大庆油田二类油层工业化聚合物驱油方案研究 ——以萨尔图中部开发区北一二排西部上返区块为例

论文摘要

自二十世纪九十年代后期以来，大庆油田进入高含水、高成本、高难度开发阶段，主力油层又无剩余可注聚合物驱油区块，“十一五”期间油田后备潜力不足，接替稳产潜力变小，在此背景下探索北一二排西部区块主力油层结束三次采油开发后上返到二类油层进行工业化聚合物驱油，以实现油田产量的接替与持续发展。 北一二排西部位于大庆油刚萨尔图中部开发区北部，含油面积7.0km2，于2002年1月结束主力油层开发上返到二类油层萨Ⅱ10～萨Ⅲ10单元层，2003年12月上返区块油水井208口全部投产。上返目的层属于一套河流～三角洲沉积体系，共有20个沉积单元层，沉积砂体类型有主河道砂、决口水道砂、河间砂、河间淤泥、水下分流河道砂、三角洲内前缘相席状砂等。由于油层发育的非均质性导致上返层在水驱开发阶段水淹不均匀和剩余油分布的不均匀，从而为聚合物驱油奠定了物质基础。 聚合物溶液是非牛顿流体，它具有特殊的流变性：低速下呈剪切变稀流变性；超过一定流速后呈胀流性特征；若速度很大，会使聚合物发生剪切降解。聚合物溶液在二类油层中的驱油规律基本与主力油层既有相同点，又有差异。比如聚合物用量、浓度、一定范围内分子量增加驱油效果随之增加。但二者油层物理性质上的差异，在聚合物驱油过程中又表现出不同之处：油层渗透率、孔喉半径值及其分布的不同特点，使二类油层更适宜采用有别于主力油层的宽分子量分布的中分子量聚合物驱油，有利于减少油层中的不可及孔隙体积，提高驱油效果；二类油层中中等分子量聚合物在0.6～6m／d流速范围呈现粘弹性流变特性，1000ppm聚合物溶液驱油毛管数为10-4～10-3，大于水驱油的毛管数，因而具有比水驱提高驱油效率的能力；二类油层吸水能力较差适宜采用的聚合物分子量、注聚速度、浓度相对受限，驱油效果差于主力油层，最终采收率较主力油层低3～5个百分点。 通过对二类油层聚合物驱油特性、规律研究，优化设计大庆油田首个二类油层工业化聚合物驱油方案参数，并利用分层注聚技术、深度调剖技术提高聚合物驱油效果，并通过方案实施后的跟踪、观察认识到：二类油层聚合物驱油相对于主力油层具有见效井出现时间晚、见效井含水下降百分点高、相同聚用量下增

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究历史及现状
• 1.1.1 三次采油概述
• 1.1.2 聚合物驱油概述
• 1.1.3 二类油层、上返的含义
• 1.1.4 二类油层上返聚合物驱油概述
• 1.2 选题目的及研究意义
• 1.3 主要研究内容和研究思路
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究思路
• 1.4 取得的主要创新点
• 第二章 区块概况
• 2.1 地质概况
• 2.1.1 区块地质背景
• 2.1.2 区块地质概况
• 2.2 聚合物驱区块钻井方案
• 2.2.1 区块上返目的层的确定
• 2.2.2 上返油层井网井距的确定
• 2.2.3 二类油层布井方案
• 2.2.4 区块上返钻井结果
• 2.3 区块开采简史
• 2.4 空白水驱阶段开采状况
• 2.4.1 注入状况分析
• 2.4.2 采出状况分析
• 第三章 剩余油分布研究
• 3.1 油层沉积特征
• 3.1.1 分流平原河流相的中小型分流砂体
• 3.1.2 三角洲内前缘相砂体
• 3.2 非均质特征
• 3.2.1 平面非均质特征
• 3.2.2 纵向非均质特点
• 3.2.2.1 厚层韵律特征
• 3.2.2.2 渗透率变化
• 3.3 水淹特点
• 3.3.1 水淹特点
• 3.3.2 油层动用程度
• 3.4 剩余油分布特点
• 第四章 聚合物驱油原理
• 4.1 聚合物的化学性质
• 4.2 聚合物的物理性质
• 4.2.1 聚合物的增粘性
• 4.2.2 聚合物溶液的稳定性
• 4.2.2.1 化学降解
• 4.2.2.2 机械降解
• 4.2.2.3 生物降解
• 4.2.3 聚合物的流变性
• 4.2.3.1 筛网系数
• 4.2.3.2 阻力系数
• 4.2.3.3 残余阻力系数
• 4.2.3.4 聚合物溶液粘度
• 4.2.4 聚合物驱油原理
• 4.3 聚合物溶液在二类油层中的流动特性研究
• 4.3.1 聚合物溶液的有效粘度
• 4.3.2 聚合物溶液的流阻
• 4.3.3 聚合物溶液的阻力系数及残余阻力系数
• 4.3.4 聚合物驱油毛细管数
• 4.3.4.1 聚合物驱油的毛细管公式推导
• 4.3.4.2 参数的确定
• 4.3.4.3 毛管数试算及检验
• 4.4 聚合物驱油数学模型
• 4.4.1 基本方程
• 4.4.2 聚合物表征
• 4.4.3 生产参数
• 第五章 聚合物驱注入参数优选
• 5.1 已开展的二类油层试验区取得的阶段性认识
• 5.1.1 原有技术适用性认识
• 5.1.2 二类油层聚合物驱油压力上升特点
• 5.1.3 上返区块注入速度的认识
• 5.1.4 中分子量聚合物对上返试验区的适应性认识
• 5.2 二类油层上返聚合物分子量的确定
• 5.2.1 聚合物分子量与二类油层匹配关系研究
• 5.2.2 依据测井解释资料确定上返油层分子量
• 5.2.3 依据密闭取芯井资料确定上返油层分子量
• 5.2.4 考虑聚合物驱油控制程度确定分子量
• 5.2.5 采用宽分子量分布聚合物提高驱油效果研究
• 5.2.5.1 宽分子量分布提高聚合物驱油效果研究
• 5.2.5.2 二类油层储层宽分子量分布聚合物驱油可行性研究
• 5.3 聚合物用量的确定
• 5.4 注入速度的确定
• 5.4.1 注入速度对聚合物驱效果的影响
• 5.4.2 结合试验区经验确定注入速度
• 5.4.3 根据聚驱控制程度确定注入速度
• 5.5 聚合物溶液浓度的确定
• 5.5.1 聚合物溶液浓度与驱油效率关系
• 5.5.2 聚合物溶液注入浓度、矿化度、粘度关系
• 第六章 聚合物注入方案设计
• 6.1 聚合物驱分层注入方案设计
• 6.2 注聚前深度调剖方案设计
• 6.2.1 调剖井选井
• 6.2.2 调剖井化学剂用量计算方法
• 6.2.3 调剖井化学剂用量优化设计
• 6.3 配产配注方案设计
• 6.3.1 油水井配产配注设计
• 6.3.2 配产配注计算方法
• 6.3.3 单井配产配注结果
• 第七章 聚合物驱油开采指标预测
• 7.1 地质模型的建立
• 7.2 开发效果预测
• 7.3 聚合物驱经济效益预测
• 7.3.1 经济效益评价结果
• 7.3.2 敏感性分析
• 7.4 方案实施要求
• 第八章 北—二排西部二类油层上返聚合物驱初步效果分析
• 8.1 聚合物驱见效情况
• 8.2 二类油层见效特征分析
• 8.2.1 不同油层厚度聚合物驱油效果不同
• 8.2.2 二类油层与主力油层见效差异
• 8.2.3 分层注聚井驱油效果
• 8.2.4 调剖井驱油效果
• 8.3 二类油层聚合物驱油初步认识
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附图