辽河油区三次采油技术应用研究(2)

16个块、3127×104t的储量安排在今后3年动用。

二是老区加密调整潜力，虽然稀油区整体调整的难度越来越大，但是经过全面综合分析研究，预计“十五”后三年还可在锦16、欢26等21个有潜力区块上可加密155口，增加可采储量122.7×104t，提高采收率0.18%。

三是三次采油潜力。在评价的5.2122×108 t地质储量中，共有3.7605×108 t地质储量适合进行三次采油，占72.1%。其中1.7396×108 t地质储量适合化学驱，比水驱采收率提高6.9%，增加可采储量1 206.1×104 t ；2.0209×108 t地质储量适合CO2混相驱，比水驱采收率提高14.5%，增加可采储量为2929.6×104 t。

2三次采油驱油机理及国内三次采油发展现状

对于稀油油藏，所说的三次采油方法为化学驱、CO2混相驱。化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱以及它们任意复配的复合驱。目前又兴起了一些新的三次采油技术，如，分子膜驱等等。 2.1 化学驱 2.1.1 聚合物驱

聚合物驱是一种把水溶性聚合物加入到注入水中以增加注入水的粘度、改善流度比，扩大注入波及体积进而提高最终采收率的方法。 2.1.2 表面活性剂驱

表面活性剂驱可分为活性水驱、乳化液驱、泡沫驱、胶束驱和低界面张力驱。其中胶束/聚合物驱应用最广泛。它可分为两种，一种是表面活性剂浓度较低（<2%）、注入段塞大（15%～60%孔隙体积）的稀体系法，它是通过降低油水界面张力到超低程度（小于10-2 mN/m）使残余油流动；另一种是表面活性剂浓度较高（5%～8%）、注入段塞较小（3%～20%孔隙体积）的浓体系法，它是通过混溶、增溶油和水形成中相微乳液，它与油、水都形成超低张力，

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而使残余油流动。 2.1.3 碱水驱

对于原油中含有较多有机酸的油层可以注入浓度为0.05%～4%的NaOH、Na2CO3或Na4SiO4等碱性水溶液，在油层内和这些有机酸生成表面活性剂的方法称为碱水驱。单纯碱水驱的采油是靠降低油水界面张力，产生润湿性翻转、乳化捕集、乳化夹带、自发乳化和聚并以及硬膜溶解等机理采出残余油。 2.1.4 复合驱

2.1.4.1碱／聚合物二元复合驱

碱／聚合物二元复合驱就是在碱水溶液中加入高分子聚合物，提高碱水溶液的粘度，改善不利的流度比，使碱液与原油有更多的接触机会，在提高扫及效率的同时提高驱油效率。

2.1.4.2碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱

对于酸值较低的原油，比如小于0.1 mgKOH/g油可以采用碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱。加入少量表面活性剂的目的是可以把产生低界面张力的碱浓度大幅度展宽，以抵消碱耗使碱浓度难于控制的缺点，同时天然表面活性剂与外加表面活性剂之间也可以产生协同效应，因而可使所要求的酸值范围降低。碱的加入可以明显减少活性剂在岩石表面上的吸附。 2.2 混相驱

所谓混相就是指两种流体可以完全相互溶解，因此，两种流体之间的界面张力等于零，不存在明显的界面，即不存在毛管压力。当注入气体与原油混相时可达到最佳驱油效果。 2.3 分子膜驱

分子膜驱是以水溶液为传递介质，分子膜驱剂分子依靠静电相互作用成为膜动力，膜驱剂有效分子沉积在呈负电性的岩石表面，形成纳米级分子超

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薄膜，改变了储层表面的性质和与原油的相互作用状态，使得注入流体在冲刷孔隙过程中，原油易于剥落和流动而被驱替液驱替出来，达到提高采收率的目的。

各种方法适用标准见表2.1。

表2.1 化学驱及CO2混相驱适用标准（1984年NPC标准）

化学驱 参数 原油密度 地下原油粘度 深度 油层厚度 油层温度 孔隙度 平均渗透率 传导系数 油层压力 地层水矿化度 岩石类型 2-3单位 聚合物 g/cm mpa·s m m ℃ 10μm μm·m/ mpa·s Mpa mg/L 23CO2混相驱 表面活性剂 — <40 — — <93 — >40 — — <100000 砂岩 碱 >0.8762 <90 — — <93 — >20 — — <100000 砂岩 <0.9042 — — — — — — — ≥最低混相压力 — 砂岩和碳酸盐岩 — 5~100 — — <93 — >20 — — <100000 砂岩和碳酸盐岩 注：“—”为不受限制。

2.4国内三次采油发展现状

2.4.1大庆油田 2.4.1.1整体概况

大庆油田早在1970年就开始了聚合物驱油的室内和现场试验，已经积累了关于聚合物驱油机理、油藏条件筛选、油藏数值模拟、聚合物驱油方案编制、动态监测等十分丰富的经验。

自1996年聚合物驱技术在油田推广以来，工业化区块以达到了14个，

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动用面积为143.44km2，地质储量为2.569×108t，总井数为2368口，其中注入井1094口，生产井1274口。建立聚合物配注站8座，配注聚合物干粉能力达到9.5×104t；建立聚合物注入站67座，注入聚合物干粉能力达到6×104t以上。

从年度开发效果看，从1996年至1998年，聚合物驱的年产量每年增加近300×104t，到2000年，年产油量达到了900×104t，占油田总产油量的六分之一。

从油田总的聚合物驱开发效果看，截止到2000年底，聚合物驱工业化区块累积注聚合物干粉21.26×104t，累积生产原油3107.3×104t，加上三次采油试验，累积注聚合物干粉23.23×104t，累积生产原油3431.8×104t。因此，聚合物驱已成为大庆油田减缓油田产量递减不可缺少的重要支柱技术。 2.4.1.2首次聚合物驱油工业矿场试验所取得的成果及其经验

大庆油田在 “八五”期间开展了北一区断西聚合物驱油工业性试验，该试验是继中西区部小面积（每个试验井组面积小于0.1km2）、单井组（一口中心井）、小井距（井距106m）先导试验之后，开辟的较大面积（面积3.13km2）、多井组（共有16口中心井）和较大井距（油水井井距250m）的第一个工业性生产试验，其规模当时不但在中国是最大的，而且在世界上也是屈指可数的。试验从1990年开始准备，至1998年结束，历时9年。目前对聚合物驱油技术，从地质方案设计、聚合物原料筛选、室内数学和物理模型、合理注入段塞及速度研究、注入工艺流程设计和聚合物驱全过程的动态反映规律研究、采油工艺措施等全方位地进行了系统攻关，使聚合物驱油技术日趋完善，为大庆油田“九五”及以后的聚合物驱油总体规划，提供了重要的科学依据。

试验区选择在北一区断西葡Ⅱ-4层，它属于喇嘛甸——萨西河流系统的多段多韵律油层，是“八五”期间聚合物驱油规划地区（北一断西、北二西、北三西、喇南块）具有代表性的油层，在适合聚合物驱的正韵律、多段多韵律、复合韵律三类油层中，多段多韵律油层在北一区以北地区的储量占70%

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以上，聚合物驱效果居中，目前这类油层含水已达90%，产量递减比较严重，如这类油层采用聚合物驱油能够取得较好效果，那么，油田北区推广聚合物驱油后，对今后弥补油田产量递减将会起到重要作用。

同时，葡Ⅱ-4层聚合物驱油结束后，可上返至上部萨尔图油层开展聚合物驱油。这样一来，可将加密井单井增加可采储量的幅度提高一倍左右。而且实施方便，同时也可提高聚合物注入设备的利用率。

北一区断西葡Ⅱ-4层，为大面积分布的多段多韵律油层，面积为15km2，有效厚度12.1m。葡Ⅱ-4层上部的萨尔图油层，有两套油层的面积大于9km2以上，有效厚度大于10米，因此萨尔图油层再组合一套10m以上聚合物驱油层系是完全可能的。

在该区选择大约1/4的面积进行聚合物驱工业性矿场试验，面积3.13km2，地质储量632×104t，孔隙体积1086×104m3。地层水矿化度2000～4000mg/L、油层温度45℃左右、原油粘度8～10mpa.s，为低矿化度、低地温、低粘度长期注水开发的非均质砂岩油田。

试验前，该块水驱开发27年，综合含水87.5%，采出程度29.5%，已采出水驱可采储量的58.3%。

试验采用250米井距正方形井网五点法进行注采部署，试验控制含油面积3.1km2，地质储量500×104t，共有油水井61口，其中生产井36口，注入井25口。预测该块通过聚合物驱油试验可提高采收率10%，每吨聚合物可增油150t。

试验于1993年1月正式注入，到1997年4月完成全部设计注入量。1997年4月后开始转入后续水驱，到1998年10月整个试验结束，试验历时5年8个月。共注聚合物溶液812.3×104m3，占地下孔隙体积的74.8%，有效聚合物6424.56t，平均注入浓度791mg/L。

注聚合物6个月后，试验区油井陆续见效。效果最佳时全区日产油量由水驱时的651t上升到1357t，含水由90.7%下降到73.9%，日增油706t/d ,

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