渤海油田新型耐溫抗鹽聚合物驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用

渤海油田新型耐溫抗鹽聚合物驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用

1海洋注聚試驗(yàn)作為提高高含水油田采收率的重要技術(shù)，聚合物驅(qū)的結(jié)合效果在中國(guó)陸地上得到了良好的效果，提高采收率達(dá)到10%以上。2003年,中國(guó)海洋石油總公司(以下簡(jiǎn)稱中海油)首次在渤海油田開(kāi)展了聚合物驅(qū)單井注入試驗(yàn),取得了良好的效果。隨著海上油田開(kāi)發(fā)的進(jìn)行,聚合物驅(qū)技術(shù)在海上油田獲得大規(guī)模推廣應(yīng)用。截至2010年10月底,渤海油田共有注聚區(qū)塊5個(gè),注聚井30口,受益井100口,動(dòng)用石油地質(zhì)儲(chǔ)量1.11億m3,取得了明顯的增油降水效果,累計(jì)增油100.27萬(wàn)m3,預(yù)計(jì)增油305.6萬(wàn)m3,“十二五”期間,注聚規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大,成為未來(lái)海上油田高效開(kāi)發(fā)的主導(dǎo)技術(shù)之一。聚合物驅(qū)技術(shù)是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程,覆蓋油藏工程、數(shù)值模擬、人工舉升、井下工具、配注工藝系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)等,由于海上油田油藏特征、開(kāi)發(fā)特征的特殊性,海上油田實(shí)施聚合物驅(qū)存在一定的困難和挑戰(zhàn),因此研究建立適合渤海油田的聚合物驅(qū)配套技術(shù)是聚合物驅(qū)在渤海油田實(shí)施的前提和保證。2海上油田聚合物驅(qū)油劑的研制從2003年9月開(kāi)始的單井注聚先導(dǎo)性試驗(yàn),到2005年11月開(kāi)始的井組注聚礦場(chǎng)試驗(yàn),在聚合物驅(qū)實(shí)施基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)8年研究,采油技術(shù)服務(wù)分公司研究建立一套完善的海上油田聚合物驅(qū)配套技術(shù),為海上油田聚合物驅(qū)研究與實(shí)施做出了重要貢獻(xiàn)。具體包括:a.新型耐溫、抗鹽聚合物室內(nèi)篩選及評(píng)價(jià)技術(shù);b.海上油田聚合物驅(qū)油藏工程技術(shù);c.海上油田聚合物驅(qū)開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)指標(biāo)評(píng)價(jià)技術(shù);d.聚合物驅(qū)調(diào)剖、防竄技術(shù);e.注聚設(shè)備的研發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)施工服務(wù)技術(shù);f.聚合物粘度保持技術(shù);g.注聚井解堵技術(shù);h.聚合物分層注入技術(shù);i.注聚井監(jiān)測(cè)技術(shù);j.聚驅(qū)動(dòng)態(tài)跟蹤分析、擬合、預(yù)測(cè)、調(diào)整和評(píng)價(jià)技術(shù)。下面重點(diǎn)對(duì)其中6項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行介紹。2.1常規(guī)線性聚合物l海上油田原油粘度大(50～300mPa·s)、注入水礦化度高(9000～10000mg/L)、硬度大(400～1200mg/L),陸地油田使用的常規(guī)線性聚合物不適用。針對(duì)海上油田油藏條件,研究開(kāi)發(fā)了耐鹽/抗剪切新型聚合物,并建立新型聚合物篩選評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和體系,覆蓋了聚合物理化性能、溶液性能、滲流規(guī)律、驅(qū)油性能這4個(gè)大項(xiàng)、32個(gè)小項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。2.2提高采收率的對(duì)策陸上油田聚合物方案以含水率95%或98%作為方案結(jié)束依據(jù),而海上油田平臺(tái)壽命只有15～20年,需要進(jìn)行早期注聚,受此限制,建立了以海上油田平臺(tái)壽命為開(kāi)發(fā)指標(biāo)的聚合物驅(qū)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法。在提高采收率幅度上,海上油田工作者也提出了自己的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)。陸上油田大慶提高采收率10%～12%,勝利油田提高采收率6%～12%,平均為7%。根據(jù)海上油田反九點(diǎn)井網(wǎng)井距大、注液速度低等特點(diǎn),明確了渤海油田聚合物驅(qū)提高采收率3%～6%的技術(shù)界限。2.3平臺(tái)注聚系統(tǒng)傳統(tǒng)的聚合物驅(qū)注入系統(tǒng)規(guī)模大,占地面積廣,海上平臺(tái)空間狹小、承重受限,嚴(yán)重不能滿足規(guī)模注聚需求,成為制約海上油田規(guī)模注聚的重要技術(shù)瓶頸。通過(guò)設(shè)計(jì)配備快速分散裝置、縮短聚合物溶解熟化時(shí)間,可以有效減少平臺(tái)面積需求,并能大幅度降低運(yùn)行載荷,滿足大規(guī)模注聚的要求。針對(duì)SZ36-1油田在用的聚合物干粉,從聚合物本身的溶解特性和優(yōu)化配注系統(tǒng)入手,對(duì)現(xiàn)有的分散溶解系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改良,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)配注、在線熟化工藝。設(shè)計(jì)制造的高度集成的海上油田撬裝式注聚工藝系統(tǒng)已申請(qǐng)專利。研制的平臺(tái)注聚設(shè)備(見(jiàn)圖1、圖2)實(shí)現(xiàn)了小型化、模塊化、高效化。在保證聚合物溶液的配制質(zhì)量滿足注入要求的前提下,將聚合物熟化時(shí)間縮短為40min。在相同注入井?dāng)?shù)和配液能力下,系統(tǒng)占地面積減少21%。目前已在現(xiàn)場(chǎng)成功應(yīng)用。2.4雙管分層注聚工藝技術(shù)渤海油田SZ36-1、LD10-1、JZ9-3三個(gè)注聚試驗(yàn)區(qū)聚合物驅(qū)采用籠統(tǒng)注入,從實(shí)施效果看,吸水剖面極不均勻,影響了聚合物驅(qū)的效果。目前國(guó)內(nèi)井下單管分段注聚、井下同心雙管分段注聚工藝,單層排量都較小,不能滿足海上油田單層注聚300m3/d、2～3層分注的要求。針對(duì)海上油田注入井分段防砂完井特點(diǎn)和籠統(tǒng)注入層間矛盾突出的現(xiàn)狀,開(kāi)發(fā)出適合海上油田分段防砂條件下聚合物分段注入技術(shù)。研究的單管分層注聚工藝可實(shí)現(xiàn)3層分注,配注器可控制單層注入量為300m3/d,聚合物溶液的保粘率達(dá)91.2%,控制壓差為4.18MPa,大排量單管分層注聚配注方法及其注入裝置已經(jīng)申請(qǐng)專利;研究的雙管分層注聚工藝(見(jiàn)圖3)可實(shí)現(xiàn)水和聚合物工作液分3層獨(dú)立注入,在地面可直接調(diào)節(jié)各層的注入流量和壓力。目前雙管分層注聚工藝已在LD10-1、SZ36-1、JZ9-3的18口井上得到了成功應(yīng)用,效果良好。注入壓力為12.77～28MPa,單層注聚量已達(dá)到704.1m3/d。累計(jì)注聚250.58萬(wàn)m3,累計(jì)注水200.48萬(wàn)m3,滿足現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)需要。2.5全球在線調(diào)驅(qū)技術(shù)由于油藏縱向和平面的非均質(zhì)性及油水粘度的差異,造成聚合物工作液沿注入井和生產(chǎn)井間阻力較小的高滲透層或裂縫突進(jìn)或指進(jìn),繞過(guò)低滲透區(qū)域,從而降低注入聚合物溶液時(shí)的波及體積和聚驅(qū)效果。在線調(diào)驅(qū)技術(shù)是在原近井地帶化學(xué)調(diào)剖基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),可以有效地解決近井地帶調(diào)剖無(wú)法解決的層內(nèi)繞流和竄流現(xiàn)象。在井下封堵高滲透層,改變聚驅(qū)流動(dòng)方向,迫使聚合物進(jìn)入原來(lái)的中低滲透層,提高油井產(chǎn)量和采出程度。該技術(shù)2009年3月在渤海錦州9-3油田W4-2井成功應(yīng)用并取得了很好的改善聚驅(qū)和增油降水的效果。2.6跟蹤調(diào)整、綜合治理技術(shù)聚合物驅(qū)階段性強(qiáng),與水驅(qū)相比,開(kāi)采時(shí)間短、調(diào)整余地小、調(diào)整難度大。針對(duì)海上油田聚合物驅(qū)特有的動(dòng)態(tài)反應(yīng)特點(diǎn),發(fā)展了聚合物驅(qū)跟蹤調(diào)整、綜合治理技術(shù)。針對(duì)部分井存在階段性聚竄狀況,及時(shí)開(kāi)展了調(diào)剖、識(shí)別和封堵等措施。實(shí)踐證明,以上跟蹤調(diào)整技術(shù)對(duì)不斷提高聚合物驅(qū)的總體開(kāi)發(fā)效果起到了非常積極的作用。3主導(dǎo)地位及開(kāi)發(fā)效果1)研究集成了10項(xiàng)適合渤海油田聚合物驅(qū)配套工藝技術(shù),具備了聚合物驅(qū)室內(nèi)研究、方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施、監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等一體化能力。2)渤海油田聚合物驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)的成功實(shí)現(xiàn),是海上油田開(kāi)發(fā)方式和開(kāi)采技術(shù)的一項(xiàng)革命性的進(jìn)步,已初步獲得預(yù)期效果。截至2010年10月,累計(jì)增油100.27萬(wàn)m3,聚合物驅(qū)技術(shù)已發(fā)展成為海上油田高