三元復(fù)合調(diào)剖劑驅(qū)油效果物理模擬實(shí)驗(yàn).pdf

大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)第29卷第1期2005年2月 JOURNAL OF DAQING PETROLEUM INSTITUTEVol 29No 1Feb 2005 收稿日期 2004 04 12 審稿人 賈振岐 編輯 關(guān)開澄 作者簡(jiǎn)介 王克亮 1964 男 博士 副教授 主要從事提高原油采收率和非牛頓流體力學(xué)等方面的研究 三元復(fù)合調(diào)剖劑驅(qū)油效果物理模擬實(shí)驗(yàn) 王克亮 丁玉敬 閆義田 孫立濱 大慶石油學(xué)院 石油工程學(xué)院 黑龍江 大慶 163318 摘 要 非均質(zhì)巖心物理模擬實(shí)驗(yàn)證實(shí)在三元復(fù)合驅(qū)前實(shí)施前置段塞調(diào)剖能夠提高三元復(fù)合驅(qū)的驅(qū)油效果 當(dāng)前置 段塞較小時(shí) 調(diào)剖后可提高原油采收率1 3 進(jìn)行0 050 0 0 250 0倍孔隙體積的三元復(fù)合調(diào)剖驅(qū) 與常規(guī)三元復(fù)合 驅(qū)相比 采收率增加2 0 4 9 中置調(diào)剖段塞為0 200 0倍孔隙體積較好 并聯(lián)非均質(zhì)模型中的流量分配和采收率 變化說(shuō)明 交聯(lián)體系注入后 高滲透層的流量降低 中 低滲透層的流量增加 中 低滲透層的采收率增加幅度明顯 關(guān) 鍵 詞 三元復(fù)合驅(qū) 調(diào)剖 流量分配 非均質(zhì)巖心 驅(qū)油 中圖分類號(hào) TE357 431 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1000 1891 2005 01 0030 03 0 引言 三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)已進(jìn)入工業(yè)化推廣階段 三元復(fù)合驅(qū)比水驅(qū)可提高原油采收率20 以上 但大慶 油田主力油層非均質(zhì)性嚴(yán)重 三元復(fù)合體系的波及體積有待于進(jìn)一步擴(kuò)大 目前采用提高體系中聚合物 的質(zhì)量濃度 從而提高體系的黏度進(jìn)行流度控制 1 但提高聚合物黏度進(jìn)行流度控制的方法受到一定程度 的限制 而且影響三元復(fù)合體系的驅(qū)油效果 為使三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)適應(yīng)不同的油層 以便在整個(gè)油層厚度 上實(shí)現(xiàn)超低界面張力驅(qū)油 開展了三元復(fù)合驅(qū)過(guò)程中調(diào)剖技術(shù) 2 3 的研究 目前三元復(fù)合驅(qū)采用加聚合物 前置段塞和提高主段塞中聚合物質(zhì)量濃度的作法 一定程度上考慮了三元復(fù)合體系的流度控制 調(diào)剖 問(wèn) 題 4 在三元復(fù)合驅(qū)前和三元復(fù)合驅(qū)過(guò)程中實(shí)施調(diào)剖技術(shù) 可以減少主段塞中聚合物的用量 降低驅(qū)油成 本 也可以進(jìn)一步擴(kuò)大波及體積 促使三元復(fù)合體系進(jìn)入中 低滲透層 充分發(fā)揮其降低油水界面張力的能 力 改善其驅(qū)油效果 筆者通過(guò)三元復(fù)合調(diào)剖劑 5 驅(qū)油效果物理模擬實(shí)驗(yàn)證實(shí) 利用多元酸鉻交聯(lián)劑配制 的三元復(fù)合調(diào)剖劑驅(qū)油比常規(guī)三元復(fù)合體系驅(qū)油明顯提高了中 低滲透層的采收率 進(jìn)一步改善了三元復(fù) 合體系的驅(qū)油效果 1 實(shí)驗(yàn) 1 1 實(shí)驗(yàn)條件 1 1 1 物理模型 根據(jù)大慶油田主力油層為正韻律油層的特點(diǎn) 將模型設(shè)計(jì)為自上而下低 中 高3個(gè)滲透層 變異因 數(shù)為0 59 低 中 高滲透層的滲透率分別為0 300 0 600 1 575 m2 模型截面為3 6 cm 3 6 cm的正 方形 長(zhǎng)度為30 0 cm 每層厚度為1 2 cm 孔隙度控制在30 總砂量的30 取自油層的油砂 模型的 潤(rùn)濕性為弱親油 1 1 2 實(shí)驗(yàn)用水 取自大慶油田某采油廠復(fù)合驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)際用水 礦化度為3 823 mg L 飽和巖心用水為室內(nèi)模擬 地層水 礦化度為6 770 mg L 1 1 3 實(shí)驗(yàn)用油 大慶油田某采油廠原油和煤油按比例配制成模擬油 在45 條件下 用布氏黏度計(jì)Brookfield DV 03 II在6 r min的轉(zhuǎn)速 剪切速率為7 34 s 1 下測(cè)得黏度為 9 0 mPa s 1 1 4 化學(xué)藥品 大慶產(chǎn)聚丙烯酰胺 相對(duì)分子質(zhì)量為1 2 107 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98 2 美國(guó)產(chǎn)表面活性劑ORS 41 NaOH 化學(xué)純 調(diào)剖劑 5 的主劑為HPAM 大慶產(chǎn) w 聚合物 為0 09 交聯(lián)劑為多元酸鉻 w 多元酸鉻 為 0 018 w ORS 41 為0 30 w NaOH 為0 80 w 穩(wěn)定劑 為0 02 試驗(yàn)區(qū)污水配制 1 2 實(shí)驗(yàn)方案 1 三元復(fù)合驅(qū)的前置段塞為0 037 5倍孔隙體積 w 聚合物 為0 15 主段塞為0 350 0倍孔隙體 積 w 聚合物 為0 23 w ORS 41 為0 30 w NaOH 為1 00 三元復(fù)合驅(qū)的副段塞為0 150 0 倍孔隙體積 w 聚合物 為0 18 w ORS 41 為0 10 w NaOH 為1 00 聚合物保護(hù)段塞為 0 200 0倍孔隙體積 w 聚合物 為0 08 2 前置段塞調(diào)剖 把常規(guī)三元復(fù)合驅(qū)聚合物前置段塞換成調(diào)剖劑驅(qū) 其它步驟與三元復(fù)合驅(qū)相同 3 去掉常規(guī)三元復(fù)合驅(qū)的前置段塞 在三元復(fù)合驅(qū)主段塞中進(jìn)行0 100 0倍孔隙體積的三元復(fù)合體 系驅(qū)油 然后調(diào)剖驅(qū)油 調(diào)剖劑的段塞為0 050 0 0 250 0倍孔隙體積 繼續(xù)三元復(fù)合體系驅(qū)油 但保持三 元主段塞0 350 0倍孔隙體積不變 副段塞和保護(hù)段塞與三元復(fù)合驅(qū)相同 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程注入速度為0 3 mL min 2 結(jié)果及分析 2 1 物理模擬 調(diào)剖劑注入方式對(duì)驅(qū)油效果的影響見表1 調(diào)剖劑注入孔隙體積倍數(shù)與化學(xué)驅(qū)采收率增加值的關(guān)系 見圖1 表1 調(diào)剖劑注入方式對(duì)驅(qū)油效果的影響 實(shí)驗(yàn)方案巖心號(hào) 氣測(cè) 滲透率 m2 孔隙度 含油 飽和度 水驅(qū) 采收率 化學(xué)驅(qū) 采收率 采收率 增加 常規(guī)三元復(fù)合 體系驅(qū)油 3kf9 10 83524 575 739 524 6 前置段塞0 040 0倍 孔隙體積調(diào)剖 3kf9 20 84524 977 139 525 91 3 中置段塞0 050 0倍 孔隙體積調(diào)剖 3kf9 30 83 924 176 239 226 62 0 中置段塞0 100 0倍 孔隙體積調(diào)剖 3kf9 40 85325 176 938 927 02 4 中置段塞0 150 0倍 孔隙體積調(diào)剖 3kf9 50 85124 975 939 327 83 2 中置段塞0 200 0倍 孔隙體積調(diào)剖 3kf9 60 83924 876 439 428 94 3 中置段塞0 250 0倍 孔隙體積調(diào)剖 3kf9 70 84824 077 040 029 54 9 從表1和圖1可知 1 前置段塞較小 比常規(guī)三元復(fù)合驅(qū)僅提高原油采收率1 3 這是因?yàn)槿{(diào)剖劑具有較高的殘 余阻力系數(shù) 實(shí)施前置段塞調(diào)剖后 后續(xù)注入的復(fù)合體系在高滲透層中的滲流速度減慢 迫使其進(jìn)入中 低 滲透層 擴(kuò)大了三元復(fù)合體系的波及體積 提高了驅(qū)油效果 2 進(jìn)行0 050 0 0 250 0倍孔隙體積的三元復(fù)合調(diào)剖 采收率增加2 0 4 9 從采收率的變化 看 當(dāng)中置調(diào)剖段塞為0 200 0倍孔隙體積 進(jìn)行 夾心 調(diào)剖驅(qū)時(shí) 可去掉三元復(fù)合驅(qū)的前置聚合物段塞 13 第1期 王克亮等 三元復(fù)合調(diào)剖劑驅(qū)油效果物理模擬實(shí)驗(yàn) 圖1 調(diào)剖劑注入孔隙體積倍數(shù)與化學(xué)驅(qū)采收率增加的關(guān)系 簡(jiǎn)化注入工藝 也可使 夾心 調(diào)剖驅(qū)前的三元 段塞優(yōu)先進(jìn)入高滲透層 驅(qū)替高滲透層中的剩 余油 實(shí)施調(diào)剖后 迫使后續(xù)注入的三元復(fù)合 體系較多地進(jìn)入中 低滲透層 驅(qū)替中 低滲透 層中的剩余油 這與常規(guī)三元復(fù)合體系驅(qū)油相 比 提高原油采收率的幅度較大 2 2 流量分配 在并聯(lián)非均質(zhì)模型中進(jìn)行了常規(guī)三元復(fù)合 驅(qū)體系和0 250 0倍孔隙體積交聯(lián)體系 夾心 調(diào)剖驅(qū)油 將高 中 低滲透率的巖心模型并聯(lián) 合注分采 記錄各注入階段的流量 并計(jì)算流量分配 常 規(guī)三元復(fù)合驅(qū)各注入階段的流量分配見表2 交聯(lián)三元復(fù)合驅(qū)各注入階段的流量分配見表3 表2 常規(guī)三元復(fù)合驅(qū)各注入階段的流量分配 巖心物性各注入階段的流量分配 采收率 類 別 滲透率 m2 含油 飽和度 水驅(qū) 結(jié)束 前置段塞 0 040 0倍 孔隙體積 主段塞 0 350 0倍 孔隙體積 副段塞 0 100 0倍 孔隙體積 保護(hù)段塞 0 200 0倍 孔隙體積 后續(xù) 水驅(qū) 開始 后續(xù) 水驅(qū) 結(jié)束 水 驅(qū) 復(fù) 合 驅(qū) 總 計(jì) 高1 5978 791 689 478 174 970 277 897 058 132 390 4 中0 6272 77 89 119 321 223 617 03 038 027 865 8 低0 3168 80 61 52 53 96 25 207 815 423 2 表3 交聯(lián)三元復(fù)合驅(qū)各注入階段的流量分配 巖心物性各注入階段的流量分配 采收率 類 別 滲透率 m2 含油 飽和度 水驅(qū) 結(jié)束 前置段塞 0 040 0倍 孔隙體積 主段塞 0 350 0倍 孔隙體積 副段塞 0 100 0倍 孔隙體積 保護(hù)段塞 0 200 0倍 孔隙體積 后續(xù) 水驅(qū) 開始 后續(xù) 水驅(qū) 結(jié)束 水 驅(qū) 復(fù) 合 驅(qū) 總 計(jì) 高1 6178 991 187 176 369 460 666 387 958 033 991 9 中0 6372 88 710 119 623 427 423 410 038 432 871 2 低0 3168 80 22 54 17 212 010 32 17 719 827 5 常規(guī)三元復(fù)合驅(qū)注入孔隙體積倍數(shù)與流量分配見圖2 交聯(lián)三元復(fù)合驅(qū)注入孔隙體積倍數(shù)與流量分 配見圖3 由表2和表3及圖2和圖3可以看出 1 水驅(qū)結(jié)束時(shí) 91 0 以上的流量分配在高滲透層 8 0 左右的流量分配在中滲透層 低滲透層中 的流量分配幾乎為零 2 常規(guī)三元復(fù)合體系注入前置段塞 交聯(lián)三元復(fù)合體系注入0 100 0倍孔隙體積主 下轉(zhuǎn)第36頁(yè) 23 大 慶 石 油 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) 第29卷 2005年 參考文獻(xiàn) 1 Joshi S D Horizontal Well Technology M Tulsa Penn Well Publishing Company 1991 2 Borisov J P Oil Production Using Horizontal and Multiple Deviation Wells M Moscow Nedra 1964 3 萬(wàn)仁溥 中國(guó)不同類型油藏水平井開采技術(shù) M 北京 石油工業(yè)出版社 1997 4 王建勇 黃文芬 李 輝 焉2塊水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè) J 油氣地質(zhì)與采收率 2002 9 3 80 82 5 姜漢橋 姚 軍 姜瑞忠 油藏工程原理與方法 M 北京 石油大學(xué)出版社 2000 上接第32頁(yè) 段塞和0 250 0倍孔隙體積交聯(lián)體系后 后者高滲透層流量分配降低幅度大于前者 待副段塞和保護(hù)段塞 注入結(jié)束時(shí) 后者高滲透層的流量分配降至60 6 明顯低于前者高滲透層的70 2 的流量分配 后續(xù) 水驅(qū)結(jié)束時(shí)后者高滲透層的流量分配保持在87 9 而前者為97 0 從整個(gè)注入過(guò)程看 交聯(lián)體系注 入后 使高滲透層的流量分配降低 中 低滲透層的流量分配增加 3 從分層采收率來(lái)看 交聯(lián)三元復(fù)合體系比常規(guī)三元復(fù)合體系的采收率增加 其中高滲透層采收率 增加1 6 中滲透層的采收率增加5 0 低滲透層采收率增加4 4 這說(shuō)明交聯(lián)體系注入后 后續(xù)注 入液較多地進(jìn)入中 低滲透層 中 低滲透層的采收率明顯增加 3 結(jié)論 1 在三元復(fù)合體系主段塞注入前實(shí)施前置段塞調(diào)剖能夠進(jìn)一步提高三元復(fù)合驅(qū)的驅(qū)油效果 前置 段塞較小時(shí) 前置段塞調(diào)剖驅(qū)比常規(guī)三元復(fù)合驅(qū)僅提高原油采收率1 3 2 0 050 0 0 250 0倍孔隙體積的三元復(fù)合調(diào)剖驅(qū)與常規(guī)三元復(fù)合驅(qū)相比 采收率增加2 0 4 9 中置調(diào)剖段塞為0 200 0倍孔隙體積較好 3 交聯(lián)體系注入后 高滲透層流量分配降低 中 低滲透層流量分配增加 中 低滲透層采收率明顯增 加 參考文獻(xiàn) 1 楊普華 化學(xué)驅(qū)提高石油采收率 M 北京 石油工業(yè)出版社 1994 2 王克亮 王鳳蘭 李 群 等 改善聚合物驅(qū)油技術(shù)研究 M 北京 石油工業(yè)出版社 1999 3 王克亮 汪淑娟 曹紅軍 等 含堿和表面活性劑的HPAM Cr3 弱凝膠調(diào)驅(qū)劑的研制 J 油田化學(xué) 2004 21 1 61 63 4 Chauveteau G Omari A Controlling gelation time and microgel size for water shutoff C SPE 59317 1998 5 Seright R S Liang J A survey of field application of gel treatments for water shutoff C SPE DOE 26991 1991 63 大 慶 石 油 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) 第29卷 2005年 in oil field sedimentary facies researching and the quantitative data reflect the changing of oil layer sedi2 mentary facies It ascertains the section block sedimentary facies type according to the analysis data from the core wells and the result interpretation by experts It establishes the standard mode base and distinguishes the sedimentary facies type of the under recognition little layers At the same time it can settle satisfactorily the multiple solution problem in the recognition of the transitional characteristic sedi2 mentary facies Its coincidence rate gets to 84 1 through dealing with the practical data in 23 wells in Sabei developing area of Daqing oil field Key words sedimentary facies well logging curve fuzzy NN pattern recognition Application of silicon containing scale remover to screw pump lift in ASP flooding 2005 29 1 28 29 LI Jin2ling LI Tian2de LI Rui CHEN Xin2ping 1 oil recovery Plant No 4 Daqing Oilf ield Corp L td Daqing Heilongjiang163511 China 2 Dept of Chemistry Daqing Normal University Daqing Heilongjiang163712 China Abstract High silicon content scale remover for ASP flooding has been applied to screw pumps in an an2 tiscaling field test in Daqing Oilfield Results show that every production index after scale removing has been restored to its original state such as electric current output and submergence depth Maintenance exemption period has been doubled This technology is characterized as follows easy to use high scale removing rate low chemical cost and prominent economic results Key words ASP flooding silicon scale scale remover screw pump lift method oil production capaci2 ty current Physical simulation of oil displacement effect by using ASP composite profile control agent 2005 29 1 30 32 WANG Ke2liang1 DIN G Yu2jing YAN Yi2tian SUN Li2bin Petroleum Engineering College Daqing Petroleum Institute Daqing Heilongjiang163318 China Abstract Physical simulation experiments of heterogeneous cores show that it can enhance oil recovery efficiency of ASP flooding to perform ahead slug profile control before ASP flooding When ahead slug is small it can enhance oil recovery efficiency by 1 3 after profile control Compared with the normal ASP flooding it can enhance oil recovery efficiency by 2 0 4 9 to perform ASP composite profile control flooding of 0 05 0 25 times of pore volume When the middle slug of profile control is 0 20 times of pore volum