多段塞交替注入技术在聚驱提效中的应用

哈俊达（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

多段塞交替注入技术在聚驱提效中的应用

哈俊达（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

摘要：萨北开发区由于聚驱的开发对象由一类油层转向二类油层，聚合物用量逐年加大，油层动用比例降低，开发效果和效益逐渐变差。为了降低聚驱成本，提高开发效果，选取10个典型井组，应用多段塞交替注入技术，建立不同渗透率油层有效的驱替段塞，实施后低渗透油层的动用比例增加了6.4%，创造经济效益140.544万元，实现了降本增效的目的。

关键词：聚合物驱；多段塞交替注入；低渗透油层

大庆油田萨北开发区1995年以来投入聚合物工业化区块18个，截止到“十一五”末，已有7个一类油层区块投入后续水驱开发阶段，开发对象逐渐向二类油层过渡，由于二类油层河道砂发育规模小、相变复杂，非均质性强，聚驱成本增加，开发效益变差，吨聚增油由一类油层的104 t下降到二类油层的70 t，油层动用比由一类油层的80%下降到二类油层的65%。为了进一步挖潜低渗透油层潜力，提高油层的动用程度，应用多段塞交替注入技术，提高不同渗透率油层匹配性，实现降本增效，提升聚驱开发水平。

1　驱油机理

聚合物驱油技术可以扩大波及体积，进一步提高采收率[1]，但单一段塞的聚合物驱油技术，使低渗透油层仍有大部分剩余油未动用。多段塞交替注入技术是通过向油层逐次注入高、低浓度聚合物溶液，形成不同浓度的聚合物段塞，驱替不同渗透率的油层。当注入高浓度段塞时，段塞首先进入渗流阻力较小的高渗透油层。随着高渗透油层渗流阻力增加，高渗透油层压差逐渐增大；再注入低浓度段塞时，当低浓度段塞遇到高浓度段塞，由于高浓度段塞两端的压差较大，使低浓度段塞自动转向低渗透油层，驱替低渗透层的剩余油[2]（图1）。交替注聚技术使不同浓度的聚合物溶液与不同性质油层更为匹配，这种驱替技术打破了传统的一种浓度单一段塞设计，实现了注入方式多元化。与单一浓度段塞注入技术相比，此项技术避免了单一高浓度聚合物注入低渗透油层，造成对地层的伤害，同时也避免了单一低浓度聚合物注入高渗透油层，无法建立有效的驱替，形成聚合物段塞的无效注入，从源头降低了成本，控制了无效注入。

图1　多段塞交替注入驱油机理

2　技术应用

针对萨北开发区注聚区块部分井区低渗透油层吸入厚度比例低、低值期时间短、干粉用量大等实际问题，选取10口注入井，优化段塞组合，实施交替注入，现场应用取得了较好的聚驱效果。

2.1交替注入段塞组合优化

根据油层发育，连通状况等静态资料，建立10个井组的精细地质模型，设计2个多段塞交替注入方案和1个单一段塞注入的常规注聚方案，设计高浓度段塞浓度为2000 mg/L，低浓度段塞浓度为1000 mg/L，高、低浓度段塞的不同注入时间，单一段塞常规注聚浓度为1800 mg/L。应用数值模拟技术，研究不同交替周期对含水和采收率的影响，预测开发指标，对比设计方案，优化最佳注入段塞组合方式。根据数模预测结果，最佳周期方案为先注2个月2000 mg/L高浓度段塞，再注4个月1000mg/L低浓度段塞。此方案含水运行最低，较常规注聚低0.59%，见图2，阶段采出程度为6.91%，比常规注聚多提高0.47%采收率，见图3。

表2　多段塞交替注入前后注采状况

图2　不同方案含水与注入孔隙体积关系

图3　不同方案阶段采出程度与注入孔隙体积关系

2.2实施效果

2.2.1低渗透油层动用比例增加

按照方案优化结果，对10口井实施多段塞交替注入：2000 mg/L高浓度注入2个月，1000 mg/L低浓度注入4个月。方案实施1个周期后，注入井吸入剖面得到明显改善（表1），全井吸入厚度比例由65.6%增加到71.5%，增加了5.9%。各类油层的动用比均有所提高，其中渗透率k小于300×10-3μm2的低渗透油层吸入厚度比例由62.1%上升到68.5%，上升了6.4%，相对吸入量由16.0%上升到24.3%，上升了8.3%，低渗透油层的动用程度得到明显的加强。

2.2.2含水回升速度减缓

10口注入井注入量较实施前下降70 m3，1个周期内累计节约聚合物溶液1.26×104m3，周围22口采油井日产液减少42 t，累计少产液0.54×104t，月含水回升速度0.12%，较实施前下降了0.13%，累计节约干粉87 t，见表2。

2.2.3节能效益评价

通过应用多段塞交替注入驱替技术，有效的增加了低渗透油层的动用，节约了注水，降低了无效产出，达到了降本增效的目的。实施1个周期，10口注入井共创经济效益140.544万元［3］。

3　结论

1）多段塞交替注入使不同浓度聚合物段塞与不同渗透率油层更为匹配，从方案设计源头上控制了聚合物溶液的无效注入。

2）多段塞交替注入技术应用后，增加了低渗透油层的动用，达到控水降液，减少了无效注入。

参考文献：

[1]王德民，程杰成，吴军政，等.聚合物驱油技术在大庆油田的应用[J].石油学报，2005，26（1）：74-78.

[2]李鹏华，李兆敏，赵金省，等.多段塞平行聚能提高聚合物驱后采收率实验研究[J].石油学报，2010，31（1）：110-113.

[3]万雪峰.周期注采技术的研究与应用[J].石油石化节能，2013（5）：11-12.

（编辑王古月）

DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2016.01.006

作者简介：哈俊达，高级工程师，1999年毕业于大庆石油学院（石油工程专业），从事三次采油开发工作，E-mail：9263761@qq.com，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第三采油厂地质大队，163113。

收稿日期2015-11-19