我国油田大多数属于陆相沉积地层, 油层非均质性比较严重。目前我国大部分油田均已进入开发后期, 含水迅速上升, 聚合物驱是提高采收率的重要方法, 但由于长期受水动力学的影响[1, 2], 形成优势流场, 在驱油过程中引起聚合物单向突进, 导致聚合物发生严重的窜流[3-6], 使聚合物驱油效率降低, 受效井过早见聚, 采出聚合物液浓度高, 降低了驱油效率, 因此研究高含水后期聚合物驱油规律具有重要意义。
实验采用两只单管岩心并联, 岩心管长70 cm, 直径30 mm, 模拟平面非均质, 岩心产出液分别计量, 渗透率级差分别为6、10和20。
实验用油为油田的脱水原油, 模拟地层温度75℃, 实验温度下原油粘度为32.1 mPa·s, 实验用水为模拟油田地层水。
聚合物为MO-4000HSF, 分别配制不同浓度的聚合物, 采用DVIII粘度计, 模拟地层温度75℃, 转速为6 r/min, 其浓度与粘度曲线见图 1。从图 1可知, 粘度与浓度呈指数曲线关系。
实验装置、流程及测试仪器见图 2, 该流程包括实施岩心饱和水、岩心饱和油、水驱油和聚合物驱油过程。
实验参考石油行业标准SY5345-2007进行, 每根长岩心上等间距分布着3个压力传感器, 对压力进行监测, 实验采用恒速法。
并联非均质岩心在不同渗透率级差下, 注聚浓度为1600 mg/L的聚合物驱油实验结果见图 3。
图 3给出了并联岩心在不同级差下原油采收率的变化状况, 在驱替的不同阶段, 高低渗透率层对综合采收率的贡献不同, 相同渗透率级差下, 高渗透岩心的水驱采收率最高, 随着渗透率级差的增加, 高渗透岩心的水驱采收率呈上升趋势, 低渗透岩心的采收率呈下降趋势, 聚合物驱提高了高低渗透率的岩心的采收率, 相同注聚浓度下, 随着渗透率级差的增加, 聚合物对高低渗透岩心的采收率增加程度不同, 高低渗透岩心聚驱采收率随着级差的增加而降低, 实验条件下高渗透岩心分别提高13.2% (级差6), 8.84% (级差10), 5.62% (级差20), 低渗透岩心聚合物驱提高采收率分别为10.22% (级差6), 3.51% (级差10), 1.22% (级差20), 后续水驱过程中, 低渗透岩心的采收率增加值均高于高渗透岩心, 由于聚合物增加了高渗透岩心的渗流阻力, 调整了岩心吸水状况, 水沿着低渗透岩心驱替, 提高了低渗透岩心的采收率, 但总体的采收率随着渗透率级差的增加呈降低趋势。
图 4给出了并联非均质岩心在不同渗透率级差下, 注聚浓度为2000 mg/L的聚合物驱油综合实验结果。相同渗透率级差(级差为6)条件下, 随着注聚浓度的增加, 高渗透岩心的采收率增加比低渗透岩心高, 随着渗透率级差的增加, 提高注聚浓度可以提高采收率。实验表明, 在一定的非均质条件下, 由于聚合物窜流的影响, 提高聚合物浓度不能有效地增加采收率。
图 5与图 6是聚合物注入浓度为1600 mg/L, 渗透率级差为6的并联管, 水驱各岩心位置的压力均较低, 水驱开始时岩心的产液百分比按照渗透率大小呈比例分配, 存在严重的指进现象, 高渗透岩心先见水, 综合含水98%以后进行聚合物驱, 在聚合物驱阶段, 压力急剧增加, 随着后续水驱进行, 压力逐渐降低, 但高于初始水驱压力, 聚合物增加了水相粘度, 增加了波及效率, 但随着聚合物剪切粘度的降低, 粘度减小导致驱替压力降低。
(1) 不同驱替阶段采收率不同, 水驱阶段高渗透岩心的采收率远高于低渗透岩心的渗透率, 大量的剩余油存在于低渗透岩心中, 聚合物驱阶段, 各岩心的采收率均增加, 高渗透岩心采收率增加值高于低渗透岩心, 后续水驱阶段, 各岩心的采收率都增加, 但低渗透岩心采收率的增加值高于高渗透岩心。
(2) 不同渗透率条件下, 对应不同最佳注聚浓度, 该浓度可以有效进入低渗透层延缓聚合物窜流, 最大限度提高采收率, 实验结果表明, 模拟岩心渗透率级差为6时, 最佳注聚浓度为1600 mg/L, 级差为10与20时, 注聚最佳浓度为2000 mg/L。
(3) 注聚压力表明高低渗透岩心中压力分布存在明显差异, 聚合物沿高渗透岩心窜流, 高渗透岩心沿程压力波及快呈S形, 低渗透岩心沿程压力相差大, 聚合物未能有效进入岩心, 只是驱替前缘与水互溶扩散、弥散, 随着注聚浓度的增加, 压力升高。
2010, Vol. 39 Issue (1): 55-56,64
2010, Vol. 39 Issue (1): 55-56,64