浅层砂岩油藏高含水后期聚驱参数优化研究.pdf

收稿日期:;修回日期:基金项目:国家自然科学基金项目(Z X ).作者简介:王鹏(),男,硕士,助理工程师,研究方向为油气田开发工程,E m a i l:h s c o m.第 卷第期 年月北京石油化工学院学报J o u r n a l o fB e i j i n gI n s t i t u t eo fP e t r o c h e m i c a lT e c h n o l o g yV o l N o M a r 文章编号:()浅层砂岩油藏高含水后期聚驱参数优化研究王鹏,桑丛雨,白素,赵一武(中国石化胜利油田河口采油厂,山东 东营 )摘要:高含水后期的浅层疏松砂岩油藏出砂问题严重,常规的聚合物驱已经不能有效控制储层的含水上升速度,油井产量递减较快.针对这一难题,以济阳凹陷S区块为例,通过数值模拟优选多段塞组合聚驱参数,制定了一套适应浅层疏松砂岩储层的多段塞组合的注聚方案.结果表明,与常规砂岩储层聚合物驱相比,该方案用量 的聚合物前置高浓度段塞有效地缓解了地层平面矛盾,同时后续注入较低浓度的聚合物缓解地层出砂对聚驱效果的影响,取得了较好的控水增油效果.综合含水率下降,阶段增油量 m,与原始水驱相比,采收率提高 .关键词:浅层砂岩;聚合物驱;多段塞;参数优化中图分类号:T E 文献标志码:AD O I:/j c n k i i s s n 开放科学(资源服务)标识码:O p t i m i z a t i o no fP o l y m e rF l o o d i n gP a r a m e t e r s i nH i g hW a t e rC u t S a n dP r o d u c t i o nR e s e r v o i r sWANGP e n g,S ANGC o n g y u,B A IS u,Z HAOY i w u(S i n o p e cS h e n g l iO i l f i e l dH e k o uO i lP r o d u c t i o nP l a n t,D o n g y i n g ,C h i n a)A b s t r a c t:S a n dp r o d u c t i o n i sas e r i o u sp r o b l e mi ns h a l l o wu n c o n s o l i d a t e ds a n d s t o n er e s e r v o i r sa tt h e l a t es t a g eo fh i g hw a t e rc u t C o n v e n t i o n a lp o l y m e r f l o o d i n gc a nn ol o n g e re f f e c t i v e l yc o n t r o lt h e r i s i n gr a t eo fw a t e r c u t i n t h e r e s e r v o i r,a n d t h eo i lw e l l p r o d u c t i o nd e c l i n e s r a p i d l y T os o l v et h i sp r o b l e m,t a k i n gB l o c kSi nJ i y a n gd e p r e s s i o na sa ne x a m p l e,t h ep a r a m e t e r so fm u l t is l u gc o m b i n a t i o np o l y m e rf l o o d i n ga r eo p t i m i z e db yn u m e r i c a ls i m u l a t i o n,a n das e to fm u l t is l u gc o m b i n a t i o np o l y m e r i n j e c t i o ns c h e m e i s f o r m u l a t e d,w h i c h i s s u i t a b l e f o r s h a l l o wu n c o n s o l i d a t e ds a n d s t o n er e s e r v o i r P r a c t i c eh a sp r o v e dt h a t t h eh i g hc o n c e n t r a t i o ns l u gc a ne f f e c t i v e l ya l l e v i a t et h eh o r i z o n t a l c o n t r a d i c t i o no f t h e f o r m a t i o n i n f r o n t o f t h ep o l y m e rw i t had o s a g eo f i nt h i ss c h e m e,c o m p a r e dw i t hc o n v e n t i o n a l p o l y m e r f l o o d i n g i ns a n d s t o n e r e s e r v o i r A t t h e s a m e t i m e,t h es u b s e q u e n t i n j e c t i o no f l o wc o n c e n t r a t i o np o l y m e rc a na l l e v i a t et h e i m p a c to f f o r m a t i o ns a n dp r o d u c t i o no nt h ee f f e c to fp o l y m e r f l o o d i n g,a n da c h i e v eab e t t e re f f e c to fw a t e rc o n t r o l a n do i li n c r e a s e T h ec o m p r e h e n s i v ew a t e rc o n t e n td e c r e a s e db y,w i t ht h es t a g eo i li n c r e a s eo f m,w h i c h i s h i g h e r t h a n t h eo r i g i n a lw a t e r d r i v e I t p r o v i d e s a r e f e r e n c e f o rp o l y m e r f l o o d i n gd e v e l o p m e n to f s h a l l o wu n c o n s o l i d a t e ds a n d s t o n er e s e r v o i r so f t h es a m e t y p e K e yw o r d s:s h a l l o ws a n d s t o n e;p o l y m e r f l o o d i n g;m u l t i s l u g;p a r a m e t e ro p t i m i z a t i o n聚合物驱是解决油田开发后期高含水问题的主要措施,能够有效地增加驱替相黏度,降低储层水相渗透率,改善流度比,扩大波及体积,进而提高原油采收率 .处于高含水后期的浅层砂岩油藏由于地层返砂,层间以及平面矛盾更加突出,常规的聚驱调整难以进一步提高储层动用程度.防砂控水增油是高含水后期浅层出砂油藏亟待解决的问题.笔者以济阳坳陷S区块为例,通过多段塞组合的聚合物驱手段对出砂储层实行有效调堵,防止优势渗流通道形成,减缓储层层间矛盾,最终提高采收率.区块概况S区块是一个典型浅层疏松砂岩油藏,单斜构造,总体构造趋势西高东低,北部发育一组N E ESWW走向的逆断层.该区块储层内部泥质夹层发育,平面上油层分布连续性较好.纵向上油层分布稳定,有 效 厚 度 较 大.研 究 区 工 区 面 积 为 k m,地 层 平 均 埋 深 为 m,平 均 渗 透 率 为 m,平均有效孔隙度为 ,地质储量为 m.采用五点法井网进行注水开发,目前井网较完善,油水井井距为 m,注采比为 ,采油速度为 .截止目前,S区块累产油 m,采出程度为 ,综合含水率为 .研究区目的层水淹现象严重,产量递减较快.由于研究区整体水驱动用程度较好,进一步注水开发增产效果较差,为实现储层剩余油的深度挖潜,对S区块进行聚合物驱研究.聚合物驱参数优选理论研究和现场应用结果表明,影响聚合物驱油效果的主要参数有聚合物分子质量、聚合物溶液浓度、聚合物用量、聚合物注入速度以及聚合物浓度段塞组合 .常规砂砾岩储层聚驱参数优化片面考虑增油效果,对于浅层疏松砂岩储层来说,出砂问题不可忽视.据此,利用数值模拟手段对S区块聚合物驱参数进行优选,通过分析累产油量、阶段采出程度以及含水变化规律,确定S区块最优注聚参数,从而实现防砂控水增油的目标.聚合物质量浓度优选实验室研究结果表明,随着聚合物浓度的增加,驱替相溶液黏度增大,改善流度比的效果越好.但聚合物溶液注入过程的剪切降解是不可避免的,因此,聚合物溶液质量浓度与储层特征有对应的匹配关系,受聚合物注入能力的限制,对于特定的油层,聚合物的注入质量浓度不能无限增大 .针对S区块储层特征,设计种聚合物质量浓度对比方案对S区块聚合物浓度进行优选.各方案聚合物质量浓度分别为 、m g/L.数值模拟预测至研究区含水,不同聚合物质量浓度开发指标预测如表所示.各方案累产油的含水率对比如图所示.表各种类型储气库物性指标T a b l eP h y s i c a lp r o p e r t yi n d e x e so fv a r i o u st y p e so fg a ss t o r a g e 聚合物质量浓度/(m gL)注入速度/(P Va)聚合物用量/(P V)聚合物分子质量/万阶段采出程度/最低含水率/LH LH LH LH LH 图不同聚合物质量浓度的含水率对比F i g C o m p a r i s o no fw a t e rc o n t e n to fd i f f e r e n tp o l y m e rc o n c e n t r a t i o n s 结果表明,研究区阶段采出程度随着注入聚合物质量浓度的增加而增加,但增加幅度逐渐减小,当聚合物质量浓度大于 m g/L时,阶段采出程度反而随聚合物溶液质量浓度的增加而减小.原因是当聚合物溶液质量浓度增加到一定程度时,聚合物质量浓度不再与储层特征相匹配,注入阻力急剧增大,实际注入量大幅减小,聚驱效果变差.此外由于地层压力的下降,溶解气析出出现两相渗流,不仅使油相渗透率降低,而且原油脱气黏度增大,流动阻力增加,进一步降低原油产量.从图中可以看出,注聚初期,各方案的含水率依旧保持上升的趋势,聚合物溶液质量浓度越高,含水率上升幅度越小;当含水率达到峰值后聚合物见北京石油化工学院学报 年第 卷效,含 水 率 大 幅 降 低,聚 合 物 溶 液 质 量 浓 度 为 m g/L时,对应的含水率出现最低值.同时,从注采能力上看,聚合物溶液质量浓度越高,注入与产液 能 力 越 差.当 聚 合 物 溶 液 质 量 浓 度 大 于 m g/L时,注入井憋压严重,注入困难,油井供液不足,出砂严重,产量变低.因此,综合考虑注入能力和开发效果,选择质量浓度为 m g/L的聚合物.聚合物注入速度优选聚合物注入过程中,要最大限度地降低聚合物分子的剪切降解,并且保证注入压力不超过地层破裂压力.一般来说,聚合物注入速度对聚驱效果的影响较小,主要影响聚驱见效时间.但矿场实践应用表明,强