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中国石油中国石油中国石油勘探开发研究院廊坊分院2015年7月乌鲁木齐化学驱是指向注入水中加入一定量的化学剂,改变驱替流体的性质及驱替流体与原油(岩石矿物)之间的界面性质,从而有利于原油生产的一种采油方法。化学驱主要包括聚合物驱、二元复合驱、三元复合驱等,所使用的药剂为聚合物、碱、表活剂以及其它辅助化学剂。化学驱在国内具有广阔的应用前景,二次潜力评价结果表明,全国适合化学驱资源67亿吨,其中中石油55亿吨,中石化12亿吨。2014年全国化学驱产量接近2000万吨,占全国原油产量的9%左右。前言化学驱在三次采油中占有重要地位三次采油热采化学驱气驱其它蒸汽驱蒸汽吞吐热水驱火烧油层SAGD聚合物驱表活剂驱碱驱二元复合驱胶束-聚合物驱三元复合驱烃混相驱烃非混相驱CO2混相驱CO2非混相驱氮气驱烟道气驱酸气驱微生物驱碳酸水驱主要内容化学驱下步工作思考二化学驱提高采收率主要影响因素一影响化学驱效果的主要因素油藏性质配方性能地面配注井网井距注采参数注入质量综合调整层系组合经济评价化学驱提高采收率主要影响因素参数聚驱标准表面活性剂驱标准化学复合驱标准二元复合驱标准油层岩性碎屑岩碎屑岩碎屑岩碎屑岩油层厚度有效厚度1m有效厚度1m有效厚度1m1m,层系组合后厚度6-15米地层温度75℃;若使用耐温聚合物,温度范围可以放宽80℃75℃;若使用耐温聚合物,温度范围可以放宽30-85℃;使用耐温聚合物,温度范围可以适当放宽油层非均质性渗透率变异系数0.4-0.8范围渗透率变异系数0.6渗透率变异系数在0.4-0.8范围渗透率变异系数0.4-0.9原油密度0.9g/cm30.9g/cm30.9g/cm30.9g/cm3总含盐量地层水含盐量10000mg/L地层水含盐量10000mg/L地层水含盐量10000mg/L地层水含盐量100000mg/L,钙镁离子浓度小于300mg/L使用耐盐聚合物,矿化度范围可以放宽地层渗透率50mD10mD50mD20mD地层原油粘度100cp50cp100cp100cp化学驱油藏筛选标准1、油藏性质(1)储层物性特征参数辽河锦16新疆七中区吉林红113长庆北三区大港港西三区含油面积/km21.281.210.681.120.45地质储量/104t298120.89344.6205.4目的层位兴Ⅱ47-8S72-2+S72-3+S73+S74-1SII7、SII12、SII13延10NmII6-7,9;NmIII2-4油层厚度/m13.611.612.911.544.6/22.6泥质含量∕﹪2.0110.910.91渗透率/mD75094115110936渗透率的大小直接影响化学体系的注入性和提高采收率效果,在目前所进行的矿场试验中,渗透率高的区块效果好。目前股份公司二元驱重大试验的渗透率分布范围宽,渗透率较高的区块效果好;渗透率较低的区块存在问题较多,效果与方案预测指标相比有一定的差距。1、油藏性质二元驱重大开发试验区块渗透率统计表-4-2024600.050.10.150.20.250.3注入PV数注入压力上升幅度(MPa)七东1聚驱七中区二元七中区二元(调剖开始)048121600.050.10.150.20.250.3注入PV数注入压力(MPa)七东1聚驱七中区二元七中区二元(调剖)北部南部层位S72S73S74平均S72S73S74平均七东1178914904471472540525288459七中区186.211243.4128.840.64215.442.7七中区与七东1试验区渗透率对比表七东1和七中试验区注入压力七东1和七中区试验区注入压力上升幅度储层物性对化学驱的注入性以及效果具有决定性影响(1)储层物性特征1、油藏性质变异系数值在0.6-0.82的范围内化学驱均有良好的适应性,渗透率变异系数越小,即油层均质性越强,化学驱油效果越好,阶段采出程度越高。(2)非均质性1、油藏性质不同非均质变异系数下注入体积与含水变化关系1、油藏性质水油流度比越小,渗透率变异系数越小,采收率越高。(2)非均质性水油流度比-变异系数-采收率的关系(2)非均质性三元复合驱各矿场试验效果与变异系数关系表试验区目的层有效厚度(m)Vk值注采井距(m)见效前含水(%)含水降幅(%)提高采收率幅度(%)备注北一区断西三元葡Ⅰ1-49.950.76925095.045.022.01后续水驱杏二区三元葡Ⅰ3,35.800.590200100.049.319.40试验已结束中区西部三元萨Ⅱ1-38.600.76510687.038.421.00试验已结束杏五区三元葡Ⅰ22、336.80.63014196.910.1-36.425.00试验已结束小井距三元葡I4-713.270.65-0.747595.535.5-41.423.24试验已结束1、油藏性质大部分矿场试验渗透率变异系数在0.5-0.8,提高采收率效果明显。(1)开发层系间厚度要求尽量均匀,一段开发层系满足经济界限要求,有效厚度要大于6m,一般小于15m。若层系组合厚度大,可组成二段或以上组合段,应采用由下至上逐层上返方式,以减少后期措施工作量,降低措施工艺难度。(2)一段开发层系内的单元要相对集中,层系内开发油层的地质条件应尽量相近,层间渗透率级差应尽量小于2.5倍。(3)开发层系间要有稳定隔层,一般厚度大于1.5m的隔层钻遇率应大于70%。(4)每个层段内可调区域完善井组比例达到80%以上。层系组合的原则2、层系组合大庆油田化学驱各矿场试验层系组合试验区目的层层数(个)有效厚度(m)北一区断西三元葡Ⅰ1-44.009.95杏二区三元葡Ⅰ3,33.855.80中区西部三元萨Ⅱ1-33.008.60杏五区三元葡Ⅰ22、333.546.8小井距三元葡I4-74.6413.27北二西西块聚驱萨Ⅱ1-12,3.3711.81萨Ⅱ13~16+萨III3.1612.93北二西东块聚驱萨Ⅱ4.0012.18南五区强碱三元PI1-22.009.4大庆油田化学驱层系组合的层数以3-4层为主,避免层系太多造成的层间相互干扰,同时由于层系的组合,油层有效厚度控制在合理范围。2、层系组合参数辽河锦16新疆七中区吉林红113长庆北三区大港港西三区含油面积/km21.281.210.681.120.45地质储量/104t298120.89344.6205.4目的层位兴Ⅱ47-8S72-2+S72-3+S73+S74-1SII7、SII12、SII13延10三区三NmIII-2-1,3-1.三区二NmII-9-1、NmIII-2-1、3-2、4-2、6-2油层厚度/m13.611.612.911.544.6/22.6二元驱各井矿场试验层系组合重大开发试验二元驱层系组合后,有效厚度大部分在10-15米,避免层系太多造成的层间相互干扰,同时由于层系的组合,油层有效厚度控制在合理范围。2、层系组合井网井距部署原则1、一般采用五点法面积井网布井,具有独立完善注采系统。2、要综合考虑与水驱开发井网衔接关系,新布井井网井距均匀。3、井距原则上尽量小些,化学驱井网一般在150米左右,对化学驱控制程度高,一般要求达到70%以上,最大限度提高采收率。3、井网井距15.517.817.518.20510152025四点法五点法七点法反九点法井网类型提高采收率值不同井网数值模拟结果表明:在相同井网密度的情况下,五点法井网要好于其它井网。3、井网井距国内油田化学驱井网井距情况统计表油田方法分类分区注剂时间面积(km2)储量(104t)井网形式井距(m)注入井(口)生产井(口)提高采收率(%)大庆聚合物工业推广北一区中块1996.079.11863五点法250647515.2工业推广断东中块1996.0111.61955五点法250758815.6三元先导中区西部1994.090.0911.73五点法1064921.4工业试验杏二区1996.050.324五点法2004917.35北一断西1997.030.75110五点法25061220.0胜利三元先导孤东七区1992.020.0317.795五点法1504913.4工业孤岛西区1997.050.61198.8五点法21061312.5聚合物先导孤岛中二中1998.010.7227七点法—16217.07大港二元先导羊三木1999.03五点法20041815.0新疆三元先导二中区1996.070.0312.77五点法504924国内油田化学驱试验和工业化推广表明:注采井数比例合理,五点法井网试验效果好。3、井网井距区块规模注采井距(m)目的层砂岩厚度(m)有效厚度(m)有效渗透率(μm2)孔隙体积(×104m3)地质储量(×104m3)中区西部4注9采106萨II1-310.58.60.50920.311.7杏五中块1注4采141葡I2-2,I3-38.46.80.5893.78.4小井距3注4采75葡I4-713.110.70.5678.75.1杏二西4注9采200葡I337.05.80.65843.524.0北一断西6注12采250葡I1-412.99.80.512194.5110.4萨南4注9采170葡I2-3.900.4723.711.9杏二中18注29采250葡I21-葡I3310.17.200.404365.4201.7北三西13注14采250葡I1-葡I412.38.000.657314.3181.5小井距南井组3注4采75萨II12-1.860.4671.60.9137北东块44注62采120萨I4-10-8.80.676341.7176.5北一断东49注63采125萨II1-910.67.70.67505.1240.7南五区29注39采175葡I1-213.310.00.501-267.0南六区144注160采175葡I1-417.210.70.5392430.21273.6北二西35注44采125萨II10-128.16.60.533219.2116.3杏一-二区112注143采150葡I1~310.458.60.5171209.8666.51大庆三元驱都采取五点法井网,井距在75-250米;近年随着二类油藏化学驱的展开,井距一般都在150米左右,最小为106米;考虑到大庆油田油藏物性较好,目前开展的二元驱区块应该井距更小。3、井网井距大庆三元复合驱井网井距统计表井距∕m控制程度%三四向连通总控制程度020406080100100150200250化学驱控制程度∕%提高采收率%三元复合驱101520255060708090100Vk=0.52Vk=0.623、井网井距缩小井距能够提高化学驱的控制程度,控制程度直接影响化学驱提高采收率;增加多向连通的比例,有利于油井多向受效。化学驱控制程度越高,含水下降幅度越大,单位厚度累积增油越大。3、井网井距配方性能水质矿化度、铁离子聚合物表活剂碱微生物含量机杂含量水的温度理化性能抗盐性稳定性界面张力乳化性能配伍性抗吸附性碱性抗温性SP二元驱ASP三元驱4、配方性能4、配方性能聚合物驱主要利用聚合物的粘弹性,通过提高驱油效率和波及体积达到提高采收率的目的,提高采收率10%左右。三元驱主要利用聚合物的粘弹性以及表面活性剂和碱协同降低界面张力的特性,达到提高采收率的目的,是目前提高采收率幅度最大的三次采油技术,强碱体系可提高采收率20%,弱碱体系可提高采收率18%。近年来表活剂技术发展很快,原来必须加入碱,界面张力才能达到低(超低)的三元复合驱体系在去掉碱后也能够达到低(超低);随着三次采油驱油理论的发展,认为聚合物的粘弹性在提高采收率中占有重要的地位,使驱油体系在高粘弹性条件下,适当提高油水界面张力也能达到较高的驱油效率。两者相结合使二元驱提高采收率技术得到了较快发展,聚合物/表活剂二元复合驱提高采收率介于聚驱和三元驱之间,可提高采收率15%。配方直接影响化学驱效果:表示注入性良好;表示注入性中等;表示注入性较差;70010001500190023002500200
本文标题:化学驱提高采收率主要影响因素.
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