海默生Hydramotion在線粘計(jì)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(kuò)大波及體積;在微觀上,聚合物由于其固有的粘彈性,在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生對(duì)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(diǎn)管控的一項(xiàng)指標(biāo)。

目前我國(guó)聚合物驅(qū)油現(xiàn)狀

目前,我國(guó)的大型油田,如 大慶油田、勝利油田等東部油田都已進(jìn)入開(kāi)發(fā)末期,產(chǎn)量都有不同程度的遞減,而新增儲(chǔ)量又增加越來(lái)越緩慢,并且勘探成本和難度也越來(lái)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(jì)合理的予以利用和開(kāi)發(fā),對(duì)整個(gè)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(dá)到這一要求的技術(shù),國(guó)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(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中,既重視了室內(nèi)研究,又安排了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),使得我國(guó)的三次采油技術(shù)達(dá)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(jī)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(guó)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(chǔ)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(duì)全國(guó)25個(gè)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(cè)全國(guó)油田水驅(qū)采收率僅僅為34.2%,剩余石油儲(chǔ)量百億噸。目前這些已經(jīng)投入開(kāi)發(fā)的老油田,大部分已經(jīng)進(jìn)入高出程度、高含水期,開(kāi)展新的采油技術(shù)十分必要。國(guó)內(nèi)自1972年在大慶油田開(kāi)展了小井距聚合物驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)以來(lái),我國(guó)的大慶、勝利、大港、南陽(yáng)、吉林、遼河和新疆等油田開(kāi)展了礦場(chǎng)先導(dǎo)試驗(yàn)及擴(kuò)大工業(yè)試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)“七五”、 “八五”和“九五”期間的共同努力,這一技術(shù)在我國(guó)取得了長(zhǎng)足發(fā)展,其驅(qū)油效果和驅(qū)替動(dòng)態(tài)可以較準(zhǔn)確的應(yīng)用數(shù)值模擬進(jìn)行預(yù)測(cè),聚合物已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,礦場(chǎng)試驗(yàn)已經(jīng)取得明顯效果,并形成配套技術(shù)。目前我國(guó)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(guó)家,聚合物驅(qū)技術(shù)成為我國(guó)石油持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)措施。

注水開(kāi)發(fā)時(shí),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(méi)有受到水的波及;另外在水波及的區(qū)域,油并沒(méi)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(jìn)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(jī)理

1、擴(kuò)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(jìn)現(xiàn)象”,使平面推進(jìn)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(guò)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(shí),發(fā)生聚合物分子在孔隙介質(zhì)中的滯留現(xiàn)象,它對(duì)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(guò)而不允許聚合物分子通過(guò),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(duì)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(guò)大,就等于縮小了聚合物波及體積,損失了可采儲(chǔ)量。

聚合物驅(qū)油在大慶油田的應(yīng)用

1972年我國(guó)開(kāi)始在大慶油田開(kāi)始進(jìn)行聚合物驅(qū)試驗(yàn)。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(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,1990年又在中西部地區(qū)開(kāi)始試驗(yàn)。這些試驗(yàn)獲得了較高的經(jīng)濟(jì)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(gè)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(lái), 已經(jīng)取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(wàn)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(jì)效益好, 創(chuàng)造了世界油田開(kāi)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(kāi)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(kāi)始在孤島油田開(kāi)展了注聚先導(dǎo)試驗(yàn),1994年在孤島和孤東油田開(kāi)展了注聚擴(kuò)大試驗(yàn),1997年進(jìn)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(shí)施聚合物項(xiàng)目15個(gè),覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量19700萬(wàn)噸,注入井749口,受益井1312口,已經(jīng)累計(jì)增油474.36萬(wàn)噸,達(dá)到了年增油131萬(wàn)噸的水平。同時(shí)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(cè)技術(shù)、礦場(chǎng)實(shí)施跟蹤評(píng)價(jià)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(kāi)始對(duì)其主要油田,港西油田的一部分地層進(jìn)行聚合物驅(qū)的先導(dǎo)試驗(yàn),試驗(yàn)歷時(shí)約兩年半,增產(chǎn)效果比較明顯。試驗(yàn)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(dá)到十倍以上。平均含水也有大幅度下降。試驗(yàn)表明,經(jīng)濟(jì)效益較為顯著,平均1噸聚合物增產(chǎn)原油300噸。長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是把聚合物驅(qū)技術(shù)運(yùn)用到整個(gè)油田。

 

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


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