目前，聚合物驅(qū)油已成為三次采油中日趨成熟的提高采收率技術(shù)。由于受地層非均質(zhì)性的影響，注聚井注入能力和地層滲透性等有較大差異。聚合物驅(qū)油過程中，聚合物溶液的粘度直接關(guān)系到聚合物驅(qū)試驗的效果。顯然，注入體系粘度低則起不到應(yīng)有的流度控制和調(diào)剖作用，易使聚合物沿高滲透層竄流；粘度太高，由于聚合物在地層中的吸附滯留作用，形成聚合物濾積，阻力系數(shù)增大，聚合物在地層中滲流阻力增加，使整體注入能力大幅度下降，造成注采失調(diào)。故不能采取一刀切的注入方法，必須確定*注入方案，對不同的井采取不同的注入方案，提高注入方案的實際針對性和可操作性。在礦場試驗的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計和應(yīng)用“分級注入濃度”聚合物段塞，并取得了很好的應(yīng)用效果。

    1  “分級注入濃度”聚合物段塞的提出

    1.1 原有“分階段、統(tǒng)一段塞”注入方式

    在礦場，聚合物驅(qū)的實際注入過程是通過單井注聚泵加壓的聚合物母液與注水站供給的高壓污水經(jīng)流量計計量按比例混合稀釋后注入地層，亦稱聚合物混注。為現(xiàn)場操作方便，實際按混配比（即聚合物母液與高壓水的比例）調(diào)節(jié)高壓污水注入量來實現(xiàn)設(shè)計方案要求的注入濃度。

    以往，礦場實際注入過程分為若干個不同的階段。在同一階段內(nèi)，注聚區(qū)內(nèi)的所有注入井注入相同濃度的聚合物溶液，無大的調(diào)整和變動（注入能力變化和整體調(diào)整除外）；在不同的階段則注入不同濃度的聚合物溶液。通常把它叫作“分階段、統(tǒng)一段塞”注入方式。為敘述方便，也可簡稱原注入方式或原注入方案。

    1.2  “分階段、統(tǒng)一段塞”注入方式的缺陷

    礦場注采動態(tài)特征分析及試驗效果評價表明，“分階段、統(tǒng)一段塞”注入方式除有利于現(xiàn)場操作管理外，存在著明顯的缺陷：

    （1）由于注聚井吸水指數(shù)、注入能力不同，隨著注入時問的延長，注聚井注入能力變化很大。部分井注入能力嚴重下降，不到完成方案設(shè)計的注入量，就有近1/3的井注不進去，造成注聚區(qū)注采失調(diào)加劇，嚴重影響試驗效果。也就是說，濃度該降低的沒有降下來。

    （2）某些地層經(jīng)過長期的注水沖刷，層內(nèi)已形成大孔道甚至特大孔道，低濃度的注入段塞對大孔道的封堵效果太差，起不到應(yīng)有的流度控制和調(diào)剖作用，聚合物沿大孔道竄流較嚴重，使聚合物在地層內(nèi)形成無效循環(huán)，影響聚合物驅(qū)油效果。也就是說濃度該提高的沒有提上去。

    （3）注聚區(qū)由原注水開發(fā)轉(zhuǎn)注聚之初，由于地層平面上非均質(zhì)性較嚴重，注聚區(qū)目的層內(nèi)部和平面上動用狀況有較大差異。實施原注入方式，有的井區(qū)大孔道沒能有效封堵，同層的另一些注聚井注入能力卻嚴重不足，層內(nèi)和平面矛盾得不到緩解，低滲透條帶的油仍然采不出來，造成層內(nèi)和平面動用效果較差，達不到預(yù)期的驅(qū)油效果。

    1.3  “分級注入濃度”段塞的提出

    鑒于原注入方式的缺陷，在前期注聚開發(fā)取得明顯成效的基礎(chǔ)上，提出了“分級注入濃度”聚合物段塞。它是針對注聚井注入能力和地層的不同特點，采取不同的單井注入濃度和段塞注入量（即PV·mg/L），隨著注入時間的延長及時作相應(yīng)的調(diào)整。由于每一口井的注入濃度及注入時間長短均不相同，故把它稱之為“分級注入濃度”聚合物段塞。它的實施有利于調(diào)整層內(nèi)和平面矛盾，改善不利的油水流度比，提高低滲透條帶和動用程度較差區(qū)域剩余油的動用程度，有利于改善聚合物驅(qū)油整體效果。

    2 “分級注入濃度”聚合物段塞的設(shè)計

    如前所述，注聚井所處的地層條件各不相同，非均質(zhì)性、滲透性有較大差異，因此，注入過程不能采取一刀切的注入方法。注聚區(qū)有的地層由于長期受注入水的沖刷，層內(nèi)已形成大孔道，需要注高濃度（高粘度）聚合物段塞；對地層條件差、地層流動系數(shù)（KH/μ）小的井，注入能力較差，需要注入低濃度（低粘度）聚合物段塞。礦場實施時究竟采取哪種注入段塞要根據(jù)注聚井注入能力、注采動態(tài)反映和地層實際情況確定。

    2.1  分級注入濃度段塞確定原則

    為提高單井注入方案的針對性和實際可操作性，在油藏動態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，應(yīng)用成熟的理論和實踐經(jīng)驗，根據(jù)以下5項地層參數(shù)或地層測試結(jié)果，確定單井注入濃度段塞的*技術(shù)界限，從而確定單井注入段塞配置原則。（1）地層流動系數(shù)（KH/μ），其中，K為平均地層空氣滲透率，μ；H為平均地層有效厚度，m；μ為聚合物溶液粘度，mPa·s，（2）單井注入壓力。（3）吸水指數(shù)。（4）地層啟動壓力。（5）大孔道測試結(jié)果。具體的段塞確定原則及其對應(yīng)的地層條件見表1。

表1單井注入段塞配置確定原則

注：段塞1,2,3,4,5的具體配置見表

    2.2  確定*聚合物段塞

    根據(jù)以往實踐經(jīng)驗，在對單井注入能力及大孔道、高滲透帶分布情況等因素認真分析的基礎(chǔ)上，按照注入段塞配置確定原則確定5種注入段塞組成（表2）。

表2  5種注入段塞組成

    2.3 “分級注入濃度”聚合物段塞實施方案

    隨著注聚井注入壓力及地層動態(tài)參數(shù)的變化，要對單井注入段塞作相應(yīng)的調(diào)整，zui大限度地發(fā)揮聚合物驅(qū)油劑的使用效益。

    礦場在注采動態(tài)特征和地層參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合單井注入段塞確定原則，確定可操作的注入段塞實施方案。

    若某井的條件與表1中某種段塞對應(yīng)的5項地層條件全部符合，則該井就注這一種段塞。若只符合其中3-4個條件，有1-2項不符合時，則進行具體分析決定注哪種段塞。

    段塞1：對有特大孔道的注聚井，注超高濃度聚合物加交聯(lián)劑段塞，即直接注5000mg/L聚合物母液，以確保對大孔道實施有效的封堵。但實踐表明，一般連續(xù)注入時間不超過一個月，當(dāng)注入壓力上升到12MPa，立即降低注入濃度，防止地層注不進去。

    段塞2：對存在大孔道或高滲透帶的井，采用注高聚合物濃度（2000-2500mg/L，甚至更高）段塞。同段塞1一樣，根據(jù)注入壓力變化調(diào)整注入濃度。

    段塞3：對注入能力較好的井采用注中等聚合物濃度（1500-2000mg/L）段塞，根據(jù)注入壓力變化調(diào)整注入濃度。

    段塞4：對注入能力較差（啟動壓力高，吸水指數(shù)較�。┑木�，采用注低濃度（1000mg/L），根據(jù)注入壓力變化調(diào)整注入濃度。

    段塞5：對不能正�；旌献⑷耄敢旱构嗟礁邏核删�上，而單獨注高壓水或母液時則能深持正常注入的井，采取交替注入母液和高壓水的辦法，保持混合濃度在2000mg/L左右，這種注入方法亦稱間歇注聚。這過程要嚴密跟蹤注入壓力變化，防止注不進去。如果注入壓力繼續(xù)上升，則加大污水注入量，減少聚合物注入量。必要時采取洗井、作業(yè)增注等措施，保持地層的吸水能力[1]。

    實際上，在實施“分級注入濃度”聚合物段塞時，單井注入段塞濃度仍隨注采動態(tài)和地層實際情況的變化而作相應(yīng)的調(diào)整，甚至注同一段塞的井，注入濃度也有一定差異，不搞一刀切。

    3  “分級注入濃度”聚合物段塞的礦場應(yīng)用及效果

    3.1   “分經(jīng)注入濃度”段塞的礦場實施情況 
    根據(jù)單井注入段塞確定原則，只要經(jīng)過簡單的分析計算，就可確定每口井的注入段塞組成，具有較強的可操作性。2007年4月起在六區(qū)西北部Ng5-6層的35口井上實施，25口井見效，到2007年12月，比原聚合物驅(qū)多增油20190t；在三四區(qū)推廣實施3個月，也取得明顯增油降水效果。這里以六區(qū)西北部Ng5-6層*階段實施情況為例介紹具體的做法和取得的效果。

    （1）注段塞1。對油壓低的7口井，經(jīng)過地層參數(shù)測試分析確認有大孔道存在，注入壓力低，符合段塞1注入條件。因此，確定注超高濃度聚合物，即直接注5000mg/L聚合物母液，封堵特大孔道。

    由于采用單泵單井注入方式，為保證單井注入量不致下降太多，啟用備用泵，用2臺泵同時注1口井，確保形成高粘度聚合物段塞。注入過程中及時跟蹤注入壓力及對應(yīng)油井動態(tài)變化，當(dāng)注入壓力上升、符合段塞2注入條件時，及時改注段塞2，防止注入壓力上升太高，造成注入能力的急劇下降。

    注入高濃度的聚合物段塞后，由于聚合物在大孔道的吸附滯留作用，注入體系阻力系數(shù)增加，形成對大孔道有效的封堵，產(chǎn)生高滲透層指向低滲透層的壓差，隨之注入的相對低濃度的聚合物段塞則進入到動用程度相對較差的低滲透區(qū)域，即聚合物溶液發(fā)生繞流，有利于改善低滲透區(qū)域的驅(qū)油效果[2]。

    （2）注段塞2。對油壓較低的6口井，注高濃度聚合物段塞，對大孔道和高滲透層進行有效的封堵。隨著注入壓力的變化，對注入濃度及時進行調(diào)整。

    （3）注段塞3。對油壓較高的8口井，注中等濃度聚合物段塞，保持了較好的注入能力和驅(qū)油效果。

    （4）注段塞4。對油壓較高的6口井，注低濃度聚合物段塞；較好地保持了注入能力。實施中有幾口井對應(yīng)的注聚泵排量超過設(shè)計的母液流量，為保持低濃度注入，只有降低注聚泵的排量。于是，調(diào)整變頻器運行頻率，降低泵速，從而降低注聚泵排量，達到低濃度注入的目的。

    （5）注段塞5。2007年初以來，六區(qū)西北部Ng5-6注聚區(qū)有8口井油壓高，不能正常混注，均出現(xiàn)聚合物母液倒罐到高壓水干線的情況。現(xiàn)場試驗表明，這些注聚井在交替注母液或高壓污水時，仍能正常注入。于是實施間歇注聚，在正常高壓污水干壓下，采取交替注入母液和高壓污水的方式，混合濃度控制在1500-2000mg/L左右，使其在地層中進行混合驅(qū)油。一般交替間隔時間為1-2天，使這些井較好地保持了正常注入。

    3.2  “分級注入濃度”段塞礦場應(yīng)用效果

    六區(qū)西北部Ng5-6注聚區(qū)實施的“分級注入濃度”聚合物段塞，取得了很好的實施效果。

    礦場實施注入1-3個月，*階段注入告結(jié)束。確切地說，并不是分階段注入的，因為當(dāng)井的條件發(fā)生變化時已及時調(diào)整。這里的階段是為效果統(tǒng)計方便起見而人為劃定的。3個月中，注采動態(tài)發(fā)生了預(yù)期的變化。表現(xiàn)為：注入能力較差的井保持了正常注入；大孔道和高滲透條帶得到有效封堵，遏制了聚合物在大孔道中的竄流，油井見聚合物濃度有了較大幅度的下降；對應(yīng)油井產(chǎn)量上升并保持增幅穩(wěn)定；生產(chǎn)動態(tài)良好。截止到2008年4月底，經(jīng)過詳細分析計算，扣除正常聚合物驅(qū)油見效井外，共有26口油井見效，累計增油20190t，取得了明顯的增油降水效果，具體數(shù)據(jù)見表3，其中措施實施后的2007年12月為效果的一個月，目前仍然有效。

表3  “分級注入濃度”聚合物段塞實施效果

     在“分級注入濃度”注入取得階段性成效的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進行礦場實施，并根據(jù)注入動態(tài)的變化作經(jīng)常性的調(diào)整，使注入濃度注入方式貫穿于礦場注入過程的始終。

    經(jīng)分析，實施“分級注入濃度”聚合物段塞除取得較好增油效果外，還呈現(xiàn)以下注采動態(tài)特征。

    （1）低壓注聚井注入壓力上升，吸水剖面得到改善

    經(jīng)動態(tài)監(jiān)測證明存在大孔道的低壓井，注入壓力有了較大幅度的上升，平均由2007年4月的8.5MPa上升到2007年12月的11MPa。吸水指數(shù)由55.5/MPa·d下降到64.5/MPa·d，大孔道得到較好的封堵。實施前后吸水剖面測試表明，原來吸水好的層由45.5％下降到38.5%，下降5.4%，原吸水差的層吸水變好，由35.4％提高到45.8%，吸水剖面得到了較好的調(diào)整，提高了低滲透層、動用差層的動用程度。另外，對應(yīng)油井聚合物產(chǎn)出濃度有了較大幅度下降，由原來的125mg/L下降到45mg/L，減少了聚合物大孔道和高滲透層的無效循環(huán)與竄流。

    （2）高滲透條帶原油重質(zhì)組分得到動用

    經(jīng)統(tǒng)計，共有8口位于主河道的油井采出了原油重質(zhì)組分，證明動用程度得到提高。原油密度由0.9613g/c上升到0.9678g/c，原油粘度由1244.5mPa·s上升到1429.8mPa·s,說明注入高濃度段塞驅(qū)出了高滲透條帶水驅(qū)難以動用的重質(zhì)組分[3]。

    （3）低滲透、動用差條帶原油輕質(zhì)組分動用程度提高，產(chǎn)油剖面得到調(diào)整

    經(jīng)統(tǒng)計，有16口油井原油輕質(zhì)組分動用程座提高，說明注入高濃度段塞在對大孔道有效的封堵后，隨之注入的低濃度聚合物段塞發(fā)生繞流，進入到原來水驅(qū)波及不到的低滲透條帶驅(qū)油，表現(xiàn)為油井產(chǎn)出油密度和粘度下降。以6-25-2435井為例，該井對應(yīng)注聚井為6-25-454井和6-26-N423井，前者提高注入濃度，由1405mg/L提高到2500mg/L，后者實施間歇注聚。實施后，該井日產(chǎn)油由9.9t/d上升到34.3t/d，日增油24.4t，含水由97.1％下降到75.7%，下降21.4個百分點，效果十分明顯。注入方案調(diào)整后，該井原油密度由調(diào)整前0.9701g/c下降到0.9501g/c，原油粘度由1805mPa·s下降到989mPa·s，說明提高注入濃度后，驅(qū)油體系粘度的提高，有效地封堵了高滲透帶，驅(qū)動了水驅(qū)時基本未動用的剩余油，并首動了其輕質(zhì)組分，從而引起產(chǎn)出油密度和粘度的下降。由此也反映產(chǎn)油剖面得到調(diào)整。

    （4）對高油壓井實施間歇注聚不失為一種行之有效的措施

    因注入壓力高而停注的井采取間歇注聚，單獨注入的高壓水對聚合物濾積具有外推和稀釋作用，確保形成較好的注入通道，有利于后續(xù)注入。礦場實施表明，間歇注聚可較好地解決高油壓注聚井注不進去的問題，有效地遏制因長期欠注造成的地層壓力下降，對協(xié)調(diào)注采關(guān)系能起到別的增注方法不可替代的作用。

    在六區(qū)西北部Ng5-6注聚實施“分級注入濃度”聚合物段塞取得明顯成效的墓礎(chǔ)上，在三四區(qū)注聚區(qū)進行了推廣應(yīng)用，實施3個月后也取得了明顯的增油降水效果。

    4   認識與結(jié)論

    孤東油田的聚合物驅(qū)礦場實施表明，根據(jù)不同的地層條件，實施“分級注入濃度”聚合物段塞，并不斷調(diào)整注入段塞，對改善聚合物驅(qū)油效果，起到了很好的作用，是一項具有國內(nèi)水平的技術(shù)突破，為今后進一步推廣應(yīng)用摸索了經(jīng)驗。

    （1）按“分級注入濃度”聚合物段塞實施注入，可較好地調(diào)整吸水剖面和產(chǎn)油剖面。對有大孔道的注聚井，注入高濃度段塞可有效地封堵大孔道；注低濃度段塞可使高壓井保持較好能力。

    （2）按“分級注入濃度”聚合物段塞實施注入，并按其確定原則進行不斷的方案調(diào)整，使得高滲透條帶原油重質(zhì)組分得到動用，低滲透、動用差條帶原油輕質(zhì)組分動用程度提高。

    （3）實施間歇注聚可較好地協(xié)調(diào)注采關(guān)系，有效地遏制因長期欠注造成的地層壓不失為一種行之有效的增注措施。

    （4）實踐表明，實施“分級注入濃度”聚合物段塞具有較好的針對性和較強的可操性，這樣的探索和嘗試十分有益，對下一步的注入方案設(shè)計和應(yīng)用具有較好的借鑒和參考作用。

參考文獻

[1]顧永強等．孤東油田七區(qū)西聚合物驅(qū)間歇注聚的礦場試驗研究．油氣采收率技術(shù)，1997,4（1）.
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[3]吳文祥等．不同分子量聚合物及其段塞組合對驅(qū)油效果的影響．油氣采收率技術(shù)，1996,3（4）.