| 引 言
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(guò)程中，聚合物溶液的粘度直接關(guān)系到聚合物驅(qū)試驗(yàn)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(duì)不同的井采取不同的注入方案，提高注入方案的實(shí)際針對(duì)性和可操作性。在礦場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計(jì)和應(yīng)用“分級(jí)注入濃度"聚合物段塞，并取得了很好的應(yīng)用效果。
1 “分級(jí)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(chǎng)，聚合物驅(qū)的實(shí)際注入過(guò)程是通過(guò)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(jì)計(jì)量按比例混合稀釋后注入地層，亦稱聚合物混注。為現(xiàn)場(chǎng)操作方便，實(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案要求的注入濃度。
以往，礦場(chǎng)實(shí)際注入過(guò)程分為若干個(gè)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(wú)大的調(diào)整和變動(dòng)（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(jiǎn)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(chǎng)注采動(dòng)態(tài)特征分析及試驗(yàn)效果評(píng)價(jià)表明，“分階段、統(tǒng)一段塞"注入方式除有利于現(xiàn)場(chǎng)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(shí)問(wèn)的延長(zhǎng)，注聚井注入能力變化很大。部分井注入能力嚴(yán)重下降，不到完成方案設(shè)計(jì)的注入量，就有近1/3的井注不進(jìn)去，造成注聚區(qū)注采失調(diào)加劇，嚴(yán)重影響試驗(yàn)效果。也就是說(shuō)，濃度該降低的沒(méi)有降下來(lái)。
（2）某些地層經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(duì)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(yán)重，使聚合物在地層內(nèi)形成無(wú)效循環(huán)，影響聚合物驅(qū)油效果。也就是說(shuō)濃度該提高的沒(méi)有提上去。
（3）注聚區(qū)由原注水開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)注聚之初，由于地層平面上非均質(zhì)性較嚴(yán)重，注聚區(qū)目的層內(nèi)部和平面上動(dòng)用狀況有較大差異。實(shí)施原注入方式，有的井區(qū)大孔道沒(méi)能有效封堵，同層的另一些注聚井注入能力卻嚴(yán)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(lái)，造成層內(nèi)和平面動(dòng)用效果較差，達(dá)不到預(yù)期的驅(qū)油效果。
1.3 “分級(jí)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(kāi)發(fā)取得明顯成效的基礎(chǔ)上，提出了“分級(jí)注入濃度"聚合物段塞。它是針對(duì)注聚井注入能力和地層的不同特點(diǎn)，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(shí)間的延長(zhǎng)及時(shí)作相應(yīng)的調(diào)整。由于每一口井的注入濃度及注入時(shí)間長(zhǎng)短均不相同，故把它稱之為“分級(jí)注入濃度"聚合物段塞。它的實(shí)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(dòng)用程度較差區(qū)域剩余油的動(dòng)用程度，有利于改善聚合物驅(qū)油整體效果。
2 “分級(jí)注入濃度"聚合物段塞的設(shè)計(jì) 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(guò)程不能采取一刀切的注入方法。注聚區(qū)有的地層由于長(zhǎng)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(duì)地層條件差、地層流動(dòng)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(chǎng)實(shí)施時(shí)究竟采取哪種注入段塞要根據(jù)注聚井注入能力、注采動(dòng)態(tài)反映和地層實(shí)際情況確定。
2.1 分級(jí)注入濃度段塞確定原則
為提高單井注入方案的針對(duì)性和實(shí)際可操作性，在油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用成熟的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)以下5項(xiàng)地層參數(shù)或地層測(cè)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(dòng)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(dòng)壓力。（5）大孔道測(cè)試結(jié)果。具體的段塞確定原則及其對(duì)應(yīng)的地層條件見(jiàn)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(jiàn)表
2.2 確定*聚合物段塞
根據(jù)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)單井注入能力及大孔道、高滲透帶分布情況等因素認(rèn)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(jí)注入濃度"聚合物段塞實(shí)施方案
隨著注聚井注入壓力及地層動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化，要對(duì)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(chǎng)在注采動(dòng)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(shí)施方案。
若某井的條件與表1中某種段塞對(duì)應(yīng)的5項(xiàng)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(gè)條件，有1-2項(xiàng)不符合時(shí)，則進(jìn)行具體分析決定注哪種段塞。
段塞1：對(duì)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(duì)大孔道實(shí)施有效的封堵。但實(shí)踐表明，一般連續(xù)注入時(shí)間不超過(guò)一個(gè)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(jìn)去。
段塞2：對(duì)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(duì)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(duì)注入能力較差（啟動(dòng)壓力高，吸水指數(shù)較?。┑木捎米⒌蜐舛龋?000mg/L），根據(jù)注入壓力變化調(diào)整注入濃度。
段塞5：對(duì)不能正?；旌献⑷?，母液倒灌到高壓水干線上，而單獨(dú)注高壓水或母液時(shí)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(guò)程要嚴(yán)密跟蹤注入壓力變化，防止注不進(jìn)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(shí)采取洗井、作業(yè)增注等措施，保持地層的吸水能力[1]。
實(shí)際上，在實(shí)施“分級(jí)注入濃度"聚合物段塞時(shí)，單井注入段塞濃度仍隨注采動(dòng)態(tài)和地層實(shí)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(jí)注入濃度"聚合物段塞的礦場(chǎng)應(yīng)用及效果 3.1 “分經(jīng)注入濃度"段塞的礦場(chǎng)實(shí)施情況
根據(jù)單井注入段塞確定原則，只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分析計(jì)算，就可確定每口井的注入段塞組成，具有較強(qiáng)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(shí)施，25口井見(jiàn)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(shí)施3個(gè)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(shí)施情況為例介紹具體的做法和取得的效果。
（1）注段塞1。對(duì)油壓低的7口井，經(jīng)過(guò)地層參數(shù)測(cè)試分析確認(rèn)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(tái)泵同時(shí)注1口井，確保形成高粘度聚合物段塞。注入過(guò)程中及時(shí)跟蹤注入壓力及對(duì)應(yīng)油井動(dòng)態(tài)變化，當(dāng)注入壓力上升、符合段塞2注入條件時(shí)，及時(shí)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(duì)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(duì)低濃度的聚合物段塞則進(jìn)入到動(dòng)用程度相對(duì)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(duì)油壓較低的6口井，注高濃度聚合物段塞，對(duì)大孔道和高滲透層進(jìn)行有效的封堵。隨著注入壓力的變化，對(duì)注入濃度及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
（3）注段塞3。對(duì)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(duì)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(shí)施中有幾口井對(duì)應(yīng)的注聚泵排量超過(guò)設(shè)計(jì)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(yùn)行頻率，降低泵速，從而降低注聚泵排量，達(dá)到低濃度注入的目的。
（5）注段塞5。2007年初以來(lái)，六區(qū)西北部Ng5-6注聚區(qū)有8口井油壓高，不能正?；熳ⅲ霈F(xiàn)聚合物母液倒罐到高壓水干線的情況?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，這些注聚井在交替注母液或高壓污水時(shí)，仍能正常注入。于是實(shí)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(jìn)行混合驅(qū)油。一般交替間隔時(shí)間為1-2天，使這些井較好地保持了正常注入。
3.2 “分級(jí)注入濃度"段塞礦場(chǎng)應(yīng)用效果
六區(qū)西北部Ng5-6注聚區(qū)實(shí)施的“分級(jí)注入濃度"聚合物段塞，取得了很好的實(shí)施效果。
礦場(chǎng)實(shí)施注入1-3個(gè)月，*階段注入告結(jié)束。確切地說(shuō)，并不是分階段注入的，因?yàn)楫?dāng)井的條件發(fā)生變化時(shí)已及時(shí)調(diào)整。這里的階段是為效果統(tǒng)計(jì)方便起見(jiàn)而人為劃定的。3個(gè)月中，注采動(dòng)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(jiàn)聚合物濃度有了較大幅度的下降；對(duì)應(yīng)油井產(chǎn)量上升并保持增幅穩(wěn)定；生產(chǎn)動(dòng)態(tài)良好。截止到2008年4月底，經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析計(jì)算，扣除正常聚合物驅(qū)油見(jiàn)效井外，共有26口油井見(jiàn)效，累計(jì)增油20190t，取得了明顯的增油降水效果，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，其中措施實(shí)施后的2007年12月為效果的一個(gè)月，目前仍然有效。
表3 “分級(jí)注入濃度"聚合物段塞實(shí)施效果 在“分級(jí)注入濃度"注入取得階段性成效的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進(jìn)行礦場(chǎng)實(shí)施，并根據(jù)注入動(dòng)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(chǎng)注入過(guò)程的始終。
經(jīng)分析，實(shí)施“分級(jí)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(dòng)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(shí)施前后吸水剖面測(cè)試表明，原來(lái)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(dòng)用差層的動(dòng)用程度。另外，對(duì)應(yīng)油井聚合物產(chǎn)出濃度有了較大幅度下降，由原來(lái)的125mg/L下降到45mg/L，減少了聚合物大孔道和高滲透層的無(wú)效循環(huán)與竄流。
（2）高滲透條帶原油重質(zhì)組分得到動(dòng)用
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，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(dòng)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(shuō)明注入高濃度段塞驅(qū)出了高滲透條帶水驅(qū)難以動(dòng)用的重質(zhì)組分[3]。
（3）低滲透、動(dòng)用差條帶原油輕質(zhì)組分動(dòng)用程度提高，產(chǎn)油剖面得到調(diào)整
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，有16口油井原油輕質(zhì)組分動(dòng)用程座提高，說(shuō)明注入高濃度段塞在對(duì)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(jìn)入到原來(lái)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(duì)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(shí)施間歇注聚。實(shí)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(gè)百分點(diǎn)，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(shuō)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(dòng)了水驅(qū)時(shí)基本未動(dòng)用的剩余油，并首動(dòng)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(duì)高油壓井實(shí)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(dú)注入的高壓水對(duì)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(chǎng)實(shí)施表明，間歇注聚可較好地解決高油壓注聚井注不進(jìn)去的問(wèn)題，有效地遏制因長(zhǎng)期欠注造成的地層壓力下降，對(duì)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(shí)施“分級(jí)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(jìn)行了推廣應(yīng)用，實(shí)施3個(gè)月后也取得了明顯的增油降水效果。
4 認(rèn)識(shí)與結(jié)論 孤東油田的聚合物驅(qū)礦場(chǎng)實(shí)施表明，根據(jù)不同的地層條件，實(shí)施“分級(jí)注入濃度"聚合物段塞，并不斷調(diào)整注入段塞，對(duì)改善聚合物驅(qū)油效果，起到了很好的作用，是一項(xiàng)具有國(guó)內(nèi)水平的技術(shù)突破，為今后進(jìn)一步推廣應(yīng)用摸索了經(jīng)驗(yàn)。
（1）按“分級(jí)注入濃度"聚合物段塞實(shí)施注入，可較好地調(diào)整吸水剖面和產(chǎn)油剖面。對(duì)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(jí)注入濃度"聚合物段塞實(shí)施注入，并按其確定原則進(jìn)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(dòng)用，低滲透、動(dòng)用差條帶原油輕質(zhì)組分動(dòng)用程度提高。
（3）實(shí)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(zhǎng)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(shí)踐表明，實(shí)施“分級(jí)注入濃度"聚合物段塞具有較好的針對(duì)性和較強(qiáng)的可操性，這樣的探索和嘗試十分有益，對(duì)下一步的注入方案設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有較好的借鑒和參考作用。
參考文獻(xiàn)
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