高浓度聚合物注入时机及段塞组合对驱油效果的影响

在大庆油田聚合物驱条件下(45℃,原油粘度～10 mPa·s,清水配制聚合物溶液),取聚合物总用量2020 PV*mg/L,在人造岩心上实验研究了水驱之后不同段塞组合的'普浓聚合物'(浓度1000 mg/L、粘度8.6 mPa·s、分子量1.7×107的HPAM溶液)+'高浓聚合物'(浓度最高达3000 mg/L、粘度最高达369 mPa·s、分子量2.5×107的抗盐聚合物溶液)的驱油效果.在普浓聚合物驱的5个不同时机转注浓度2500 mg/L、粘度315 mPa·s的高浓聚合物,转注时机越早则聚驱采收率越高,前期(不注普浓聚合物)转注为45.1%,中前期(含水降至80%时)转注为44.0%,后期(含水升至98%时)转注为41.0%.注入0.350 PV普浓聚合物后再分别注入浓度在1000～3000 mg/L的抗盐聚合物,随浓度增大,聚驱采收率由35.7%增至41.5%,但增幅迅速减小(4.8%～0.1%).注入0.350 PV普浓聚合物段塞之后依次注入浓度2500 mg/L、分子量递减(2.5×107,2.1×107,1.7×107)、尺寸递减(0.450,0.118,0.100 PV)的3个聚合物段塞,聚驱采收率最高,为48.2%;普浓聚合物段之后注入2500 mg/L的高浓聚合物单段塞或浓度递减(2500～1000 mg/L)的4个抗盐聚合物段塞,聚驱采收值相近但大大降低(41.1%或41.0%).在讨论高浓高粘高分子量聚合物驱油机理时,强调了高粘弹性聚合物溶液提高微观驱油效率的作用.图1表4参4.

大庆萨北油田二类油层高浓度聚合物驱油效果及机理分析

针对大庆萨北油田二类油层储层物性差、平面和纵向非均质性严重和普通浓度聚合物驱提高采收率增油效果不明显等问题，提出开展高浓度聚合物驱技术思路。结合矿场实际需求，采用仪器检测和理论分析方法，开展了高浓度聚合物溶液流变性、黏弹性、流动特性和驱油效果物理模拟研究。结果表明，高浓度聚合物溶液的黏弹性较普通浓度聚合物溶液更强，阻力系数和残余阻力系数更大。在注入整体段塞尺寸（0.57 PV）相等的条件下，高浓度聚合物驱较普通浓度聚合物驱最终采收率能提高近10个百分点。高浓度聚合物注入时机、用量和段塞组合方式对增油效果影响很大，注入时机愈早，聚合物用量愈大，高浓度聚合物驱增油效果愈好。整体段塞和“低中高黏度”段塞组合注入压力愈高，扩大波及体积能力强，增油效果较好。理论分析表明，高浓度聚合物溶液流度控制能力更强、驱油效率更高是其大幅度提高采收率的主要机理。

高浓度小段塞室内驱油物理模拟实验研究

高浓度聚合物溶液驱油过程中不同的段塞大小可以获得不同的采收率，不同的段塞组合也可以得到不同的采收率。在人造非均质岩芯上进行了小段塞驱油物理模拟实验研究，选用大庆炼化抗盐聚合物（分子量为2500万）进行了不同用量，相同用量不同段塞组合的实验研究。结果表明，随着聚合物用量的增加，化学驱油采收率也随着增加，其总采收率也随着增加；在聚合物用量相同的情况下，段塞中聚合物浓度增加，化学驱油采收率影响不大；在聚合物用量相同的条件下，随着聚合物分子量的增加，其总采收率也随着增加。

三种驱油剂在聚驱后二维非均质物理模型上的驱油效果

在模拟大庆油田条件下,在3种VK值的二维纵向非均质人造岩心上,在45℃考察了水驱、1.0 g/L普浓聚合物驱之后,3种聚驱后驱油剂的驱油效果。所用聚合物为M=2.5×107,HD=26.5%的HPAM。这3种驱油剂的组成(g/L)为:12/5/1.4的Na2CO3/烷基苯石油磺酸盐/HPAM溶液(ASP);加入17.5 mg/L Cr3+的ASP(铬交联ASP);2.5 g/L高浓HPAM溶液。两种ASP体系与原油间界面张力在10-4mN/m量级。随岩心VK值增大,水驱采收率大幅度降低,普浓聚驱采收率增值显著升高,聚驱后驱油剂的采收率增值与岩心VK值和驱油剂类型有关。高浓聚合物、ASP、铬交联ASP的采收率增值,在VK=0.50岩心上分别为7.7%、10.6%、12.1%,在VK=0.65岩心上分别为7.8%、12.3%、22.5%,在VK=0.72岩心上分别为10.3%、9.8%、11.2%。铬交联ASP注入压力升幅大,后续注水压力维持高值;高浓聚合物溶液注入压力升幅较大或很大,但后续注水压力迅速下降;ASP注入压力升幅最小,后续注水压力不断下降。因此,聚驱后采用洗油效率特别是扩大波及体积能力更强的驱油剂,可以进一步提高采收率。图3表4参9。