液,在温度70℃下,不同聚合物的黏度性能见表1。由表1可知,聚合物P800、P1200、LH2500、SNF700和TS400剪切黏度保留率较高达到60%以上,其中聚合物LH2500和SNF700黏度保留率超过80%。聚合物P800、P1200、LH2500、SNF700和TS700老化90d黏度保留率较好,可达45%以上,其中聚合物SNF700老化黏度保留率超过76%。因此,聚合物TS400和TS700黏度性能较差,其余聚合物黏度性能较好。其中聚合物SNF700在油层深部可发挥更好的扩大波及体积作用。2.1.2聚合物流动性能。聚合物流动性能评价参数主要包括注入压力、阻力系数和残余阻力系数。低渗油田注采井距大、油藏渗透率低,在聚合物驱时受破裂压力限制,压力升幅空间有限仅4~8MPa。因此,直接采用以上参数评价不适用于低渗油藏的聚合物。天然岩心注入能力实验,在聚合物黏度为10mPa·s,将长短粗细不同的天然岩心压力归一化尺寸为5cm2×10cm条件下,实现科学合理评价聚合物的流动性能。不同类型聚合物的流动实验结果见表2。在等黏条件下,聚合物SNF700、P800和TS700的阻力系数、残余阻力系数和注入压力较低,聚合物P1200和LH2500的阻力系数、残余阻力系数和注入压力较高。聚合物TS400的阻力系数、残余阻力系数和注入压力极高,不适合在低渗油藏应用。相同黏度不同种类聚合物阻力系数、残余阻力系数和注入压力差别较大,这主要是由于聚合物的相对分子质量和支链结构差异引起的。通过数值模拟,在破裂压力22MPa,水测渗透率为26.7×10-3μm2,行列井网,注采井距为212m的模型下,计算聚合物黏度为10mPa·s,注入速度为0.2mL/min时,归一化岩心的注聚压力界限为0.22MPa。由表2可知,在相同聚合物黏度条件下,聚合物P800和SNF700的注入压力低于注聚压力界限,可以在大庆外围低渗油藏顺利注入。其余4种聚合物注入压力偏高,注入困难。



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