二类油层注聚体系参数优化方法研究

【摘要】 由于二类油层平面、纵向非均质性严重，导致注入浓度与油层匹配性变差，驱替效率下降。本文根据不同聚合物体系恒压渗流实验研究结果，结合井组平均渗透率，完善二类油层聚驱注入浓度与油层匹配方法，注聚浓度匹配细化到层段，实现了注入浓度与油层的最佳匹配。注入浓度优化后，整体注入压力分布更加均衡，低渗透部位、薄差层吸水比例明显增加。

【关键词】 注入浓度优化 井组平均渗透率 恒压实验 聚合物驱

二类油层注聚初期对单井注聚浓度进行了个性化设计，但从注入状况看，出现注入困难井多，不同渗透率层段吸水差异大等问题。因此，通过进一步研究注入浓度优化方法，提高注聚浓度与不同渗透率油层的匹配性，为今后注入浓度调整提供指导。

1 二类油层聚驱注入浓度与油层匹配性分析

根据注聚后的注入压力、注入剖面等动态变化情况，对注入浓度与油层匹配性进行分析。

1.1 注入困难井多，压力分布不均衡

部分井注聚后注入压力上升速度快，注聚一段时间后注入压力接近破裂压力，出现注入困难。这些井与周围油井有3向以上连通，一类连通率达到62.3%，表皮系数-1.75，不存在油层污染，注入强度比全区低0.7 m3/（d·m），分析认为这些井原设计的注入浓度偏高，与油层不匹配导致注入困难。1.2 低渗透油层吸水量低，动用状况较差

统计注聚后36口吸水剖面不均匀井，厚度比例为23.3%的低吸水层段，吸水比例仅为12.3%，吸水强度2.7m3/（d m）。从北东块一区不同渗透率层段吸水剖面统计结果看，渗透率小于0.4μm2油层，注入孔隙体积仅为0.16PV，低于全区0.39PV，低渗透油层动用状况较差。

通过以上分析，存在部分井、层段与油层匹配性差等问题，需优化注入浓度，提高与油层匹配性。

2 二类油层聚驱注入浓度优化方法

为提高注入浓度与油层匹配性，以恒压实验研究成果建立的注聚体系匹配模板为基础，同时引入了反应井组渗流能力的井组平均渗透率，进行注入浓度优化设计。2.1 建立完善注聚体系匹配关系模板

为搞清不同聚合物体系与油层的匹配关系，开展了不同压力梯度条件下聚合物体系在油层中的恒压渗流实验。

从实验结果看，清水体系，压力梯度在0.1MPa/m（二类油层现场统计结果）条件下，渗透率为0.15μm2的油层，最高能够注入950万分子量，注入浓度为1500mg/L聚合物体系；渗透率为0.27μm2的油层，能够注入950万分子量，最高注入浓度为2000mg/L聚合物体系；渗透率为0.35μm2的油层，能够注入2500万分子量，注入浓度为1500mg/ L聚合物体系；渗透率为0.49μm2的油层，能够注入1900万分子量，最高注入浓度为2200mg/L聚合物体系；渗透率为于0.68μm2的油层，能够注入2500万分子量，注入浓度为2000mg/L聚合物体系；渗透率为1.24μm2的油层，能够注入1900万分子量，注入浓度为2500mg/L聚合物体系。

2.2 改进注聚体系设计依据的渗透率计算方法

以往在注聚参数设计时，主要根据注入井全井平均渗透率对单井注入浓度进行优化设计。但由于二类油层平面、纵向渗透率差异大，平面渗透率变异系数达到0.76，纵向上渗透率级差达到3.4，因此，根据注入井渗透率进行的注入浓度优化设计，不能完全满足注聚体系个性化设计要求。

为了实现注聚体系参数与油层的最佳匹配，需要综合考虑井组内油水井渗透率分布、连通状况及连通层厚度等。为此，引入能够代表井组渗流能力的井组平均渗透率概念，进行注聚注入浓度优化设计。

2.3 优化匹配方法，提高注入浓度与不同渗透率油层匹配性

以恒压实验研究的注聚体系匹配关系模板为基础，对井组渗透率重新计算后，建立注入浓度优化方法。

从井组平均渗透率计算结果看，存在两种情况，一是井组平均渗透率大于注入井的渗透率；二是井组平均渗透率小于或等于注入井的渗透率。要实现注聚体系与油层的最佳匹配，首先保证注聚体系能够顺利注入。为此，在井组平均渗透率大于注入井渗透率时，井组注聚体系根据注入井渗透率匹配，在注入能力允许的条件下适当上调浓度；在井组平均渗透率小于或等于注入井的渗透率时，井组注聚体系根据井组平均渗透率计算结果匹配，下调注入浓度。

对于纵向渗透率级差大的油层，单一段塞不能保证注入浓度与全部油层匹配，需要优化注入方式。主要有以下三种调整做法：

一是对单一韵律沉积、剩余油集中在小于井组平均渗透率的层段，采取梯次注入方式，先注高浓度段塞调堵高渗透层，再逐步下调注入浓度驱替中低渗透层的剩余油。

二是对多段多韵律沉积的油层，隔层发育稳定、剩余油集中在小于井组平均渗透率的层段，结合分层测调措施下调注入浓度。

三是对多段多韵律沉积的油层，隔层发育不稳定、剩余油集中在小于井组平均渗透率的层段，采取高低浓度交替注入方式。

3 优化注入浓度的效果

3.1 注入压力分布趋于均衡，高低压井明显下降

注入浓度优化调整后，上调注入浓度的34口井注入压力由11.7MPa上升到12.3MPa，上升0.6MPa；下调注入浓度的401口井注入压力由13.5MPa下降到13.1MPa，下降0.4MPa。从北东块一区注入压力分布看，注入压力主要分布在10～14MPa，注入压力分布均衡。

3.2 吸水剖面得到改善，低渗透层吸水比例明显提高

统计301口井优化调整前后吸水剖面资料，吸水厚度比例达到88.3%，比调整前提高6.3个百分点，比注聚前提高17.8个百分点，吸水剖面得到进一步改善。从不同厚度自然层浓度调整前后吸水剖面变化看，不同厚度级别油层吸水厚度比例均有所增加，有效厚度小于2.0m的薄差油层吸水厚度比例增加17.0个百分点。

4 结论与认识

（1）以恒压实验研究成果建立的注聚体系匹配关系模板为基础，结合井组平均渗透率的注入浓度优化方法，能够使注入浓度与油层匹配更加合理。注入浓度优化调整后，薄差油层吸水比例增加17个百分点左右。

（2）在注入浓度优化调整的同时，根据井组剩余油分布状况，优化聚合物段塞注入方式，能够使剩余油得到更好动用。

参考文献

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作者简介

郭书野，大庆油田第六采油厂第四油矿，从事化验工作。