聚合物驱注入技术

摘 要：大庆油田聚驱驱替对象转向渗透率更低、层间差异更大的簿差油层后，由于薄差油层对中、高分子量聚合物的适应性较差，采用同一种分子量的聚合物驱替，造成了薄差油层注入困难、动用程度低，影响聚驱开发总体效果，聚驱分注技术面临着解决聚合物分子量与油层渗透率严重不匹配的挑战。为此，研究了聚合物驱单管多层分质分压注入技术，可实现高渗透率油层控制注入量的同时降低粘损率；低渗透油层适当降低分子量和粘度，并在注聚区块开展了现场试验，见到了明显效果。

关键词：薄差油层 聚合物分注 分质分压 注入压力

一、聚合物驱分质分压注入技术的提出

随着大庆油田开发的不断深入，三次采油已成为提高采收率、保持油田可持续发展的重要技术手段。大庆油田聚合物驱于20世纪90年代中期开始工业化推广应用，目前大庆油田已成为世界上聚合物驱油规模最大的油田。

大庆油田属于非均质多油层砂岩油藏，层间渗透率级差对聚合物驱效果影响较大，虽然聚合物有一定的调整剖面的作用，在渗透率级差大于2.5时，采收率下降速度加快。但另一方面，聚合物相对分子量与油层渗透率的匹配关系研究表明，当一套层系注入一种聚合物相对分子质量时，一套层系的层间渗透率级差就不能太大。如果层间渗透率级差较大，低渗透率油层的渗透率太低，就会造成聚合物堵塞或注不进低渗透率油层，从而影响聚合物驱效果。

现场应用表明：主力油层聚驱结束后，聚驱驱替对象转向二、三类油层，由于二、三类油层渗透率低，随着吸附捕集作用增加，阻力系数增大，使薄差油层渗流能力大幅度降低，动用程度低。由于薄差油层对中、高分子量聚合物的适应性较差，采用同一种分子量的聚合物驱替，造成薄差油层注入困难、动用程度低，影响聚驱开发总体效果。

研究表明，在厚度比例较大的情况下，当渗透率层间渗透率级差≥2.5时，需要进行分层注入来缓解层间矛盾，当渗透率级差≥5时，不仅要对分层注入量进行调整，同时还要考虑聚合物降低注入低渗透层聚合物分子量的问题，即实现聚合物驱分质分压注入。

聚合物驱分质分压注入就是对高渗透层注入高分子量聚合物，同时通过降低注入压力来限制注入量；对低渗透油层注入低分子量聚合物，以增加聚驱控制程度。聚合物驱分质分压注入可实现对注入量和分子量的双重调节，在不降低高渗透层聚驱效果的同时，有效增加聚合物分子可进入的低渗透油层孔隙体积，从而提高聚驱控制程度，提高聚驱总体开发效果。

该项技术属于世界领先，并于2006年12月13日获得了国家发明专利（聚合物驱多层分注井井下分子量、流量控制装置，专利号：ZL200410043755.6。

二、聚合物驱分质分压注入的心脏：聚合物驱多层分注井井下分子量、流量控制装置

聚合物驱分质分压注入技术的核心部分是聚合物驱多层分注井井下聚合物分子量、流量控制装置。聚合物驱多层分注井井下分子量、流量控制装置由井下偏心工作筒、分子量堵塞器及压力堵塞器组成。实际应用中，可根据层段性质，通过投捞选择分子量堵塞器或压力堵塞器，从而实现对分子量或注入量的控制。偏心工作筒采用上定位方式，导向体安装在上部。上下接头与偏心主体通过螺纹连接，销钉定位。偏心主体由中心管与偏心管焊接而成。偏心主体中心管内径为φ48mm，供井下工具和仪器通过并进行测试。偏孔直径为φ31.5mm，位于主体中心管侧面。各级偏心工作筒的几何尺寸相同，分层级数不受限制。

该分注管柱总体结构为偏心分注形式，使用时不受级数限制，采用同一投捞工具投捞堵塞器，可实现任意层的投捞、控制，适合于二、三类油层层间矛盾大、分注层段多的特点。

三、分质分压注入后压力的变化

北1-丁3-P24井分质分压注入后压力上升2.0MPa，统计同区块同期3口分压注入井情况，分注后压力平均上升2.0MPa，与该井分质分压注入后压力上升值相同。分析认为：低渗透层段注入低分子量聚合物后，聚合物分子量与层段性质匹配趋于合理，使实际注入压力较高分子量时降低了一定幅度，导致分质分压注入后注入压力上升幅度与分压注入基本相同。

四、现场应用情况

五、结语

综上所述，聚合物驱单管多层分质分压注入技术首次实现了聚合物驱多层分质分压注入，对提高油田聚合物驱开发效果有重要意义，在提高资源利用率方面将发挥重要的作用。该技术填补了国内外聚合物驱分质分压注入技术方面的空白，达到国际领先水平，其经济效益、社会效益显著。

参考文献

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