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1、关于高分高浓度 聚合物驱的几点认识,高浓度聚合物驱试验区基本概况,高浓度试验区块,北西块4-4#,南一区东块1#,中区西部高浓度,高浓度聚合物驱工业化区块基本概况,高浓度工业化区块,北二东西块,北二东东块,南二区西部,南一区东块3#站,南三区西部,杏一二东部I块,杏四区西部,杏四六北部,南一区西东块,北北一区上返,标注：南二区西部15口井、南三区西部16口井注高浓度聚合物，浓度分别为1901mg/L和1975mg/L,一、高分高浓度聚合物驱油机理的深化认识 二、高分高浓度聚合物驱方案优化设计 三、下步攻关方向,汇 报 内 容,静吸附量测定结果,聚合物静吸附曲线,静吸附量随着聚合物浓度升高而增加
2、；浓度为2500mg/L时，吸附基本达到饱和,1、吸附流动性能研究,（2500万聚合物，80120目石英砂）,聚合物浓度与阻力系数关系曲线,聚合物浓度与残余阻力系数关系曲线,10cm2.5cm人造均质岩芯，注入水为三厂污水，有效渗透率700-800mD，聚合物分子量为2500万,聚合物浓度越高，阻力系数增幅越大；残余阻力系数随聚合物浓度的增加而增大，浓度2500mg/L以上时趋于平衡,不同分子量聚合物,不同浓度聚合物,2、分子量、浓度对体系粘弹性的影响,（聚合物浓度1000mg/L，清水）,（1500万聚合物，清水）,稳态实验表明：,在地层剪切速率条件下（10s-1），分子量从1200万增加到
3、2500万，弹性增加9倍，粘度增加1倍；浓度从1000mg/L增加到2000mg/L，弹性增加5倍，粘度增加2.5 倍，说明增加分子量和聚合物浓度，对体系的弹性影响更大,在10s-1条件下，分子量从1200万增加到2500万，储能模量增加0.7倍，损耗模量增加0.3倍；浓度从1000mg/L增加到2000mg/L，储能模量增加1.3倍，损耗模量增加1倍，说明增加分子量和聚合物浓度，对体系的弹性影响更大,动态实验表明：,分子量对储能模量的影响,分子量对损耗模量的影响,浓度对储能模量的影响,浓度对损耗模量的影响,分子量对体系驱油效率的影响（相同用量）,10cm2.5cm人造均质岩芯，有效渗透率40
4、0mD，用量12000mg/LPV,3、分子量和浓度对体系驱油效率的影响,随聚合物分子量的增加，提高驱油效率能力增强，线性关系明显,10cm2.5cm人造均质岩芯，有效渗透率400mD，用量12000mg/LPV,随聚合物浓度的增加，提高驱油效率能力增强，在聚合物浓度2500mg/L以上趋于平缓,聚合物浓度对体系驱油效率的影响（相同用量）,残余油饱和度与聚合物分子量关系,残余油饱和度与聚合物浓度关系,提高分子量和浓度均能降低残余油饱和度,无论提高聚合物分子量，还是增加聚合物浓度，都能降低水驱残余油饱和度，但浓度2500mg/L以上降低速度减缓,10cm2.5cm人造均质岩芯，有效渗透率400m
5、D，用量12000mg/LPV,相同浓度、不同分子量聚合物驱相渗曲线部分特征参数数据,随着分子量的增加: 1、无水期采收率逐渐增大 2、残余油饱和度逐渐降低，油水两相跨度增大，最终采收率增加 3、残余油时水相相对渗透率的最大值（Krp）逐渐降低,不同浓度普通中分聚合物驱相渗曲线部分特征参数数据,随着浓度的增加: 1、无水期采收率逐渐增大 2、残余油饱和度逐渐降低，油水两相跨度增大，最终采收率明显增加 3、残余油时水相相对渗透率的最大值（Krp）逐渐降低，等渗点明显右移,聚合物分子量、浓度对残余油饱和度的影响,无论聚合物分子量提高，还是浓度的增加，都能降低水驱残余油饱和度，提高驱油效率,实验条件
6、：天然岩心渗透率400mD，驱替速度：1.0ml/min，注入体积：30PV,无论水驱还是聚驱后，用量一定时，采收率随着聚合物浓度增加而提高；PV数一定时，增加浓度，同时也增加了用量，采收率大幅度提高,水驱后聚合物用量、浓度对聚驱效果的影响,用量（mg/LPV）,采收率提高值,（）,0,320,640,960,1280,1600,1920,2240,相同用量,不同用量,分子量为2500万,分子量为2500万,聚合物浓度(mg/L),聚驱后聚合物用量、浓度对聚驱效果的影响,640mg/LPV,640mg/LPV,1280mg/LPV,5、高分高浓度大用量聚驱能够大幅度提高采收率,1、室内评价和岩
7、心驱油实验表明：增加聚合物分子量和浓度可增加聚合物溶液的弹性，降低残余油饱和度，提高驱油效率 2、在注入能力允许的条件下，驱油效率随聚合物分子量、浓度的增加而提高，浓度达到2500mg/L以上，驱油效率增加幅度变缓,综上所述：,一、高分高浓度聚合物驱油机理的深化认识 二、高分高浓度聚合物驱方案优化设计 三、下步攻关方向,汇 报 内 容,水驱过程中，空间任意点含油饱和度对时间的变化率一直小于或等于0，说明没有油墙形成。聚驱过程中，在聚合物浓度前缘波及的空间范围内，含油饱和度对时间的变化率将大于0，有油墙形成,（一）高分高浓度聚驱油水运移规律,根据分流理论推导出含油饱和度与时间的变化关系:,1、理
8、论分析,水驱过程中，空间任意点含油饱和度对时间的变化率一直小于或等于0，说明没有油墙形成。聚驱过程中，在聚合物浓度前缘波及的空间范围内，含油饱和度对时间的变化率将大于0，有油墙形成,（一）高分高浓度聚驱油水运移规律,根据分流理论推导出含油饱和度与时间的变化关系:,1、理论分析,水驱过程中，空间任意点含油饱和度对时间的变化率一直小于或等于0，说明没有油墙形成。聚驱过程中，在聚合物浓度前缘波及的空间范围内，含油饱和度对时间的变化率将大于0，有油墙形成,（一）高分高浓度聚驱油水运移规律,根据分流理论推导出含油饱和度与时间的变化关系:,1、理论分析,水驱过程中，空间任意点含油饱和度对时间的变化率一直小
9、于或等于0，说明没有油墙形成。聚驱过程中，在聚合物浓度前缘波及的空间范围内，含油饱和度对时间的变化率将大于0，有油墙形成,（一）高分高浓度聚驱油水运移规律,根据分流理论推导出含油饱和度与时间的变化关系:,1、理论分析,计算条件,地质模型： 五点法井网1/4井组，注采井距250m，纵向上1个层，油层有效厚度3m，渗透率1000mD,2、数值模拟研究,注入方式： 含水90开始注聚，浓度分别为1000mg/L、2000mg/L和2500mg/L，用量570mg/L PV，注入速度0.19PV/a,聚合物浓度越高，聚合物溶液形成油墙的能力越强,水驱和聚合物驱过程中含油饱和度分布,（注聚0.26PV）,
10、中区西部PO观2井含水饱和度变化（离注入井40m）,注聚后，含水饱和度有一个下降过程，即油有一个富集过程。注聚前含水饱和度为0.421，注聚后降到0.307，然后再逐渐上升，明确显示了油墙的形成过程,3、矿场试验观察,转注时机计算条件,地质模型： 五点法井网1/4井组，注采井距250m，纵向上10个层，变异系数0.72 注入方式： 含水90注聚，注入速度0.19PV/a，聚合物总用量1210mg/LPV,(二）浓度越高转注高浓度时机越早，提高采收率幅度越大,早期转注：直接注入浓度分别为1500、2000和2500mg/L的聚合物溶液 中期转注：注入浓度为1000mg/L的聚合物溶液0.32PV
11、后，转注浓度分别为1500、2000和2500mg/L的聚合物溶液 后期转注：注入浓度为1000mg/L的聚合物溶液0.64PV后，转注浓度分别为1500、2000和2500mg/L的聚合物溶液,（三）河道砂发育厚度大且连通状况好的油层适合高分高浓度聚驱,Z72-CSP51,Z80-SP54,河道砂发育100%，与周围油井一类连通占63.0%。此井注入压力最低10.5MPa。能够实现高分高浓度聚合物连续注入,Z72-P49,Z72-P49,Z72-CSP51,Z80-SP54,河道砂发育，但多向连通比例低，连通类型以三类连通为主，不能实现高浓度聚合物的连续注入,此井河道砂钻遇60%，但与周围油
12、井一类连通率较低仅为40%，目前注入困难，控制注聚,南一区东块1#站砂体连通栅状图,南一区东块1#站砂体连通栅状图,Z72-P49,Z72-CSP51,Z80-SP54,河道砂不发育，尽管薄差层多向连通比例高，连通类型以一类连通为主，仍不能实现高浓度聚合物的连续注入,此井河道砂钻遇35%，与周围油井一类连通率为50%，目前注入困难，控制注聚,分子量1700-1300万 浓度1000mg/L,通过层系组合、井网井距和注入方式的优化以及最及时有效的跟踪调整，提高聚驱油层动用程度，进一步扩大波及体积；在保证注采平衡和注聚压力不超过油层破裂压力的前提下，注入分子量相对较大、浓度相对较高的聚合物，进一步
13、提高驱油效率，实现大幅度提高采收率的目的,1、基本思路,（五）方案优化设计,层系组合 井网井距 聚合物分子量 注入参数 注入浓度 聚合物用量 注入速度 注入方式 配注方案 综合调整措施,2、基本要素,注入浓度的确定：根据每口注入井允许聚合物注入的压力增值确定聚合物合理注入浓度,不同渗透率条件下聚合物溶液浓度对压力的影响 （注采井距175m，中分聚合物、注入强度6m3/d.m）,化学驱,水 驱,化学驱,P /O k1/k2, w O,k1,k2,水,P /O k1/k2,层内非均质,（2）深度调剖，控制聚合物溶液的无效循环,高低渗透层波及系数比E2/E1,水相与油相粘度比P/O,当层间没有连续的
14、不渗透夹层时，随着p/o的增大，E2/E1随之增大，当p/o K1/K2时，E2/E1趋近于1，但当级差大于4时，调整处在不同渗透率层流体前缘的最好方式是采用深度调剖,聚驱深度调剖可多提高采收率2-4个百分点，聚驱前期调剖效果最好 现场实践表明：调剖区比未调剖区可多提高1.6个百分点左右,深度调剖提高采收率与调剖时机的关系曲线,调剖时机（PV）,北一二排西注聚前调剖井含水下降幅度 增油效果好于未调剖井,动用比例,分层注聚对聚驱效果的影响,采 收 率 提 高 值,渗透率级差,(%),北一二排西部二类油层分层注聚与笼统注聚油层动用状况对比,分层注聚可提高油层动用比例10个百分点，提高采收率13个百
15、分点。研究表明：在聚合物用量200mg/LPV前实施分注效果较好。目前工业化区块分注率为22.7%70.3%。具备分层条件的井都应采用分层注入,(%),纵向分层分质注聚示意图,分层分质注聚可比分层注聚多提高采收率1个百分点以上，实现纵向分质，同时也实现了平面分质,B 0.45 3.5 3. 0,1#,2#,B 0.21 1.8 1.5,B 0.65 3.8 3. 2,B 0.16 1.0 0. 5,3#,4#,5#,中分,中分,中分,低分,0.10 0.5 0.5,分层,分层分质,分层分质注聚效果明显好于分层注聚,含水,（%）,聚合物用量（mg/LPV）,沉积相带图,注聚前期,注聚中期,注聚后
16、期,后续水驱,（5）聚驱全过程综合调整，改善聚驱效果,针对聚驱四个阶段，进行全过程综合调整，进一步改善聚驱效果，主要措施包括：注采参数调整、注采系统调整、采油井压裂、合采井封堵和注入井压裂解堵以及油井选择性堵水等,一、高分高浓度聚合物驱油机理的深化认识 二、高分高浓度聚合物驱方案优化设计 三、下步攻关方向,汇 报 内 容,总体思路,1、聚合物驱最小尺度个性化设计及跟踪调整技术研究,2、进一步加强聚合物微观驱油机理研究,(2)聚合物不可及孔隙体积对驱油效率的影响,相同粘度不同分子量聚合物溶液在天然岩心中的VIP对比,4、高分高浓度聚合物驱适应储层条件及潜力研究 5、聚合物合理用量和停注聚界限研究
17、,敬请各位领导、专家批评指正！ 谢 谢！,为了预测和评价高分高浓度聚驱效果，根据相对渗透率曲线和聚合物弹性驱油机理研究结果，改进了聚合物驱数值模拟器数学模型，增加了聚合物弹性驱油机理模拟功能,利用第一法向应力差表征聚合物弹性,聚驱残余油饱和度是第一法向应力差的函数,改进了聚合物驱数值模拟器数学模型,油相相对渗透率曲线是残余油饱和度的函数,水驱油相相对渗透率曲线,极限高弹性聚驱油相相对渗透率曲线,聚驱油相相对渗透率曲线,注聚压力的影响因素分析：,在非均质油层条件下，注入压力的求解公式：,P=,注入压力P与分子量M、浓度CP成双对数线性关系,注入压力P与,的倒数成线性关系,在恒定日注入量Q条件下，
18、注入压力与井距L的对数成线性关系,井距的改变对注入压力的影响不大,在恒定年注入孔隙体积倍数条件下，注入压力与井距L平方成线性关系,井距对注入压力的影响是诸因素中最显著的一个,125m150m井距高分高浓度聚合物能够较好注入,中区西部,南一区东块1#,南二区西部,南三区西部,北二东西块,北西块4-4#,杏四六北部,杏四区西部,北二东东块,杏一二东部I块,南一区西东块,不同条件下纵向波及效率（流体在低、高渗透层运移前缘之比，Lp2/Lp1或rp2/rp1）计算,纵向波及效率（Lp2/Lp1或rp2/rp1）各参数定义如下图,1、线性流，无层间隔层,其中： K1-高渗透层渗透率，md K2-低渗透层
19、渗透率，md f1-高渗透层孔隙度 f2-低渗透层孔隙度,计算公式,2、线性流，有层间隔层(此时根据阻力系数不同，分两种情况),当,当,3、径向流，无层间隔层（公式比较复杂）,各参数满足以下方程,其中： K1-高渗透层渗透率，md K2-低渗透层渗透率，md f1-高渗透层孔隙度 f2-低渗透层孔隙度 rw-井眼半径 Fr1-高渗透层阻力系数 Fr2 - -低渗透层阻力系数 av1-高渗透层不可及空隙体积 av2-低渗透层不可及空隙体积 ar1-高渗透层聚合物滞留量 ar2-低渗透层聚合物滞留量,使用该公式时，可先假设流体在高渗透层运移距离为50ft，从而计算出流体在低渗透层中运移距离，即可求出rp2/rp1。,4、径向流，有层间隔层(此时根据阻力系数不同，分两种情况),当,当,高浓度聚驱工业化区块综合含水变化曲线,