深部调驱技术研究与试验

韩珊

（中国石油大学（北京）石油工程学院北京102200)

摘要：结合国内外的弱凝胶深部调驱提高采收率研究结果，本文设计出了弱凝胶深部调驱配方体系、地面工艺流程，并提出动态配方调整思路，有效保障了深部调驱的顺利实施。

关键字：深部调驱；弱凝胶；聚丙烯酰胺；塞堵剂

1弱凝胶深部调驱技术研究

1.1弱凝胶深部调驱机理研究

弱凝胶深部调驱提高采收率机理主要通过两种方式：一方面，进入地层深部的凝胶体会对高渗透层产生物理封堵作用，从而导致后驱替液体流向的改变，对低渗层中未被波及或波及程度较低的区域产生驱替作用，达到提高波及系数的目的；另一方面，井简周围形成的凝胶体在后驱替液体的驱替作用下，在大孔道或裂缝中能像“蚯蚓”一样向地层深部“爬行”发生运移。在“爬行”运移过程中，凝胶受到地层的剪切作用，弱凝胶破碎形成体积较小体积的凝胶团，这些凝胶团在向地层深部“爬行”运移过程中，会重新分布、聚集，改变了多孔介质中的微应力分布，在后注驱替液的粘滞力作用下，对剩余油产生驱替作用。

宏观上，弱凝胶碎块运移到地层深部形成的凝胶体，能对高渗透层产生封堵，导致液流转向。微观上，剪切破碎后的凝胶团在孔喉处聚集，改变了作用在残余油上的微观粘滞力的分布，破坏了油滴的受力平衡，达到驱替作用，从而提高扫油效率。

1.2深部调驱配方体系研究

1.2.1配方体系研究

在实施原则上，结合现场压力及其它影响因素变化情况，根据室内实验数据进行动态调整。

1.2.2配方体系性能评价

（1}流动性较好，在孔隙中能有效滞留成胶

模拟水的黏度为ImPa·s，前置段塞堵剂黏度为13mPa·s，算出平均阻力系数为12.1（表1）。从阻力系数看，堵剂在成胶前具有较好的泵送性和在岩芯孔隙中的滞留能力，在施工过程中能有效地进入大孔道和在大孔道中滞留成胶。

(2)具有较强的封堵能力和耐冲刷性

2号、3号岩芯的残余阻力系数分别为91.O和83.8（表2），表明堵剂具有较强的封堵能力及耐冲刷能力。

1.3注入参数设计

国内外经验表明，调剖成功率不仅取决于调剖剂本身的性能，而且与调剖剂用量有很大关系。根据该块注水时间较长，水淹速度快，地层孔隙比较大，吸水程度严重不均等实际情况，结合复合段塞调剖剂的特征，考虑成本并结合现场实际情况，用量设计如下：

（1）前置液设计用量为500m3。

（2）前置段塞设计用量为1OOOm3。该段塞的目的是堵塞大孔道，调整油层的纵向渗透率级差，同时降低地层的吸附量，保证主段塞不被地层水稀释，使主段塞充分发挥作用。

（3）庄段塞设计处理半径为50m。该段塞主要是弱凝胶聚合物调剖剂，作用是调整平面和层内非均质性，重点使注入水转向中低渗透层，提高注水波及效率。

（4）后置段塞又称保护段塞，设计用量为600m3。其作用是在主段塞和后续注水之间建立一个保护隔离带，提高调剖剂的封堵能力和主段塞处理效果。

2现场应用情况及效果分析

2.1现场实施情况

2.1.1配方动态调整

（1）针对来水pH值下降的配方调整

2011年7月，各调驱井组配液来水出现pH下降，平均下降10左右。从研究院体系性能评价报告和自主水浴实验看，受水质变化影响，体系成胶情况也出现变化，具体表现为胶体强度大、较脆，受力作用后易碎等，通过室内实验模拟成胶情况，对配方体系进行调整。

原配方：0.2%HPAM+0.06%间苯二酚+0.24%乌洛托品+ 25%革酸+0.02%硫脲

调整后配方：0.2%HPAM+0.06%间苯二酚+0.24%乌洛托品+0.20%草酸+0.02%硫脲

配方调整后，体系成胶情况明显好转，胶体韧性、弹性都有了明显的改善，成胶强度基本符合方案要求。

（2）针对注入井压力上升幅度大的配方调整

2011年9月以来，辽河油田某区块深部调驱先导性试验各井组压力持续上升，决定对调驱体系配方进行调整，以减缓各井组注入压力上升，避免注入压力过高。

在室内实验的基础上，确定最佳调整配方：0.15%HPAM+0.04%间苯二酚+0.20%乌洛托品+0.15%草酸+0.02%硫脲。

该配方执行后，注入井压力相对平稳，无较大幅度变化。

2.1.2加强调驱体系性能跟踪评价反馈

深部调驱各井组进入凝胶注入（主段塞}阶段后，为动态掌握调驱体系性能、对应采油井生产情况，每周对调驱体系进行取样并进行室内实验评价及第三方检测，每月对室内实验结果及第三方评价结果进行总结，以月报的形式进行反馈。针对体系评价结果不符合方案要求的试样，认真分析查找原因。

2.2实施效果分析

2.2.1目前实施情况

2010年12月至2012年3月，深部调驱工作有序进行，主段塞有效注入量为51742m3，注入倍数0.029;各井组注入压力较实施前均上升，其中平均套压由调驱前的4.5MPa上升到目前的8.5MPa；平均油压由调驱前的88MPa上升到11.3MPa。

2.2.2区块产量变化情况

与实施前相比，已见到初步增油效果，试验区块见到明显增油效果的油井共9口，日产油从1.9t上升到29.9t；含水从98.1%下降到90.6%，阶段增油8721t。

3结论

（1）弱凝胶深部调驱能够调整平面和层内非均质性，提高注水波及效率，可以较好地解决稀油区块采用原开发方式采收率难于提高的问题。

（2）弱凝胶深部调驱也可以作为高含水、非均质油藏的深化挖潜有效的技术途径，具有较高的推广价值；

（3）研究设计出的调驱配方体系及地面工艺流程，保障部调驱高效实施，同时对下步在其他区块扩大实施具有借鉴和指导作用。