深部可動凝膠調驅改善水驅技術

中海石油基地集團采油技術服務公司2007.4匯報人：易飛1匯報提綱一、深部可動凝膠調驅改善水驅技術基礎二、深部可動凝膠技術在渤海油田的適應性與應用潛力三、深部可動凝膠調驅技術研究四、結論與認識21.技術思路的提出（1）水驅油藏的非均質性問題：層間非均質性：近井調剖；層內非均質性：深部調剖；層內層間非均質性：深部調剖(?)。（2）不同水驅階段的技術問題：注水開發初期（低含水期）：短半徑調剖；注水開發中后期（中高含水期）：深部調剖（驅）。一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎技術研究目標：針對渤海高孔高滲非均質稠油水驅開發油藏，通過調驅提高水驅開發效率。3（3）調剖的輪次問題：初次調剖：處理規模較?。欢噍喆握{剖規模限制：處理規模逐次增加，成本增加，投入產出比降低。（4）油藏原油粘度高的問題：驅替前緣流度比及“指進”控制：提高驅替前緣驅替介質的粘度，有利于改善流度比，改善驅替前緣的“指進”效應；稠油驅替效率：確保驅替前緣流體具有適度的粘彈特征，有利于對稠油的捕集和驅替，從而提高驅油效率。一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎4弱凝膠調驅體系——大劑量2.深部調剖中“深部”的概念一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎近井調剖“淺部”概念深部調剖“深部”概念52.深部調剖中“深部”的概念（1）理論上講：注采井距之半；（2）國外（美國）：0.1~0.2PV；（3）TIORCO公司：井距的1/3～1/2；（4）國內（趙福霖教授）：處理半徑15～50m；（5）大慶油田：井距的1/7~1/6；（6）勝利油田：大于10000m3；注水井油井堵水空間調驅空間拐點一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎“深部”：增大處理半徑，提高處理量，擴大處理規模

但規模會受工程和經濟限制63.深部調驅中“深部”的概念一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎概念一：采用適度的技術經濟可行的處理半徑和處理規模。概念二：充分利用可動凝膠的在地層中流動特性，最大限度地發揮深部處理油層的目的。7CDG強凝膠：形成三維立體網狀結構可動凝膠：粘彈性膠體，具有完全的流動性CDG：溶液中形成納米級的彈性顆粒小球膠體分類膠體的分類4.可動凝膠的概念設計可動凝膠是指在低濃度的聚合物溶液中加入少量的交聯劑，通過聚合物分子內和分子間交聯而形成的一種可以流動的粘彈膠體。一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎8LM-LM

LM+M>100000mPa·s50000-100000mPa·s20000-50000mPa·s10000-20000mPa·sVLLHLHL+5000-10000mPa·s1000-5000mPa·s10-100mPa·s<10mPa·s4.可動凝膠的概念一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎95.可動凝膠調驅特點在微觀上可實現深部液流轉向1.調驅前，油井主要從高滲透層產水；2.調驅后，啟動中、低滲透層，油量上升，產水量下降。在縱向上調整吸水剖面——“調剖”水道在平面上改變流體推進方向——“增加平面波及”調驅劑在地層深部液流轉向推動剩余油——“驅”“調”和“驅”的雙重功能一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎106.可動凝膠在多孔介質中的驅替規律1）可動凝膠優先進入被水占據的大孔道藍色：水白色：模擬油暗紅色：可動凝膠深褐色：砂粒流體流動方向：從右向左從圖中流體分布的變化可以看出，藍色部分（水）所占的面積越來越小，暗紅色部分（可動凝膠）所占的面積越來越大，而白色流體（油）所占位置不大。即可動凝膠進入的孔隙空間主要是原先被水占據的大孔道。一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎112）可動凝膠可拉伸變形通過窄小孔道可動凝膠沿大孔道流動時可以變形通過窄小孔喉，而且在可動凝膠的前緣存在明顯的水膠界面，其界面的運移具有穩定性。6.可動凝膠在多孔介質中的驅替規律一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎123）可動凝膠驅后的水驅可以看出，可動凝膠驅后注入水進入的孔隙空間不是原來的水流通道，原來的水流通道已被可動凝膠占據（左下部的暗紅部分），而是原先被油占據的小孔道（右側部分），即可動凝膠的存在改變了注入水的流動通道。白色面積越來越小，說明殘余油越來越少，驅替前緣可以形成油墻。但是，死端孔隙和微小孔隙中的油的位置幾乎沒有改變。在實驗壓力條件下，可動凝膠幾乎沒有移動，仍然留在大孔道中。6.可動凝膠在多孔介質中的驅替規律一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎137.可動凝膠技術在國外的應用情況實施單位實施區塊油藏特征實施規模調驅效果美國Marathon公司Wyoming北部油田：中等發育裂縫，注水竄流處理17口水井、12口油井平均單井增油848m3，噸聚增油130m3，增加可采儲量34400m326口水井，8口油井45口水平井增加可采儲量20萬方美國TIORCO公司洛磯山地區：油層菲均質嚴重，滲透率變異系數：0.6-0.9,1-8500mD,原油粘度1-40mPa.s29個礦場實驗，累計注入凝膠劑量0.001-0.158PV，累計注水量0.181-1.253PV19個經濟上成功3個技術上成功，7個未成功.提高采收率1.3%-18.2%.化學劑費用為0.75-4.70美元/桶美國TIORCO公司RainbowRanchMinnelusa油田:滲透率變異系數：0.74,溫度:94.4℃地下原油粘度3.9mPa.s總注入量為0.117PV歷時兩年，原油產量穩定，含水下降，根據全油田水油比曲線分析增加的產量，估計增率3.0×105STB?；瘜W劑費用為2.35美元/桶一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎基本結論：1、增油降水效果明顯；

2、有效期較長（2年）；

3、增加可采儲量；

4、提高采收率效果較好（1.3%-18.2%）。147.可動凝膠技術在國內的應用情況一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎基本結論：1、增油降水效果明顯；

2、有效期較長（1～3年）；3、提高采收率效果較好（3～5％）。15匯報提綱一、可動凝膠改善水驅技術概況二、可動凝膠技術在渤海油田的適應性與應用潛力三、采技服公司可動凝膠調驅技術介紹四、結論與認識161、調剖后注水井注水壓力提高，視吸水指數下降，受益油井見到了很好的增油降水效果；2、處理半徑較小，深部處理規模不夠，層內層間非均質沒有得到較好的控制，導致有效期較短。

年度實施油田實施井次平均處理量m3平均處理厚度m平均處理半徑m平均井口壓力增加MPa平均視吸水指數下降m3/d.MPa累計增油m3統計時間2003SZ36-18271870.786.311.7265.66000003.12.312004SZ36-17295150.108.260.5746.172164004.12JZ9-351834004.12QK17-2248104.122005SZ36-142315

50.606.800.912.41142605.12.312006QK17-22409814.1614.774.1873.62/06.12.31SZ36-121575206.12.31JZ9-3380606.12.31二、可動凝膠技術在渤海油田的適應性與應用潛力1、調剖在渤海油田的應用現狀17二、可動凝膠技術在渤海油田的適應性與應用潛力2、渤海油田油藏及開發特點對改善水驅的要求１）布井方式：反九點井網大井距單井控制儲量大２）油藏的高孔高滲、非均質嚴重３）原油粘度μ：稠油４）原生水和注入水的礦化度：ＴＤＳ高５）完井方式：篩管防砂完井6）平臺空間有限7）技術成熟度擴大波及具備調剖的功能顯著降低流度比耐鹽性好耐剪切性能好實施工藝簡單或作業周期短技術成熟實施風險小183.可動凝膠調驅技術特點①在地層可以流動，能進入地層深部，有效作用油藏深部；②抗鹽性能好，可使用海水配制；③抗剪切性能好，剪切后成膠性能仍然良好；④成膠后粘度升高，可有效改善高孔高滲儲層，改善流度比；⑤作業周期短，占用平臺時間短，總體投資相對聚合物驅低；⑥具有近井調剖、深部驅替前緣改善流度比、弱凝膠驅油等多重特性，對稠油油藏水驅提高采收率更有利。二、可動凝膠技術在渤海油田的適應性與應用潛力194.可動凝膠調驅在渤海油田的應用潛力二、可動凝膠技術在渤海油田的適應性與應用潛力渤海油田23個油田中有11個適合可動凝膠調驅，地質儲量達12.5億方！20匯報提綱一、深部可動凝膠改善水驅技術基礎二、深部可動凝膠技術在渤海油田的適應性與應用潛力三、深部可動凝膠調驅技術研究四、結論與認識21

1、凝膠配方實驗研究室內實驗優化得到調驅體系基本配方：凝膠1（前置段塞）聚合物濃度：1250-2500mg/L

交聯劑A濃度：600-1000mg/L

交聯劑B濃度：600-1000mg/L性能指標：成膠時間2－15天可控，成膠強度10-50000mPa.s，可調，凍膠穩定在180天以上。凝膠2（主體段塞）：聚合物濃度：1750-3000mg/L

交聯劑C濃度：800-1200mg/L

交聯劑D濃度：250-500mg/L

性能指標：成膠時間1-5天可控，成膠強度100-50000mPa.s，可調，凍膠穩定在180天以上。三、深部可動凝膠調驅技術研究22凝膠3（后置段塞）：聚合物濃度：2000-4000mg/L

交聯劑E濃度：1000-1500mg/L

交聯劑F濃度：300-500mg/L

性能指標：成膠時間8-30小時可控，成膠強度1000～100000mPa.s，可調，凍膠穩定在180天以上。三、深部可動凝膠調驅技術研究232、調驅段塞結構設計研究：（1）設計思路：前緣改善流度比、深部實現液流轉向；近井調整吸水剖面，啟動未動用層。（2）設計段塞：前緣段塞（前緣改善流度比）+主體段塞（深部液流轉向）+后緣段塞（近井調整吸水剖面）三、深部可動凝膠調驅技術研究243、阻力系數與殘余阻力系數實驗RF:62.14RFF:55.40三、深部可動凝膠調驅技術研究254、并聯巖心分流量實驗（調剖能力）巖心巖心管空隙體積mL注入量mL原始水相滲透率mD注后水相滲透率mD滲透率比（前）滲透率比（后）封堵率％第一組低26.84.510441151:2:4.41:0.97:188.98%中277.5208911294.64%高27.412.5456911597.48%第二組低26.82535911:4:9.51：1.1：1.182.99%中27.37219310495.26%高27.815.7510110298.00%第三組低261.53131221:4:191：0.8：0.561.02%中275.8125310291.86%高2817.560095899.03%三、深部可動凝膠調驅技術研究263）耐沖刷能力實驗將已交聯巖心，以20m/d恒速水驅30PV，并測定不同PV數時巖心滲透率。5、凝膠耐沖刷能力實驗三、深部可動凝膠調驅技術研究276、可動凝膠驅油實驗油藏溫度：65℃填砂模型:φ38×300mm雙管并聯驅油實驗：高滲20－40目石英砂(7200～7500md)低滲60－80目石英砂（1700～2000md)

滲透率級差：5.00:1配制水：SZ36-1J3注入水（經0.45μm濾膜過濾）模擬油：SZ36-1A區綜合油樣粘度70mPa·s注入流量：3ml/min實驗條件HQY多功能化學驅物理模擬系統三、深部可動凝膠調驅技術研究286、可動凝膠驅油實驗序號驅替方式低滲采出程度高滲采出程度總采出程度EOR1純水驅23.10%38.11%31.35%/2水驅＋0.1PV凝膠驅＋水驅40.60%28.00%36.20%4.85%3水驅＋0.2PV凝膠驅＋水驅46.68%19.88%38.04%6.69%4水驅