二类油层聚驱分层注入技术研究与应用/|油层包括两个分层

来源:职业教育 发布时间:2019-03-12 05:35:53 点击:

  摘要:目前萨北开发区二类油层聚驱成为萨北油田原油稳产的主要对象,且二类油层地质储量接近萨北开发区总地质储量的二分之一,剩余潜力大。但二类油层井段长,层数多,较一类油层相比,层间矛盾更加突出,严重影响了二类油层整体的开发效果。所以研究探讨二类油层聚驱分层注入技术界限,明确分层注入的井层选取原则及分注时机,保证高中渗透层充分发挥潜力的同时,最大限度的动用薄差层,使整体的开发效果得到提高。本文简单介绍了分注注入的工艺设计,并在动态分析及数值模拟研究成果的基础上,定量的给出了分层注入的选井选层原则及分注时机,在实践中应用后,取得了较好的效果,对二类油层最终采收率的提高具有重要的意义。
  主题词:二类油层 分层注入 提高采收率
  
  1 问题的提出
  萨北开发区北三西西块二类油层聚驱空白水驱阶段的的吸入剖面显示,在笼统注入方式下,不同油层厚度、渗透率的油层吸入状况差异较大,油层发育厚度大,渗透率高的萨Ⅱ10+11、萨Ⅱ12、萨Ⅱ13+14、萨Ⅱ15+16、萨Ⅲ2沉积单元吸入厚度比例高,吸入厚度比例达到65.7%,相对吸入量高达72.1%,而其他沉积单元吸入厚度比例低,吸入厚度比例为34.8 %,相对吸入量仅占全井的19.5%。从渗透率分级上来看,高渗透层的相对吸入量远高于中低渗透层,注入的溶液在高渗透层突进的快,低渗透层由于吸入能力低、启动压力高得不到充分动用,驱油效果差,严重影响了聚驱的整体开发效果,且低渗透油层的低水淹厚度比例高于高渗透层2.9个百分点,剩余油相对富集。因此,在二类油层聚驱开发过程中,适时分注,以便解决不同渗透油层的层间矛盾,进一步扩大波及体积,挖潜中低渗透层油层的剩余油,提高最终采收率和区块最终的开发效果。
  2 分层注聚工艺技术
  同井分层注聚,就是在同一口注聚井中,利用封隔器将多油层分隔为若干层段,使之在加强中、低渗透率油层注聚的同时,通过调节配注芯长度,改变产生的节流压差,降低高渗透层注入压力,调节相应的注入量,从而达到分层配注的目的。
  一类油层从1995年开始试验应用双管分注工艺进行分层注聚,经技术改进,利用相对成熟的环形降压槽分注工艺分层注聚,环形降压槽分注也属于单管分注工艺,但具有工艺简单,方案调整方便的特点,目前二类油层普遍应用的同心环形降压槽分层注聚,改进后的工艺,是在原有环形降压槽基础上进行了优化,设计了流线型压力调节元件。这种压力调节器在70m3/d流量范围内,节流压差为2.5MPa时,聚合物溶液粘损率从半圆形的15%降低到5%。节流元件采用环形降压槽结构,具有粘损率低、调配简单等优点。配注器采用同心式结构,适用于2~3层的聚合物分层注入。
  3 二类油层聚驱分层注入的井层选取原则
  为了进一步研究二类油层分层注入的可行性及分层界限、时机等问题,我们利用数值模拟技术开展了进一步的研究,针对二类油层的地质特点,计算了不同渗透级差、不同分注层段数,不同油层厚度比例、以及不同隔层条件下分层注入聚合物的开采效果,并由此摸索出二类油层分层注入井的一套选井选层的原则。
  3.1 二类油层聚驱分层渗透率级差界限的确定
  数值模拟结果表明,在正韵律油层中,当渗透率级差大于3时,分层注聚的效果明显好于笼统注聚,当渗透率级差为3时,分层注聚聚驱采收率比笼统注聚采收率高0.15个百分点,含水下降幅度高0.8个百分点。在反韵律油层中,当渗透率级差大于5时,分层注聚的效果明显好于笼统注聚,当渗透率级差为5时,分层注聚聚驱采收率比笼统注聚采收率高0.11个百分点,含水下降幅度高0.5个百分点。因此,根据数值模拟计算结果,在正韵律油层中,当渗透率级差大于3时,在反韵律油层中,当渗透率级差大于5时,应对注入井采取分层注入。
  3.2二类油层聚驱分层层段数界限的确定
  数值模拟结果表明,当分注层段为3时,分层注聚的聚驱采收率比笼统注聚高1.13个百分点,含水下降幅度高2.47个百分点。当分注层段为4时,分层注聚的聚驱采收率比笼统注聚高1.18个百分点,含水下降幅度高2.57个百分点。与分注层段数为3时变化不大,聚驱采收率和含水下降幅度仅增加了0.05和0.1个百分点。可见分注层段超过3层以后,聚驱采收率和含水下降幅度的增加趋势放缓。
  3.3二类油层聚驱分层油层厚度比例界限的确定
  数值模拟结果表明,当油层厚度比例小于3时,分层注聚的效果明显好于笼统注聚,当油层厚度级差为3时,分层注聚的聚驱采收率和含水下降幅度比笼统注聚高0.66和6.25个百分点。
  3.4二类油层聚驱分层隔层界限的确定
  数值模拟结果表明,当隔层展布大于1/3个井距时,分层注聚的效果明显好于笼统注聚,当隔层展布为1/3个井距时,分层注聚的聚驱采收率和含水下降幅度比笼统注聚高0.76和7.25个百分点。在满足工艺条件下,隔层厚度对开发效果的影响不大。当纵向非均质油层层间隔层厚度为1m时,分层注聚的聚驱采收率比笼统注聚高1.77个百分点。而且隔层的厚度越大开发效果越好,但聚驱采收率和含水下降幅度的增幅不大。随着目前的工艺技术的发展,分注层之间夹层的厚度大于0.6m即可。
  4 二类油层聚驱分层注入的应用及效果
  北三西西块二类油层在开发过程中,根据动态变化及层间矛盾影响的程度,适时的进行了分层注聚,空白水驱阶段分注86口,注聚见效期分注19口井,低值期分注43口。目前分注井数为148口,分注率57.1%。分注后,各阶段均取得了较好的效果。
  针对空白水驱阶段层段数多、层间发育差异大,夹层稳定的86口注入井实施分注,分注层段数为262个,分注后层间渗透率级差从14.4下降到5.6,下降了61.3%。注入压力上升了0.8MPa,视吸水指数下降了0.9m3/MPa。从分层井吸入剖面看,全井吸入厚度比例上升了1.9个百分点,其中有效渗透率大于800×10-3μm2的高渗透层相对吸入量由15.1%下降到8.0%,而小于300×10-3μm2的低渗透层吸入厚度由1.9m增加到2.2m,吸水厚度比例增加9.2个百分点。周围136口采出井,综合含水下降了4.1个百分点,较注聚前相比下降了7.3个百分点,比非分层井区多下降4.0个百分点。
  针对低值期注入压力上升幅度小、剖面不均匀,渗透率级差大,夹层稳定的注入井实施分层43口井,分注后平均单井2.4个层段,分注后层间渗透率级差从13.0下降到6.4,注入压力上升了0.6MPa,视吸水指数下降了0.4m3/MPa,吸入剖面得到有效改善,吸入厚度比例增加了6.2个百分点,从渗透率分级上来看,有效渗透率小于300×10-3μm2的低渗透层吸入厚度比例增加11.0个百分点,相对吸入量增加了16.6个百分点;而大于800×10-3μm2的高渗透层吸入厚度比例下降了18.0个百分点,相对吸入量由41.9%下降到17.1%。从层段性质上来看,控制层的吸水厚度比例由77.2%下降到69.2%,加强层的吸水厚度比例24.4%增加到62.9%。周围62口采油井单井日产油增加了1.3t,综合含水下降了1.6个百分点。
  5 几点认识
  4.1二类油层聚驱较一类油层层间矛盾更加突出,分层注聚作为改善层间动用差异的手段显得更加有效。因此,对于层间矛盾突出,隔层条件允许的应该采取分层注入。
  4.2数值模拟结果表明,在正韵律油层中,当渗透率级差大于3时,在反韵律油层中,当渗透率级差大于5时,应对注入井采取分层注聚。
  参考文献
  [1] 胡博仲《聚合物驱采油工程 》 北京:石油工业出版社,1997.
  [2] 武力军,陈鹏,卢金凤.聚合物驱分层注入参数优化研究[J].大庆石油与地质,2005,(8).
  作者简介
  王嘉亮(1983年10月10日生于哈尔滨),男,目前在第三采油厂工作,助理工程师。

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