聚合物驱与深度调剖技术的比较
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聚合物流变型属牛顿流体;聚合物滞留保持不充满孔隙空间;聚合物不降 低水驱能够驱动的剩余油饱和度
方法:模拟和分析
一、在注聚合物或者激发性介质安置的初始,假设在高渗透 层处于剩余油饱和度,低渗透层具有原始含水饱和度,并假设 粘弹性介质安置立即完成。那么即建立模拟分析:
1、油藏初始据有原始含水饱和度 2、在开始注聚合物或粘弹性介质(膨性体)前注入1PV的水
重力:
如果高渗层在低渗层上面,注入水,聚合物溶液 和激发材料将会趋向于降落进低渗层。这种行为将会增 加水驱和聚合物驱的波及范围。然而,对于深度调剖来 讲,激发性介质的进入可能在低渗层中形成堵塞从而中 和处理作业。如果高渗层在低渗层下边,重力影响就没 那么重要了。
聚合物体规模的影响:
图5到图11显示连续聚合物注入的结果(在开始注入1PV盐水后)。当然,油 田应用将会注入有限尺寸的聚合物。依照聚合物体,推测,重新注入盐水。在聚合 物驱停止后,不确定存在原油采收行为,因为其后的注入水将透过聚合物体粘性指 进。目前的模拟方法通常很少模拟指进行为。最保守的方法就是简要假设在停止聚 合物注入后,原油开采间断(短期间断)。通过这种方法,我们的图示能够用来做 聚合物体尺寸的一个保守的比较。例如,图11中,注入1PV的水,其后注入1PV的 10cp的聚合物溶液,采出68%的可动油——而最差的案例中,在其后的注入水工程 中无油可采。
水样凝胶放置之后的水洗:
结论:我们需要认识到这个方案的很多的局限性。第一,凝胶处理方法不能够 改善超过最大预凝胶在油藏中渗透深度的扫油效率。一旦超过了高渗透层中凝胶体, 流体就会流回高渗透窜槽。
利用热驱前缘:
说明:如果注入的预凝胶受温度激活,在这个配方透过热前缘之后,在高渗层中可能会形 成一个段塞(图4)。经合理的设计,在低渗层中不会形成段塞因为预凝胶不会到达热前缘 (所以预凝胶不会经历一段高温反应而形成凝胶)。 近年来,一个奇异的新观念已经商业化了。我们把它归功于深度“激发”技术。因为它运 用聚合物粒子在激活后,来“激发”或者膨胀。这种材料由含磺酸盐的微粒(直径0.1-3μm) 通过稳定和不稳定的内部交联构成。
5.结论(Conclusions)
概述
对于存在窜流但是裂缝并不造成严重水窜的层状油 藏,见水后,改善扫油效率是惯常而必须的。对于中性 粘度油藏来讲,聚合物驱是这类油藏的一种选择。然而, 近年来,一种深度调剖技术形成商业化运营,即在搞渗 透率层中设置挡板(a block)。
1、阻断剂具有低粘度(理想为一个单位流动性位移) 2、在高渗透层阻断剂体后缘超过在低渗透层阻断剂体前缘 3、在高渗透层的适当位置形成有效地挡板(封堵)
聚合物驱:
结论:随着注入流体粘度的增加,在低渗透层的扫油效率也随之增大。
实验视频:/randy/
用于深度调剖的凝胶技术:
结论:在聚合物布置过后,注入水在高渗层形成严重的粘性指进而发生水窜。
实验视频:/randy/
A Comparison of Polymer Flooding With In-Depth Profile Modification
聚合物驱和深度调剖技术的比较
提纲
1.概述(Summary)
2.介绍(Introduction)
3.方法与假设(Methods and Assumption)
4.讨论(Discussion)
不同模型的综合:
正如本文提到的,在我们的分析中建立了大量的 模型。依照这些假设使我们的结果偏向于对深度调剖有 利:1)没有重力2)没有毛管力3)无化学体的渗透4) 在安置过程中膨性体具有和水相同的粘度5)膨性体没 有安置于低渗透层6)膨性体激活后不可移动。遵循这 些假设使我们结论偏离了深度调剖:当激发性介质设置 时,在膨性体处可移动的原油变得不可移动(在膨性体 中的渗透率永久降为0)。
毛细管力:
如果油藏是水湿而且如果低渗层的渗透率足够的小, 水驱水将会被毛管力吸入进低渗层。因此,水驱会比我 们工作中展示的更有效果。在深度调剖放置膨性体的过 程中,毛管力可能会吸入激发材料进入低渗层,可能在 低渗层中形成流动堵塞来中和处理效果。相反对于聚合 物驱,毛管力行为吸收更多的水或聚合物进入低渗层将 会提高注水效率。
再处理:
在第二次或其后的处理中,高渗层中的隔板或者 部分隔板将会1)在安置过程中转注新的激发介质进入 低渗区域2)阻止新的隔板被安置在油藏中较第一次隔 板更深的位置。这些因素会中和深度调剖的处理能力。
正确的问题诊断:
本文中的假设和某些前提讨论是油藏中裂缝或者 破碎裂缝并不引发严重的水窜。然而,如果在水驱中有 利的流度比(低粘度原油)而且最大渗透率差异比较适 中(4:1),人们会疑问为什么如果原油采收率很低, 水油比却很高(<20)。对于这类案例,人们需要重新 考虑裂缝是否对窜流重要。如果是,保证可以考虑传统 凝胶处理。
提纲
1.总结(Summary)
2.介绍(Introduction)
3.方法与假设(Methods and Assumption)
4.讨论(Discussion)
5.结论(Conclusions)
方法与假设
假设:
1、深度调剖的粘弹性材料在被激活前与水相同的粘度 2、激发性材料不引起低渗透层的渗透率降低 3、激发性性材料激活瞬间完成 4、存在于高渗透层的激发性材料一旦激活其渗透率减小到零 5、渗透率降低具永久性 6、毛管压力和重力忽略 7、形成的膨性块(体)边界无扩散 8、注水井与生产井间流体的流动为线性流 此外
提纲
1.总结(Summary)
2.介绍(Introduction)
3.方法与假设(Methods and Assumption)
4.讨论(Discussion)
5.结论(Conclusions)
结论
深度调剖技术在高渗透率比(10:1),高厚度 比(L vs H,10:1),相对低的原油粘度情况下更实 用。但由于阻断剂比传统聚合物贵,经济上提倡较 小规模的阻断剂块(即高渗透层孔隙体积的5%)。 但从短期经济上讲,深度调剖所能提高的最终采收 率要低于传统聚合物驱。从长远来看,选择深度调 剖技术无论从采收率角度还是经济角度都具有优越 性。
渗透率差异的影响:
图6和图8的比较显示当渗透率差异 从10:1下降到5:1时运用深度调剖(较之 10cp聚合物驱)的提高的采收率大量降 低。图9(2:1的渗透率差异)显示对于 任何尺寸的彭性体,较之10cp聚合物驱 深度调剖没有优势。
层厚度的影响:
对于大的膨性体尺寸(35或者90%), 深度调剖显示厚度比为9:1和3:1(分别 是图6和图10)更高的的采收率(相比 10cp聚合物驱).然而,对于厚度比3:1出 现的优势PV的小范围(图10中1.3-2.5PV) 超过厚度比9:1出现的优势PV的小范围 (图16中1.2-4PV).对于1:1厚度比,图11 显示10cp聚合物驱优于深度调剖。这些结 果显示深度调剖更适用于高渗透差异 (10:1),高厚度比(低得很透层厚度10 倍于高渗透层厚度) 。
★理论要:
采用模拟与分析研究,通过建立函数关系来检 验这两种方法的原油采收效率
包括因素:
1、渗透率差异 2、相对区域厚度 3、原油粘度 4、聚合物溶液粘度 5、聚合物块和阻断剂块的尺寸 6、聚合物和阻断剂的费用
目的:研究在什么时候深度调剖过程优选于传统聚合物驱。
提纲
1.总结(Summary)
价格的考虑/讨论:
结论:尽管大规模的膨性体可获得更多的采收率,考虑到膨性体价格比聚合物贵,期 望采用越小规模获得最大利益。
注入能力的顾虑/讨论:
大量的水驱和聚合物驱的注入井被认为是裂缝性。裂缝尤其可能 出现在有冷水注水井的热油藏。甚至当加密(集中)注入,粘性聚合 物溶液(200-300cp),在油田应用中注入能力没有成为一个难题, 因为裂缝扩展来调节流体注入的粘度和速度。当然,主要关心的是当 高于破裂压力注入时,目前不容许裂缝延展并且在一个方向上而引起 严重的水窜,也不允许它们延展至区域之外。 例子:在适当的情况下,高于破裂压力的注入能够大量1)增加 聚合物溶液的注入能力和流体在油藏井网中的通过能力2)降低聚丙 烯酰胺溶液的化学分解,3)增加井网扫油效率。运用油田资料和理 论分析,这些论据在中国大庆油田被证实,作为世界最大的聚合物驱 作业。
注入损失——选择深度调剖技术优于常规聚合物驱的关键动力
其他的顾虑和局限:
1、渗透 2、再处理 3、正确的问题诊断 4、毛管力 5、重力 6、聚合物体规模 7、径向流动 8、不同模型的归纳
渗透作用:
如果小规模的膨性介质被注入(PV约高渗层的 5%),当膨性体被安置在油藏深部会发生严重的混合 和渗透——因而,稀释这些结构体并且潜在地中和封堵 剂的效果。又,之前提到过的,由于激发材料提供了有 限的渗透率降低,并且激发材料具有一定的流动性,封 隔体将会最终被粘性指进稀释和中和。
2.介绍(Introduction)
3.方法与假设(Methods and Assumption)
4.讨论(Discussion)
5.结论(Conclusions)
介绍
众所周知,在水驱和其他驱油方式下,非均质性是降低扫油 效率的主要原因,基于此,大量的方法被用于提高扫油效率。
1、聚合物驱 2、用于深度调剖技术的凝胶 3、水样凝胶置放之后的水洗 4、利用热驱动前缘
径向流:
注意图6中,所有的深度调剖案例提供了比水驱更高的采收率值。想比与径向流, 5%HP-PV的膨性体(图16的空心圆)与水驱(图16中细实线无任何标志)相比并没 有优势。又,35%HP-PV膨性体对径向流的的好处(图16,空心三角形)并没有对 线性流的好处大(图6空心三角)。此外,在径向流中,10cp聚合物驱的采收率(粗 实线实心圆,图16)总是大于5%和35%HP-PV膨性体。这并不同于线性流(图6可 看出)。因此,从提高原油采收率/驱油效率的角度,聚合物驱比深度调剖更有利。 当然,我们必须记住,聚合物驱事实上不利于径向流的注入。
2.介绍(Introduction)
3.方法与假设(Methods and Assumption)
4.讨论(Discussion)
5.结论(Conclusions)
讨论
原油粘度的影响
价格的考虑
影 响 因 素
渗透率差异的影响
考 虑 与 局 限
注入能力的顾虑
层厚度的影响
其他因素顾虑
原油粘度的影响:
图5到图7的粗黑实线显示了含 10,40,100cp聚合物的聚合物驱的结果。 空心细线显示针对深度调剖方案的不同 规模(充填高渗层5-90%)的结果。
3、连续注入激发性材料直到其到达所需位置
二、利用计算机建立模型:测试在两种过程下的原油采收效
率
渗透率比值(H vs L最高到10倍) 原油粘度(最高到1000cp) 注采井间距400米 两层连结厚度10米 油藏网格划分,X方向20个网格,Y方向上1个,Z方向上两个
提纲
1.总结(Summary)