海默生Hydramotion在線粘計應(yīng)用–油田聚合物泵站、聚合物驅(qū)泵站

? ? 聚合物驅(qū)是一種提高采收率的方法,在宏觀上,它主要靠增加驅(qū)替液粘度,降低驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比,從而擴大波及體積;在微觀上,聚合物由于其固有的粘彈性,在流動過程中產(chǎn)生對油膜或油滴的拉伸作用,增加了攜帶力,提高了微觀洗油效率,因此聚合物粘度是聚合物重點管控的一項指標(biāo)。

目前我國聚合物驅(qū)油現(xiàn)狀

目前,我國的大型油田,如 大慶油田、勝利油田等東部油田都已進入開發(fā)末期,產(chǎn)量都有不同程度的遞減,而新增儲量又增加越來越緩慢,并且勘探成本和難度也越來越大,因此控制含水,穩(wěn)定目前原油產(chǎn)量,最大程度的提高最終采收率,經(jīng)濟合理的予以利用和開發(fā),對整個石油工業(yè)有著舉足輕重的作用,而 三次采油技術(shù)是目前為止能夠達到這一要求的技術(shù),國家也十分重視三次采油技術(shù)的發(fā)展情況,在“七五”、“八五”和“九五”國家重點科技攻關(guān)項目中,既重視了室內(nèi)研究,又安排了現(xiàn)場試驗,使得我國的三次采油技術(shù)達到了世界領(lǐng)先水平。目前的三次采油技術(shù)中,化學(xué)驅(qū)技術(shù)占有最重要的位置,化學(xué)驅(qū)中又以聚合物驅(qū)技術(shù)最為成熟有效。聚合物驅(qū)機理就是在注入水中加入高分子聚合物,增加驅(qū)替相粘度,調(diào)整吸水剖面,增大驅(qū)替相波及體積,從而提高最終采收率。

我國油田主要分布在陸相沉積盆地,以河流三角洲沉積體系為主,儲油層砂體縱橫向分布和物性變化均比海相沉積復(fù)雜,油藏非均質(zhì)性嚴(yán)重,而且原油粘度高,比較適合聚合物驅(qū)。對全國25個主力油田資料的研究表明,平均最終水驅(qū)波及系數(shù)0.693,驅(qū)油效率0.531,預(yù)測全國油田水驅(qū)采收率僅僅為34.2%,剩余石油儲量百億噸。目前這些已經(jīng)投入開發(fā)的老油田,大部分已經(jīng)進入高出程度、高含水期,開展新的采油技術(shù)十分必要。國內(nèi)自1972年在大慶油田開展了小井距聚合物驅(qū)礦場試驗以來,我國的大慶、勝利、大港、南陽、吉林、遼河和新疆等油田開展了礦場先導(dǎo)試驗及擴大工業(yè)試驗。經(jīng)過“七五”、 “八五”和“九五”期間的共同努力,這一技術(shù)在我國取得了長足發(fā)展,其驅(qū)油效果和驅(qū)替動態(tài)可以較準(zhǔn)確的應(yīng)用數(shù)值模擬進行預(yù)測,聚合物已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,礦場試驗已經(jīng)取得明顯效果,并形成配套技術(shù)。目前我國已經(jīng)成為世界上使用聚合物驅(qū)技術(shù)規(guī)模最大,大面積增產(chǎn)效果最好的國家,聚合物驅(qū)技術(shù)成為我國石油持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)措施。

注水開發(fā)時,由于油層的非均質(zhì)及水油的粘度差,使注入水前緣不規(guī)則,地層中有些部位沒有受到水的波及;另外在水波及的區(qū)域,油并沒有全部被驅(qū)走,使一些油殘留在孔隙中。聚合物驅(qū)可以進一步提升水驅(qū)油藏的采收率。那么聚合物是如何做到的呢?

聚合物驅(qū)油四大機理

1、擴大波及系數(shù)????

在水中加入聚合物后,驅(qū)替相的粘度明顯增大,從而降低了水油流度比,避免了驅(qū)替相的“指進現(xiàn)象”,使平面推進更加均勻,從而提高了平面波及系數(shù)。

 

2、聚合物粘彈性提高驅(qū)油效率

由于聚合物有改變油水界面粘彈性的作用,使得油滴或者油段易于拉伸變形,容易通過阻力較小的狹窄喉道,從而提高驅(qū)油效率。

 

3、聚合物在孔隙介質(zhì)中的滯留

聚合物溶液流經(jīng)孔隙介質(zhì)時,發(fā)生聚合物分子在孔隙介質(zhì)中的滯留現(xiàn)象,它對溶液在孔隙介質(zhì)中的流變性和孔隙介質(zhì)的滲透率降低起著很大的作用。

 

4、不可及孔隙體積

由于聚合物分子量很大,致使油層中一部分較小的孔隙只允許水通過而不允許聚合物分子通過,這部分孔隙體積占巖石總孔隙體積的分?jǐn)?shù)即聚合物的不可及孔隙體積。大多數(shù)專家認(rèn)為不可及孔孔隙體積對聚合物有好的影響,一是由于不可及孔隙體積減少了聚合物的吸附量,二是不可及那部分孔隙體積往往被水所填充。但不可及孔隙體積過大,就等于縮小了聚合物波及體積,損失了可采儲量。

聚合物驅(qū)油在大慶油田的應(yīng)用

1972年我國開始在大慶油田開始進行聚合物驅(qū)試驗。大慶油田的油層特征是滲透率較高,油層溫度較低(45℃),油層水的礦化度較低,基本滿足聚合物驅(qū)條件。在1987年到1988年薩北地區(qū)現(xiàn)場試驗的基礎(chǔ)上,1990年又在中西部地區(qū)開始試驗。這些試驗獲得了較高的經(jīng)濟效益,平均每噸聚合物增產(chǎn)原油150噸。大慶油田將聚合物驅(qū)油技術(shù)應(yīng)用于整個油田,并建設(shè)生產(chǎn)聚丙烯酰胺工廠。大慶油田聚合物驅(qū)自1996 年投入工業(yè)化應(yīng)用以來, 已經(jīng)取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效果。2002年, 大慶油田聚合物驅(qū)年產(chǎn)油量已經(jīng)突破千萬噸, 大慶油田三次采油技術(shù)以其規(guī)模大、技術(shù)含量高、經(jīng)濟效益好, 創(chuàng)造了世界油田開發(fā)史上的奇跡。聚合物驅(qū)技術(shù)已成為保持大慶油田持續(xù)高產(chǎn)及高含水后期提高油田開發(fā)水平的重要技術(shù)支撐。

聚合物驅(qū)油在勝利油田的應(yīng)用

勝利油田從1992年開始在孤島油田開展了注聚先導(dǎo)試驗,1994年在孤島和孤東油田開展了注聚擴大試驗,1997年進行了工業(yè)推廣應(yīng)用,均得到了明顯的降水增油效果。到2001年底共實施聚合物項目15個,覆蓋地質(zhì)儲量19700萬噸,注入井749口,受益井1312口,已經(jīng)累計增油474.36萬噸,達到了年增油131萬噸的水平。同時形成了一套完善的高溫高鹽油藏條件下聚合物驅(qū)配套技術(shù),主要包括室內(nèi)聚合物產(chǎn)品篩選及配方研究技術(shù)、方案優(yōu)化技術(shù)、數(shù)模跟蹤預(yù)測技術(shù)、礦場實施跟蹤評價技術(shù)等。

聚合物驅(qū)油在大港油田的應(yīng)用

大港油田從1986年開始對其主要油田,港西油田的一部分地層進行聚合物驅(qū)的先導(dǎo)試驗,試驗歷時約兩年半,增產(chǎn)效果比較明顯。試驗前產(chǎn)量為每天7噸,到1989年中期,每天為80噸,增產(chǎn)效果達到十倍以上。平均含水也有大幅度下降。試驗表明,經(jīng)濟效益較為顯著,平均1噸聚合物增產(chǎn)原油300噸。長遠(yuǎn)目標(biāo)是把聚合物驅(qū)技術(shù)運用到整個油田。

 

國內(nèi)的其他油田也都進行了聚合物驅(qū)試驗,以期望能成為特高含水油田降水增油、增加可采儲量的有效途徑之一。


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