大庆油田三次采油提高采收率技术研究

侯巍

(大庆油田第二采油厂，黑龙江大庆163400)

摘要：大庆油田聚合物驱油三元复合驱油术在三采中发挥了重大作用。但经过多年开采以后，各区块地层和注入体系发生较大变化，驱油效果和采收率也逐年下降。因此，在地质研究和典型区块分析基础上，确定了影响驱油效果主要因素，并形成了同心分层注技术和分质注入技术，在现场规模化应用中，含水率大幅度下降，增油效果明显。

关键词：聚合物；驱油；注入参数；含水率；采收率

Analysis of Influencing Factors of Polymer Flooding and Application of Stratified Injection Technology in Daqing Oilfield

HOU Wei

（Daqing Oilfield Second Oil Production Plant, Daqing 163400, China）

Abstract: Polymer flooding ternary composite flooding in Daqing Oilfield has played a major role in the mining. However, after years of mining, the stratum and injection system of each block have undergone major changes, and the oil displacement effect and recovery rate have also decreased year by year. Therefore, on the basis of geological research and typical block analysis, the main factors affecting the oil displacement effect are determined, and the concentric layered injection technology and the quality injection technology are formed. In the field scale application, the water content is greatly reduced and increased and the amount of oil is obviously promoted.

Keywords:polymer; the displacement; injection parameters; the moisture content; recovery

0 引言

原油的采收率是衡量原油采出量的一个重要指标，通常是指采出的原油量占地层原始储量的比例。聚合物驱是指在注入的水中加入水溶性高分子量聚合物，通过增加水相粘度和降低水相渗透率，改善流度比，进而提高原油采收率的方法，三元复合驱是以碱类、表面活性剂和聚合物为基础的一种驱油技术，相比水驱和聚合物驱能进一步提高采收率。聚合物驱和三元复合驱是大庆油田第三次采油的主要方式，自20世纪90年代大规模实行三采开始，聚驱和三元复合驱已经累计应用超过16000口井，三次采油年产油量每年产量都年超过1000万吨，为大庆油田多年持续稳产发挥了作用^[1]。但经过多年开采以后，大庆油田聚驱区块地层和注入体系发生较大变化，驱油效果和采收率也逐年下降。因此，对影响聚驱效果的因素进行了分析，并形成提高采收率的同心分注和分质注入两种聚合物分层注入技术，增油效果明显，经济效益显著^[2]。

1 聚驱影响因素分析

大庆油田一类油层聚合物驱结束后，聚合物驱驱替对象转向渗透率更低、层间差异更大的二、三类油层。从实际注入情况看，二、三类油层注聚合物普遍注入压力较高，低渗透层由于渗透率低，随着吸附捕集作用的增加，阻力系数变大，渗流能力大幅度降低，动用程度低，影响了聚合物驱效果。由于部分油层渗透率低，随着吸附捕集作用增加，阻力系数增大，使油层渗流能力大幅度降低，加上注采关系不完善，使注入难度加大。虽然还能完成一定注入量，未出现堵塞油层的现象，但段塞推进速度缓慢，油井供液严重不足，注入压力持续上升。由于薄差油层动用比例远远低于所占厚度比例，很难在聚驱过程发挥作用，不利于聚合物驱整体开发效果的改善，必须采用分层注聚措施，保证薄差油层聚驱潜力的发挥。

1.1 地质因素和储层物性分析

对大庆油田南二区和南五区两个沉积环境相同的区块的地质因素和储层物性进行了对比和分析，在开采层位相同的两口井，井距、聚合物用量和聚合物分子量在略有差异的情况下，聚驱开发效果差异很大，含水率相差幅度最高超过17%，采收率提高值相差超过10%。这主要是聚驱效果受产层砂体之间垂向叠置模式影响，南二区产层以层状延展式为主，而南五区以垒状多层式为主。同时，通过密闭取心井岩心资料分析得知，南二区特高孔隙度比例比南五区高15%，特高渗透率高8%以上，高渗透层储层比例高22%以上。由此可见，地质因素和储层物性是影响聚驱效果的主要因素之一。

1.2 分类控制程度和注入参数分析

在水驱控制程度、连通方向数和连通程度方面，南二区和南五区相近，但聚驱控制程度是影响聚驱效果的主要因素。南五区注入的聚合物相对分子量在2500万左右，浓度为1500 mg/L，聚驱控制程度为66%，比南二区低6.5%，在相同注采井距条件下，其聚驱控制程度差异会在10%以上。

南二区与南五区在聚合物注人参数方面存在较大差别：南二区2个段塞注入，南五区3个或者两个段塞注入。南二区注入聚合物相对分子量适中，浓度为1000 mg/L。

2 分层注入技术研究

通过上述分析可知，注入参数和地质条件是造成不同区块间驱油效果差异的因素，而聚合物驱油和三元复合驱的控制程度和其注入参数是决定驱油效果的最主要因素。因此，要提高三次采油率，必须改变常规注入方式，形成适合目前地质条件的新型注入技术^[3-5]。

2.1 同心分层注入技术

聚合物驱和三元复合驱同心分层注入技术，是指采用地面供液方式，仍使用单泵单管，井下注入管柱整体采用同心分层注入形式。为了能够满足技术需求，自主研制了采用流线形环型降压槽控制注入压力的同心配注器，该配注器节流压差在3.0 MPa以上，每天注入量在20～150 m³，对注入溶液的粘损率小于5%，其测试精度小于3％。

在注入聚合物之前，首先采用封隔器将不同的层段进行封隔开；注入时，注入溶液在保持地面注入压力不变的情况下流过同心配注器，会产生不同的节流压差，再通过分层注入压力的调节，达到实现分层注入的目的，该技术可满足单层注入量大的一类油层的注入要求，可同时实现2～3个油层的注入。

2.2 分质注入技术

聚合物驱和三元复合驱分质注入技术，是采用封隔器将性质不同的各个油层先分隔开，然后下入单管分质注入管，在地面采用单管单泵注入情况下，通过分子量调节器和压力调机器的作用，将注入物的分子量和压力进行调节后再分别注入到高渗透层和低渗透层^[6]：（1）在被注入到高渗透层之前，压力调节器会采用环型降压槽节流芯将聚合物和三元复合聚合物的注入压力降低，然后再被注入到高渗透地层中。在每天注入量不超过70 m³的流量范围内，最大节流压差可达到3.5 MPa，粘损率小于8%，可满足高渗透层对注入压力的要求；（2）在被注入到低渗透层之前，聚合物和三元复合聚合物的分子量会经过分子量调节器，采用机械降解方式进行分子量的调整，在被调整至要求的指标后再被注入到低渗透油层之中，在每天注入量不超过50 m³的流量范围内，分子量调节范围可以达到20%～50%，最大节流压差1.5 MPa，满足低渗透层对分子量的要求。

通过压力调节器和分子量调节器的共同作用，实现聚合物单管分质注入，该技术不仅实现了分层分子量及分层注入量的双重控制，使聚合物分子量与油层渗透率的匹配关系趋于合理，适合于二、三类油层层间矛盾大、分层段多的特点。

3 现场应用效果分析

同心分层注入技术在大庆油田进行了大范围的推广应用，累计应用超过1000口井，在现场应用过程中连通油井平均单井日增油2吨，含水下降1.4个百分点，累计增油量接近100万吨，效益显著。

分质注入技术也在大庆油田累计应用超过200口井。在实现分质注入后，与正常分层注入井相比，油层的厚度动用比例也大幅度提高，由原来的86%提高到了现在95％，提高了10个百分点；而分质井组的含水率也大幅度下降，下降幅度高达7个百分点。与笼统注聚井组对比，连通油井含水下降了14个百分点，平均单井日增油3.5吨，累计增油量超过26万吨。

4 结语

（1）经过分析，影响大庆油田聚驱区块开发效果的因素有很多，除了地质因素和储层物性外，聚合物的控制程度和注入参数也是影响驱油效果的主要因素。

（2）针对不同油层的特点，形成了聚合物驱同心分注技术和聚合物驱分质注入技术，在现场应用过程中，含水率下降，增油效果明显。

参考文献：

[1] 王启民,冀宝发,隋军,等．大庆油田三次采油技术的实践与认识[J].大庆石油地质与开发,2001,20(2):1-8.

[2] 王玉普.大型砂岩油田高效开采技术[M].北京:石油工业出版社,2006,45-67.

[3] 姜喜庆.影响油层聚合物驱效果的地质因素[J].大庆石油地质与开发,1999,18(1):37-39.

[4] 王启民.聚合物驱油技术的实践与认识[J].大庆石油地质与开发,1999,18(4):1-5.

[5] 王新海.聚合物驱数值模拟主要参数的确定[J].石油勘探与开发,1990,17(3):70-75.

[6] 王德民,程杰成,杨清彦.粘弹性聚合物溶液能够提高岩心的微观驱油效率[J].石油学报,2000,21(5):45-51．

作者简介：侯巍（1980-），男（汉），黑龙江大庆人，现从事采油工程工作。

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