油藏深部调驱技术研究(论文)

调驱技术研究
突破点一：研究开发了六大系列的配方体系
调驱体系 黄原胶
CDG
LC SNT 预成胶 “2+3”
技术特点
应用条件
生物聚合物，可降解,不会造成永久性 <70℃；黄原胶属于刚性凝胶，
的地层伤害，具有抗剪切、抗盐、易 但易流动，分散后可重新聚集；
流动等特性
中高渗透油藏
低浓度的聚合物和交联剂形成的直径 为 200nm～600nm 的颗粒分散凝胶， 注入性好
深部调驱技术研究
主要内容
砾岩油藏特点 存在主要问题 调驱技术研究 应用效果 见效特征及影响因素分析 主要认识
砾岩油藏特点
砾岩油藏按储层物性和流体性质又可划分为三类：
一类油藏：中渗透、中低原油粘度油藏。有效渗透率 大于100×10-3μm2，地层原油粘度一般4 mPa·s～8 mPa·s， 属于砾岩油藏储层最好的油藏。
不同浓度的KPS对体系界面张力的影响
界 面
0.2
张 力
0.15
（mN/m） 0.1
超低张力区间
0.05
0 0.00% 0.10% 0.20% 0.30% 0.40% 0.50% 0.60%
KPS 浓度
亲油表面 活性剂
亲水表面
调驱技术研究 5-SNT
SNT-1型调驱体系是针对高温油藏的调驱技术，成胶后长
二类油藏：低渗透、中低原油粘度油藏。有效渗透率 30×10-3μm2～70×10-3μm2，地层油粘度2.5mPa·s ～ 14mPa·s，油层连通性差，水驱控制程度低，开发效果差。
三类油藏：中渗透、高粘度油藏。储层中存在高渗透 网络，微裂缝一般较发育，有效渗透率100×10-3μm2～ 540×10-3μm2，地层原油粘度为21mPa·s ～214mPa·s。
调驱技术研究 4-“2+3”
通过“2”的封堵作用，达到改善注入水的吸水剖面，提高注入水的波 及系数，通过“3”的增粘或降低油水界面张力作用，达到提高毛管数，大 幅度降低残余油饱和度的目的。“2+3”技术就是“2”与“3”的组合技术， 既提高注入水的波及系数，又提高驱油效率，达到提高原油采收率的目的。
质中运移的性质，改变深部的液流方向，驱替孔隙中的残余油。
聚合物分子量对凝胶粘度的影响
凝胶粘度（10 3 mPa.s）
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
0
1200万 800万
500
1000
1500
2000
聚合物（mg/L）
调驱技术研究 3-LC
该技术处于国内先进水平，主要技术创新点在于： 由于助凝剂和促凝剂的应用实现了配方体系的三低 （聚合物浓度低、交联剂用量低、成胶前粘度低）一 高（成胶粘度高），体系成本低廉，项目试验结果达 到投入产出比1：3.8，具有较好的经济和社会效益， 推广应用前景广阔。
油田深部调驱技术和配套工艺技术就是以此为基础发展 起来的一项综合性IOR、EOR及其配套新技术。其中“黄原胶 凝胶调驱技术”、“ CDG 凝胶调驱技术”、 “LC凝胶调驱 技术”、“预成胶调驱技术” 等主要基于降低油水流度比 （M）和增大驱替相流动阻力（残余阻力系数RRF）的原理； “2+3”调驱技术中的“3”则主要基于降低油水界面张力、增 加毛管数的原理。
调驱技术研究
攻关目标 根据新疆油田非均质严重、注水利用率低、注
水效果差的特点，在综合油藏研究、数值模拟、物 理模拟、配方研究成果的基础上，进行不同油藏、 不同温度、不同水质的多种配方体系的开发与应用。 改善水驱效果，提高注水油田最终采收率。
调驱技术研究
项目的关键技术： （1）深部调驱的配方研究及交联剂的开发； （2）助凝剂和促凝剂的开发； （3）稳定剂的定量研究； （4）深部调驱现场试验合理注入工艺研究； （5）数模及物模技术的应用。
47
45
43
41
39
37
35 96年
50 97年
51.4 49.9
53.7 51
98年 99年 2000 2001
调驱技术研究
调剖、调驱与化学驱对比表
项目
普通调剖
深部调驱
化学驱
作用与机理
间 及体矛积改盾。善，近提井高地水带 驱层 波间 及 善区、 体块深层 积开内 ，入发矛 提地效盾 高层果， 驱内。提 油部高 效改水 率善驱 ，层波 改高 开 终采驱 发收提油 效率高效 果波率 ，及， 提体改 高积善 油，区 藏提块 最
<80℃；矿化度小于 30000mg/L； 中偏酸性的水质；低渗透油藏
聚合物与有机或无机交联剂形成的粘 <80℃；矿化度小于60000mg/
弹性凝胶体，粘度大小可根据需要随 L；中偏碱性的水质；低渗透油
意调节
藏
复合离子聚合物为主剂
<88℃，
具有预成胶即二次成胶
40℃~90℃，高渗透，裂缝
添加有高效洗油活性剂
50
100
150
200
250
300
交联剂浓度（mg/L）
2-C百度文库G
调驱技术研究
CDG为聚合物和特种交联剂形成的分散凝胶体系，是以聚合
物分子内交联为主，同时也有少量分子间交联。作用体现在一
是提高波及体积；二是CDG弱凝胶在油藏中的驱替作用。
200mg/L CDG电镜照片照片
200mg/L HPAM溶液电镜照片照片
压力（MPa）
压力（MPa）
期稳定性好，耐注入水冲刷能力强。
0.3%SNT-1的注入曲线
SNT-1的耐冲刷试验
0.8 0.6 0.4 0.2
0 0
0.2 0.4 0.6 0.8
1 1.2 Vp
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
3
6
9
12
注入量（Vp）
调驱技术研究 6-预成胶体系
预成胶体系是针对具有大孔道、裂缝性油 藏的调驱技术，二次成胶后强度大，稳定期长。
适用范围
适用于中低含水 适用于低中高含水非均 适用于中高含水非
阶段，隔层发育油藏，质油藏，连片或油藏整体调均质油藏，油藏整体实
单井点或连片措施。 驱。
施。
配方特点
强度大，剂量小
强度较弱，剂量较大
强度弱，剂量大
效 果 有效期短，增油量少 有效期较长，增油量较多。 有效期长，增油量多。
调驱技术研究
ER= ED×EV
1232井组剩余储量分布图
百
百
百
百
百
百
百乌
影响调驱效果因素分析 八31区）80储50井层组的施工物前性后产和液连量变续化性示意图
一类相带增油量明显高于二类相带。
影响调驱效果因素分析
6）配方的适应性 根据油藏条件选择的配方能够改善注水井的吸水
状况，成交时间可调，尽量保证注入剂在远井地带成 胶，凝胶的稳定性和耐冲刷性能好。
在此基础上，分析井组的储层物性、连通性、注 水见效情况和生产能力，调整配方的浓度和不同配方 浓度的注入顺序。
汇报 结束
3-LC
调驱技术研究
LC凝胶驱—聚合物与金属或有机交联剂形成的连续的本体凝胶，粘度大
小可根据需要随意调节。
处于低含水开发期的油藏，特别是在注入水突破前，通过凝胶缓交联技
术，使凝胶在深部占据（in place）强水流通道，致使后续注入水开辟新的
通道，延长油藏的无水开采期;在油藏的中高含水期，利用LC凝胶可在孔隙介
见效特征
3）递减、含水率上升速度减缓
核实递减率（%）
40 30 20 10
0 -10 -20
1998
八1区克下组调驱前后区块递减率变化示意图
1999
2000
2001
2002
2003
核实自然递减 核实综合递减
2004
2005
近年八1区克下组含水上升率变化示意图
30 25 20 15 10
5 0 (5) (10) (15) (20) (25)
相带
主槽
槽滩 辫流带
高渗层厚（%） 29
20
15
高渗层在 上 24
19
17
砂层中位 中 60
64
57
置（%） 下 16
17
26
辫流砂岛 13 21 48 31
K1 水
K2
油
K3
K4
K1K>1>K2K2>> KK33 >> KK44
油田存在主要问题
厚度动用(%)
油层动用程度较低
55
53
51 49
48.4
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
4）可采储量增加
见效特征
七中区克下组7210井调驱前后水驱特征曲线对比图
水驱控制储量由47.7×104t上升到68.6×104t，提高水驱控制储量20.9×104 t， 增加可采储量10×104t
新疆油田调驱典型区块增加可采储量统计表
应用效果
新疆砾岩油田近年调驱效果统计表
油藏类 型
措施 总井次
措施
有效 井次
Ⅰ 类
46
41
有效率 （%）
平均单井 增油 （t）
90
1015
注入化 学剂量 （m3）
170302
累积增 油量 （t）
46687
砾Ⅱ 岩类
61
53
86.3
油Ⅲ
藏 类 20
19
94.1
809 180987 49348
711
45359 14221
5000
0 月 4000 产 油 3000 量 t 2000
1000
0 含 100 水 95 率 90 ％ 85
80 75 70
199701 199802 199906 200006 200106 200206 200306 200406 200506 200606
见效特征
2）动用程度提高
8048井调剖后 剖面动用由36%上 升至64%，厚度动 用由24.9%上升至 51.3%。
合 计
127
113
88.9
868 307050 110256
见效特征
1）增油、降含水效 果明显
八区克下组调剖 区域经过六年连续的 调驱，增油降含水效 果明显，月产油由 1097t 上 升 至 3427t ， 含 水 由 92% 下 降 至 79%。
月 25000 产 20000 液 量 15000 t 10000
区块
彩参 2 井区三工河组 红 29 井区克上组 八 1 区克下组 552 井区八道湾组 合计
调驱方式
整体调驱 整体调驱 高产区连片调驱 高产区连片调驱
增加可采储量 （×104t） 31.3 8.6 346 18 403.9
备注
连续 2 年 —
连续 3 年 — —
影响调驱效果因素分析
2）剩余油的丰度
突破点二：助交联剂的开发获得成功
粘 200
度 （mPa.s）
150
100
50
黄原胶凝胶 加助交联剂的凝胶
0
400
600
800
1000
1200
1400
黄原胶浓度（mg/L）
（交联剂浓度100mg/L;助交联剂浓度50mg/L）
突破点三：研制出了实用的自动化注聚装置
应用效果
1999年～2006年在新疆砾岩油田127个井组进 行了调驱技术应用研究，施工成功率100%，措施 有效率88.9%，截止到2006年底，共增产原油 110256t，投入产出比达1：4.3（原油价格按 1000元/吨计），取得了显著的经济效益。
低二价金属离子的水质为最佳
1-黄原胶
调驱技术研究
黄原胶体系为分散颗粒状凝胶，具有假塑性，在受到剪切时粘度变小，
当剪切消失后，凝胶经过一段时间后又能恢复原来的交联强度且易流动。 交联剂与黄原胶凝胶粘度的关系
粘 600 度 (mPa.s)500
400
300
200
100
0 0
Xc浓度700mg/L Xc浓度1000mg/L Xc浓度1200mg/L Xc浓度1500mg/L
油田存在主要问题
非均质的存在造成注水利用率低，注入水无效循环严重， 油田开发效果逐年变差，稳产难度加大。
相带 主槽 槽滩 辫流带 辫流砂岛 辫流河道 辫流砂坝
层内纵向渗透率级差
第Ⅰ类储层 第Ⅱ类储层
214
214
117
134
140
71
69
95
165
-
66
-
第Ⅲ类储层
27 15 -
Ⅰ类储层高渗透层段分布特征