聚合物驱技术发展现状及其在准噶尔盆地的应用前景
乔 崎 秦 莉 王屿涛 李 娜 王 静 曹 菁
中国石油新疆油田公司勘探开发研究院，克拉玛依 834000
关键词：聚合物驱 优化设计 实施效果 潜力评价
1 国内聚合物驱技术发展现状
自上世纪七十年代开始，我国大庆、胜利、河南、大港等油田都先后开展了规模不等的聚合物驱室内研究、矿场试验、扩大化工业试验以及工业应用等，目前已形成较为完善的十项配套技术，1996年、1997年实现了聚合物驱工业化推广应用。大庆、胜利等油田是国内聚合物驱技术研究及应用较早、矿场实施规模较大、聚驱技术发展比较完善、应用效果较好的具有代表性的油田。
2 矿场用聚合物产品及交联聚合物类型
目前矿场广泛用于聚合物驱的产品主要为水溶性阴离子聚丙烯酰胺（HPAM）。在聚合物驱初期，国内聚合物产品的各项性能及生产规模存在一定的局限性，所以，在进行室内聚合物筛选和矿场先导性试验时，主要采用国外性能较优良的产品，聚合物分子量为1 432～2 400万，近几年随着国内聚合物驱规模的逐渐扩大以及聚合物产品性能的提高，大庆等油田在聚合物驱工业推广应用中广泛使用的是国产聚合物。
国内在研究注交联聚合物方面有两条发展路线：一是使聚合物浓度往低发展（低于聚合物驱的使用浓度）。聚合物浓度在200～600mg/L，如胶态分散凝胶、可动胶、微凝胶等稀体系；二是采用接近或略高于常规聚合物驱的聚合物浓度，一般采用1 000～3 000mg/L,即弱凝胶调驱体系。
3 聚合物驱地质工程优化设计
3.1 注聚时机
室内物理模拟研究结果表明，转注聚时含水越高，聚合物驱最终采收率越低，而转注聚时含水越低，聚合物驱最终采收率也较高。但在油田开发初期注聚合物，会大大增加油田开发的难度和工作量，从而降低油田开发的经济效益。
3.2 注聚合理井网井距
通过国内聚合物驱研究成果及工业化实践表明，无论是从提高采收率的角度还是从单井承受的注入能力看，斜行列、五点法井网是最有利于聚合物驱的，其次是四点法井网，合理的注采井距是200～300m，最佳井距为200～250m。
3.3 聚合物最佳用量的确定
在聚合物驱方案设计中，合理的聚合物用量选择是决定方案成败的关键。根据聚合物用量与提高采收率幅度（△η）和吨聚增油量（△Qop）关系曲线相乘得到综合技术指标曲线的拐点所对应的用量，就是技术上聚合物合理用量。油田在实施聚合物驱时，需要综合考虑经济效益，选取技术上和经济上均可行的最佳用量。东部油田聚合物驱合理用量一般在330～640mg／L•PV。
3.4 注入速度
从保证聚合物驱效果的前提出发，聚合物驱注入速度不宜选的过高，但注入速度越低，相应的开采时间越长，聚合物分子本身对温度和地层水矿化度较为敏感，存在粘度的化学降解加重的问题，因此，对于选定的聚合物品种，油层物性好，渗透率高的油田，在保证剪切降解较小的情况下，可适当提高注入速度，而发育差的油层，由于本身注入能力差，注入速度较小。东部油田注入速度一般为0.07～0.19PV/a。
3.5 配产配注
聚合物驱配产配注主要遵循以下原则：①根据油藏注水的实际情况以及优化的最佳注入速度进行配产配注，总体保持注采平衡；②对含油饱和度高、剩余油多、注采完善的中心井，在压力允许的情况下，提高注入速度，全区及单井配注不超过最大注入能力；③以注入井配注方案为基础，以井组和全区的注采平衡为基本原则对采出井进行配产；④根据单井配产配注量的计算结果，结合目前注采出井的实际生产和注入能力进行调整；⑤单井的配产配注量不仅要符合油层实际能力，还应在工艺上具有可操作性。
4 聚合物驱开发效果综合评价
1）增油降水效果显著
从东部油田聚合物驱实施情况可以看出，不论是先导试验区、扩大区，还是工业性试验和工业化推广，聚合物驱均见到了明显的降水增油效果。综合含水下降幅度为4%～21.5%，阶段提高采收率为1.1%～14.9%，其中大庆油田聚合物驱效果显著，综合含水下降幅度最大，为10.3%～26.1%，阶段提高采收率8%～14.9%。
2）吸水剖面和产液剖面得到改善，扩大了波及体积，改善了油层动用状况
注入井吸水剖面测试结果证实，注聚后注入井的吸水状况都有不同程度的改善，原来吸水量大的层段吸水量下降，而吸水量少的层段吸水量增加，吸水剖面趋于均匀，扩大了波及体积。从河南油田双河Ⅱ5层中心井S213产液剖面可以看出，注聚合物初、中、后三阶段油层的动用状况得到明显改善。
3）油井受效方向越多，效果越好
根据聚合物驱增油量反映出，油井受效方向越多，效果越好，即聚合物三向受效好于双向，双向受效好于单向。
4）提高了储量动用程度，节省了注水量
聚合物驱与连续水驱相比，既节省了注水量，又降低了产水量，节约了大量的污水处理费，这不仅有经济效益，而且对油井保持旺盛的生产力有利。从东部油田部分区块聚合物驱节水情况看，注聚后中心区油井含水下降幅度较大，每采1t 原油耗水由注聚前的9.8～35.2m3下降到注聚后的2.4～12.9m3，节约注水量263.65×104～606.2×104m3，大大提高了注水利用率。
5）聚合物驱取得了较好的经济效益
东部油田聚合物驱呈现前期投入大、后期产出高的特点。聚合物驱经济评价表明，财务内部收益率为13.5%～54.36%，投资回收期为3.2～6.4年。大庆油田六个工业化区块聚合物驱投入产出比为1：6.83，聚合物驱取得较好的经济效益。东部油田交联聚合物驱与聚合物驱相比，节约化学剂成本为10%～25%，取得了较好经济效益。
5 准噶尔盆地聚合物驱潜力评价
上世纪七十年代在克拉玛依油田三3区开展了聚合物驱试验，取得较明显的增油降水效果。自2001年以来，开展了聚合物驱和微凝胶驱的室内试验，先后在彩南油田彩参2井区三工河组、彩9井区三工河组和克拉玛依油田七中区克上组开展了聚合物驱和微凝胶驱试验。
5.1 聚合物驱实施情况
彩参2井区三工河组油藏于2001年～2003年进行了聚合物驱现场实施，共注入20.9194m3。七中区和彩9井区的聚合物和微凝胶的现场注入工作正在进行。油藏具有埋深大、油层温度高、地层水矿化度较高、储层渗透性低、非均质强等特点。彩参2井区三工河组油藏聚合物驱选用耐温、抗盐、抗剪切、污水配制增粘性强等综合性能较好的高分子量聚合物，实施近3年取得了较好的效果，主要表现在以下几个方面：
1）增油效果明显
通过3年的聚合物驱，彩参2井区三工河组油藏聚驱累计增油53 633t，累计减水共计71 500m3，有效地降低了油藏的产量递减，开发形势得到了一定的改善。
2）降低了含水上升速度，提高了采出程度
自1999年以来，通过CDG调驱及聚合物驱油等措施的综合作用，区块含水上升速度得到了明显的遏制，同时低含水期采出程度也有大幅提高，有效地延长了油藏开采时间，为提高油藏最终采收率起到了积极的作用。
3）增加可采储量
利用彩参2井区三工河组油藏水驱特征曲线预测聚合物驱油可增加可采储量68.8×104t，提高油藏最终采收率15.4％，2001年～2003年聚合物驱油试验已提高油藏采收率1.2％。
5.2 聚合物驱潜力评价
新疆油区已开发油藏主要分为砾岩、低渗透砂岩、中渗透砂岩、裂缝性砂岩、火山岩和变质岩、浅层稠油和凝析油气藏等七类，从适宜聚合物驱的油藏地质条件来看，砾岩油藏和部分中渗砂岩、油质较稠的油藏将是新疆油田公司开展三采尤其是聚合物驱技术试验研究的主力油藏。
通过对新疆油区三次采油潜力评价及规划研究，认为适宜聚合物驱的层块有85块，其中，适宜聚合物驱典型的区块有19个，聚合物驱可比水驱提高采收率1.81%～10.7%，聚驱潜力较大。
新疆油区采用聚合物驱技术也有其不利的因素，比如储层岩性主要以砾岩为主，油藏非均质性严重，储层渗透率较低，部分区块油层温度和地层水矿化度高，油井产液量和单井日产油较低，注采井网加密受经济因素制约等。因此，新疆油区要开展聚合物驱，除了借鉴东部油田先进的技术和成功的经验外，还需探索一条适合本油田特点的聚合物驱技术和方法。
6 结论及建议
1）东部油田聚合物驱研究起步较早，尤其是经过“七五”、“八五”和“九五”科技攻关，在聚合物筛选及评价、聚合物驱油藏工程研究及方案优化设计、聚合物驱地面配注工艺、聚合物驱采油工艺、聚合物驱油开发综合效果评价已形成了比较成熟的聚合物驱配套系列技术，成为改善老油田水驱开发效果，进一步提高原油采收率的有效的三次采油方法；
2）新疆油田通过近几年对聚合物驱技术的研究及应用，在聚合物性能室内评价及筛选、注聚方案优化设计、CXJ交联剂研制及应用、注聚前深度调驱、现场注入工艺等方面取得了一些的成果，通过彩参2、彩9井区聚合物驱的矿场实施及应用，取得了增油5.9762×104t的较好效果；
3）通过对准噶尔盆地聚合物驱潜力预测和评价，聚合物驱可比水驱提高采收率1.81%～10.7%，潜力较大；
4）建议加强对准噶尔盆地已开发油田聚合物驱中长期规划研究，选择具有代表性的典型油藏进行聚合物驱先导试验、工业性试验，积极探索适合新疆油田不同类型油藏的聚合物驱方法以及配套技术，为聚合物驱工业性推广应用，保持油田公司原油高产稳产打下良好的基础。
参考文献
〔1〕 刘丁曾等.大庆多层系砂岩油田开发.北京：石油工业出版社 ，1996，11.
〔2〕 冈秦麟主编.化学驱油论文集. 北京：石油工业出版社 ，1998，7.
〔3〕 孙焕泉等.聚合物驱油技术.石油大学出版社，2002，4
〔4〕 樊中海等.河南油田聚合物驱矿场实践及经济效益浅析.河南石油，1999，13（6）.
〔5〕 王平美等.弱凝胶调驱体系在岩心试验中的行为特性研究.石油钻采工艺，2000，22（5）
[ 此贴被坐看云起在2009-05-05 08:41重新编辑 ]
