海默生Hydramotion在线粘计应用–油田聚合物泵站、聚合物驱泵站

    聚合物驱是一种提高采收率的方法,在宏观上,它主要靠增加驱替液粘度,降低驱替液和被驱替液的流度比,从而扩大波及体积;在微观上,聚合物由于其固有的粘弹性,在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用,增加了携带力,提高了微观洗油效率,因此聚合物粘度是聚合物重点管控的一项指标。

目前我国聚合物驱油现状

目前,我国的大型油田,如 大庆油田、胜利油田等东部油田都已进入开发末期,产量都有不同程度的递减,而新增储量又增加越来越缓慢,并且勘探成本和难度也越来越大,因此控制含水,稳定目前原油产量,最大程度的提高最终采收率,经济合理的予以利用和开发,对整个石油工业有着举足轻重的作用,而 三次采油技术是目前为止能够达到这一要求的技术,国家也十分重视三次采油技术的发展情况,在“七五”、“八五”和“九五”国家重点科技攻关项目中,既重视了室内研究,又安排了现场试验,使得我国的三次采油技术达到了世界领先水平。目前的三次采油技术中,化学驱技术占有最重要的位置,化学驱中又以聚合物驱技术最为成熟有效。聚合物驱机理就是在注入水中加入高分子聚合物,增加驱替相粘度,调整吸水剖面,增大驱替相波及体积,从而提高最终采收率。

我国油田主要分布在陆相沉积盆地,以河流三角洲沉积体系为主,储油层砂体纵横向分布和物性变化均比海相沉积复杂,油藏非均质性严重,而且原油粘度高,比较适合聚合物驱。对全国25个主力油田资料的研究表明,平均最终水驱波及系数0.693,驱油效率0.531,预测全国油田水采收率仅仅为34.2%,剩余石油储量百亿吨。目前这些已经投入开发的老油田,大部分已经进入高出程度、高含水期,开展新的采油技术十分必要。国内自1972年在大庆油田开展了小井距聚合物驱矿场试验以来,我国的大庆、胜利、大港、南阳、吉林、辽河和新疆等油田开展了矿场先导试验及扩大工业试验。经过“七五”、 “八五”和“九五”期间的共同努力,这一技术在我国取得了长足发展,其驱油效果和驱替动态可以较准确的应用数值模拟进行预测,聚合物已经形成系列产品,矿场试验已经取得明显效果,并形成配套技术。目前我国已经成为世界上使用聚合物驱技术规模最大,大面积增产效果最好的国家,聚合物驱技术成为我国石油持续高产稳产的重要技术措施。

注水开发时,由于油层的非均质及水油的粘度差,使注入水前缘不规则,地层中有些部位没有受到水的波及;另外在水波及的区域,油并没有全部被驱走,使一些油残留在孔隙中。聚合物驱可以进一步提升水驱油藏的采收率。那么聚合物是如何做到的呢?

聚合物驱油四大机理

1、扩大波及系数    

在水中加入聚合物后,驱替相的粘度明显增大,从而降低了水油流度比,避免了驱替相的“指进现象”,使平面推进更加均匀,从而提高了平面波及系数。

 

2、聚合物粘弹性提高驱油效率

由于聚合物有改变油水界面粘弹性的作用,使得油滴或者油段易于拉伸变形,容易通过阻力较小的狭窄喉道,从而提高驱油效率。

 

3、聚合物在孔隙介质中的滞留

聚合物溶液流经孔隙介质时,发生聚合物分子在孔隙介质中的滞留现象,它对溶液在孔隙介质中的流变性和孔隙介质的渗透率降低起着很大的作用。

 

4、不可及孔隙体积

由于聚合物分子量很大,致使油层中一部分较小的孔隙只允许水通过而不允许聚合物分子通过,这部分孔隙体积占岩石总孔隙体积的分数即聚合物的不可及孔隙体积。大多数专家认为不可及孔孔隙体积对聚合物有好的影响,一是由于不可及孔隙体积减少了聚合物的吸附量,二是不可及那部分孔隙体积往往被水所填充。但不可及孔隙体积过大,就等于缩小了聚合物波及体积,损失了可采储量。

聚合物驱油在大庆油田的应用

1972年我国开始在大庆油田开始进行聚合物驱试验。大庆油田的油层特征是渗透率较高,油层温度较低(45℃),油层水的矿化度较低,基本满足聚合物驱条件。在1987年到1988年萨北地区现场试验的基础上,1990年又在中西部地区开始试验。这些试验获得了较高的经济效益,平均每吨聚合物增产原油150吨。大庆油田将聚合物驱油技术应用于整个油田,并建设生产聚丙烯酰胺工厂。大庆油田聚合物驱自1996 年投入工业化应用以来, 已经取得了显著的技术经济效果。2002年, 大庆油田聚合物驱年产油量已经突破千万吨, 大庆油田三次采油技术以其规模大、技术含量高、经济效益好, 创造了世界油田开发史上的奇迹。聚合物驱技术已成为保持大庆油田持续高产及高含水后期提高油田开发水平的重要技术支撑。

聚合物驱油在胜利油田的应用

胜利油田从1992年开始在孤岛油田开展了注聚先导试验,1994年在孤岛和孤东油田开展了注聚扩大试验,1997年进行了工业推广应用,均得到了明显的降水增油效果。到2001年底共实施聚合物项目15个,覆盖地质储量19700万吨,注入井749口,受益井1312口,已经累计增油474.36万吨,达到了年增油131万吨的水平。同时形成了一套完善的高温高盐油藏条件下聚合物驱配套技术,主要包括室内聚合物产品筛选及配方研究技术、方案优化技术、数模跟踪预测技术、矿场实施跟踪评价技术等。

聚合物驱油在大港油田的应用

大港油田从1986年开始对其主要油田,港西油田的一部分地层进行聚合物驱的先导试验,试验历时约两年半,增产效果比较明显。试验前产量为每天7吨,到1989年中期,每天为80吨,增产效果达到十倍以上。平均含水也有大幅度下降。试验表明,经济效益较为显著,平均1吨聚合物增产原油300吨。长远目标是把聚合物驱技术运用到整个油田。

 

国内的其他油田也都进行了聚合物驱试验,以期望能成为特高含水油田降水增油、增加可采储量的有效途径之一。


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