高含水油田调驱体系不同阻力特性见效特征研究-论文.pdf

《高含水油田调驱体系不同阻力特性见效特征研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

第13卷第26期2013年9月科学技术与工程Vo1．13No．26Sep．20131671—1815(2013)26—7803—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2013Sci．Tech．Engrg．高含水油田调驱体系不同阻力特性见效特征研究王绍平曾明马振昌马华吕雷(长庆油田公司第二采油厂，庆阳745100)摘要长期注水开发导致国内多数油田已进入高含水期，调驱技术是现阶段改善和提高水驱开发油田采收率的重要技术之一。因此认识调驱技术的见效特征是进一步优化调驱方案以及调驱开发效果评价的基础工作。深入调研了凝胶调驱机理及其应用现状，分析影响不同油藏调驱效果的主控因素。应用核磁共振测量技术和微观可视化技术对调驱体系(包括聚合物凝胶、毫米级微球凝胶和微米级微球凝胶)在不同阻力特性见效特征进行实验研究。研究得出聚合物凝胶堵剂调驱效果优于其他两种微球堵剂，而且合理组合段塞可以有效提高调驱效果，为油田进一步优化调驱方案提供了依据。关键词调驱弱凝胶见效特征核磁共振微观模型中图法分类号TE341；文献标志码B现阶段多数油田已经进入高含水或特高含水弱凝胶的主要渗流机理有如下几种：开发期，长期注水开发导致油藏非均质性加剧、油(1)弱凝胶具有选择性，可以优先进入大孔道，水流度比变得更加不利。大部分注入水沿油水井其流变特征具有孔径尺寸依赖性。问优势渗流通道窜进，形成无效循环，造成注水驱(2)弱凝胶能使后续液流转向，可以驱动小孔油效率很低。可动凝胶调驱技术的主要目的正是隙中的剩余油。通过在油藏深部改变注入流体的流动方向来调整(3)弱凝胶可以克服贾敏效应驱油，使水进入注入流体的波及体积，同时增加一定的驱油功能。气锁孔隙，将剩余油驱出。(4)运移一封堵一再运移，在后续水驱过程中，1弱凝胶调驱机理凝胶进一步向地层深部的大孔道中运移，起到深度弱凝胶体系具有调驱作用是由其性能决定的，调剖的作用。1．2弱凝胶在介质中的运移特性它可以封堵高渗透层，迫使后续注人水流向中、低渗透层，扩大波及范围，这就是“调”的机理；由于弱凝胶在地层孔隙介质中的流动和普通聚合物相似，因此可以作为驱油剂；由于它会发生交联反凝胶黏度较大、强度不高，可以改善油水流度比，提应，黏度要比普通聚合物高，可以更好地控制自身高驱油效率，这就是“驱”的机理。的流向。1．1弱凝胶微观渗流机理(1)弱凝胶有选择性，会优先沿水窜通道流动，地层中的弱凝胶在多孔介质的长期剪切下被虽然它是通过分子内和分子间交联而形成的弱胶分成许多很小的胶团，弱凝胶胶粒会分散在地层水联体系，但其分子尺寸和黏度都远远大于水和聚合中，降低水的流度，提高水驱油的效率。可以解决物溶液，因此压力达到一定程度时，才能进入孔隙。小喉封锁情况，将水顶入d,TL喉顶替出油¨。而大孔道的阻力最小，因此弱凝胶会进入大孔道，2013年5月15日收到，5月29日修改而不会挤入小孔隙。第一作者简介：王绍平(1981一)，男，河北昌黎人，研究方向：油气田(2)弱凝胶在孔隙介质中的运动形式具有整体开发及提高采收率技术。E—mail：wsping-cq@petrochina．coin．el。性。原因在于弱凝胶为一个具有空间网络结构的体 7804科学技术与工程13卷系，它不能完全溶于水。弱凝胶分子不会从网络结lOO构中脱离出来进入水相中，因此在弱凝胶的前缘和8O堡6o后缘都能保持相对完整性。弱凝胶流动过程中的料荽4O完整性有利于降低高渗透层的渗透率以及提高弱如20凝胶在地层中的有效期J。O122调驱体系不同阻力特性驱替室内实验注入PV数研究图2中孔中渗岩心含水率曲线针对不同油藏的渗透率特性，设计针对两类渗心中，聚合物凝胶堵剂和微∞米dI微R球堵燃剂在后续水驱透率储层天然岩心(高渗、低渗)和三种阻力特性的过程中较大幅度地降低含水率，其中聚合物凝胶的凝胶(聚合物凝胶、)毫米级微球凝胶、微米级微球降水效果最为明显，后续水驱过程中毫米微球堵剂凝胶)进行室内试验，分别研究不同阻力特性体系降低含水率幅度不明显。在两类岩心中的封堵效果及驱油特性，得出不同阻2．2压力分析力系数体系对不同类型渗透率地层的适应性和见效特征。具体实验方案见表1。／厂＼＼：荔凝胶堵剂在高孔高渗透岩心中的采收率增值—一毫米微球／、～＼高于中孔中渗渗透率岩心。在两种类型的岩心中，／—一一、、聚合物交联凝胶的提高采出程度幅度最高；毫米微4球凝胶提高幅度最低。总体来说，高渗岩心的提采幅度高于低渗岩心，聚合物凝胶的调驱效果最好，微米级微球的调驱效果次之，毫米级微球的调驱效图3高孔高渗岩心注入压力曲线果最差。从图3和图4注入压力曲线可以看出，在两种2．1含水分析渗透率岩心中，聚合物凝胶注入压力和后续水驱平1OO衡压力最高。注人堵剂后，与高孔高渗岩心相比，8O中孔中渗岩心的后续水驱能够形成更大的驱动堡6O褂压差。芒4OrⅡ202．3采出程度分析从图5和图6采出程度曲线可以看出，聚合物1152253354注入Pv数凝胶和微米微球在后续水驱中提高采收率效果好图1高孔高渗岩心含水率曲线于毫米微球，高孔高渗岩心得到的最终采收率增值高于中孔中渗采收率。从图1和图2含水率曲线中可以看出，两种岩 26期王绍平，等：高含水油田调驱体系不同阻力特性见效特征研究78053核磁共振测量在调驱实验中应用在驱替实验过程中利用核磁共振渗流分析仪，对驱替过程中不同孑L隙中的原油动用状况进行了分析，计算了各驱替状态下不同孔隙中原油的动用程度。聚合物凝胶注入岩心过程中，不同孔隙的动用程度不同，高渗透率岩心注聚合物凝胶的含油饱图4中孔中渗岩心注入压力曲线和度情况如表2所示，注聚合物凝胶的动用情况如表3所示。在高孔高渗岩心中，在水驱油状态时主要驱替术、出大于100ms区间的原油；在水驱结束后注入凝丑胶，凝胶主要进入水驱阶段水占据的大孔隙中，并且动用了中孔隙和小孔隙中的剩余油，其中中孔隙中剩余油的动用程度较高；在后续水驱状态下，大、注入PV数中、小孔隙中的剩余油都得到了有效的动用，中孔图5高孔高渗岩心采出程度曲线隙中的剩余油动用的最多，小孔隙中的剩余油的相对动用程度最小。通过对高渗、低渗岩心使用不同阻力特性的体、系调驱时各阶段的核磁共振谱进行测量，并对丑其不同孔隙区间的含油饱和度、动用程度和相对动用程度进行统计。结果发现：在水驱阶段，大、中、12注入PV数小孔隙中的油都有被驱出，但孔隙中的剩余油较多；在注凝胶阶段，凝胶主要取出50—100ms区间图6中孔中渗岩心采出程度曲线表2高渗岩心聚合物凝胶不同状态下谱不同区间含油饱和度／％ 科学技术与工程13卷孔径内的剩余油，同时部分小于10ms孑L隙区间的4结论油由于凝胶牵引效应被牵引出，凝胶的注入使得剩余油重新分布；在后续水驱时，主要使大孔隙中的(1)高孔高渗岩心中，驱替过程主要动用大、中剩余油减少，大于100ITIS孔隙区间的剩余油得到有孔喉模拟油，其中大孔喉中模拟油降低幅度最大；效的动用，见图7。中孔中渗岩心中，驱替过程主要动用中、小孔喉模12岩101103B一6(零合物凝胶)驱替实验谱拟油，其中中孔喉中模拟油降低幅度最大。lO(2)毫米微球凝胶主要动用大孔喉中的剩余8冀油，微米微球凝胶主要动用中等孔喉中的剩余油，4能够动用小孔喉部分剩余油；与其他两种微球类堵28剂相比，聚合物凝胶提高采收率幅度更大，能够明显动用小孔喉的孔隙。图7高渗岩心注聚合物凝胶核磁共振图谱(3)通过室内驱油实验研究了聚合物凝胶、毫米微球凝胶、微米微球凝胶三种堵剂在高孔高渗岩在不同的驱替阶段，不同孔隙区间的含油饱和心和中孔中渗岩心中的调剖效果。一维岩心实验度变化和采出状况是不同的，在小孔隙和中孔隙结果表明，堵剂在高孔高渗岩心中调剖效果比中孔中，含油饱和度随着驱替的进行是不断变小的，在中渗岩心好；聚合物凝胶堵剂调剖效果优于其他两大孔隙中，初始的含油饱和度最高，水驱阶段含油种微球堵剂。饱和度大幅下降，在凝胶驱阶段，由于凝胶的驱替(4)通过核磁共振实验研究堵剂调剖时动用水作用，使得岩心中的油重新分布，大孔隙中的含油驱后剩余油机理。实验结果表明，调剖过程中不同饱和度变高，在后续水驱阶段，大孔隙中的含油饱岩心主要动用孔隙范围不同。和度又进一步降低，如图8所示。在水驱、凝胶驱、后续水驱过程中，小孔隙、中孔隙中的采出程度依参考文献次增加，大孔隙中的采出程度先增加后减小，其结1赵秀娟，王传军．弱凝胶调驱微观渗流机理研究．油田化学，果如图9所示。2004；21(1)：56-592郭尚平，黄延章．物理化学渗流微观机理．北京：科学出版社，堡so：奄；；禁蠢水状态1990：100—1023许永年．弱凝胶调驱注入曲线特征分析．成都：西南石油大学．2006_04门成全，柳荣伟．可动凝胶深部调剖调驱技术研究与应用．石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2009；31(5)：353—3565韩大匡，韩冬，杨普华，等．胶态分散凝胶驱油技术的研究与进图8不同状态下谱不同区间含油饱和度分布图展．油田化学，1996；13(3)：273—2766赖年，方雪莲，马朝辉，等．乌5区低渗透油藏弱凝胶调驱试验实施与效果分析．新疆石油科技，2007；4(17)：24—298o酬油状态⋯7ZaitounA，KohlerN．Two—phaseflowthroughporousmedia：effectof嚣．。囱口注后凝续胶水状驱态状态anabsorbedpolymerlayer．SPE18085，19888LiangJ，SunH，SefightRS．Whydogelsreducewaterpermeability20!morethanoilpermeability?SPEREJ，1995；10(4)：282—2860——仁]0芝翻i豳瞵j经1l9李先杰，宋新旺，侯吉瑞，等．多孔介质性质对弱凝胶深部调驱作用的影响．特种油气藏，2007；14(4)：84—87图9不同状态下谱不同区间采出程度分布图(下转第7815页) 26期郑力军，等：双子表面活性剂与原油组分相互作用研究78155张群，裴梅山，张瑾，等．十二烷基硫酸钠与两性表面活性剂69—72复配体系表面性能及影响因素．日用化学工业，2006；36(2)：StudyonInteractionbetweenGeminiSurfactantandCrudeOilComponentZHENGLi-jun，YANGHal—en，LIXiao—tong(ResearchInstituteofOil／GasTechnology，ChangqingOilfieldBranchCompany，PetroChina，CountryEngineeringLaboratorywithLowPermeableSublayerField’sExploratoryDevelopment，Xian710018，P．R．China)[Abstract]InaccordancewiththecharacteristicsofformationwateranddehydratedcrudeoilfromtheChang6reservoirinWuliwan，GeminisurfactantA2canhelptoachieveultra—lowinterfacialtension．Inordertoexplorethestructure—activityrelationshipbetweenGeminisurfactantsandthecomponentsofcrudeoil，crudeoilcomponentswereseparatedbythemethodoftheoilcolumnchromatographicseparation，following，thebasiccomponentsofcrudeoilwerelearned．ThentheinterfacialtensionbetweenGeminisurfactantA2andthecomponentsofcrudeoilwasmeasured．Theresultsshowthat，thesurfactantshowshighinterfacialactivityintheconcentrationrange0．5—0．02％，andcanhelptoachieveultra·lowinterfacialtension，andconfirmthatthenonhydrocarboncomponentshaveimportanteffectOlltheemergenceofultralowinterracialtension，NamlythereissynergisticeffectbetweentheGeminisurfactantandnonhydrocarboncomponents．[Keywords]structure—activityrelationshipchromatographicseparationsynergisticeffect≯≥≥、：；t；c；s；tt；}(上接第7806页)ResearchontheEffectiveFeaturesofProfile-modifyinginHighWaterCutOilfieldWANGShao-ping，ZENGMing，MAZhen-chang，MAHua，LULei(SecondOilfieldIndustry，ChangqingOilfieldCo．，Qingyang745100，P．R．China)[Abstract]Manyoilfieldshaveenteredintothehighwater-cutstageasaresultoflong-termwaterflooding，pro—file—modifyingisoneoftheimportanttechnologiestoimproveandenhanceoilrecoveryofwaterfloodoilfield．Rec—ognizingtheeffectivefeatureofprofile—modifyingisthebasicworkforfurtheroptimizingprofile—modifyingplanandevaluatingdevelopmenteffect．Gelprofile—modifyingmechanismanditsapplicationsituationweredeeplyre—searched，andanalyzedthecontrollingfactors，whichhaveaneffectolqdifferentreservoirs．Usenuclearmagneticresonancemeasurementtechnologyandmicrocosmicvisualizationtechnologytostudytheeffectivefeaturesofdrivesystem(includingpolymetgel，millimeterlevelmicrospheregelandmicronlevelmicrospherege1)，whichexperi—mentedbydifferentresistancecharacteristic．Researchsuggeststhatthefloodingeffectofpolymergelissuperiortothetwokindsofmicrospheregels，andreasonablecombinationofslugcaneffectivelyimprovethefloodingeffect，soastoprovidebasistofurtheroptimizefloodingplanforoilfield．[Keywords]profile—modifyingweakgeleffectivefeatureNMRmicroscopicmodel