一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法与流程

专利2025-06-07  15


本发明属于油田开发采收,涉及一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法。


背景技术:

1、注水开发油田储层物性普遍较差,而且油藏非均质性强,优势通道发育。进入中高含水开发阶段之后,储层非均质性进一步加剧,注入水突进,低效、无效循环日趋严重,水驱开发效果变差。为进一步改善水驱,提高采收率,需要通过聚合物驱,聚合物+表活剂驱等三次采油技术手段,提升油田开发效果,开采更多的原油。矿场实践过程中,有聚合物直接或者间接参与的各种化学驱技术表现出各种问题,例如合物溶液注入困难、注入压力升高幅度低于预期等。这些问题都有可能降低技术应用效果。出现这些问题的原因,除了技术人员对储层油藏地质情况与开发现状的认识与实际情况存在差异外,主要原因还是由于聚合物溶液与目标油藏适应性较差,筛选方法与适应性评价方法还存在不足和需要完善的地方。

2、如申请号为201610490009.4,发明名称为一种评价驱油缔合聚合物油藏适应性的方法,此专利虽然也给出了一种聚合物油藏适应性的评价方法,但该方法不能很好的针对目标油藏储层、流体特征,筛选出的与之相适应的聚合物。


技术实现思路

1、本发明提供了一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,目的在于提供一种能够针对目标油藏储层、流体特征的聚合物溶液适应性的评价方法。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

3、一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,包括如下步骤,

4、步骤一:收集拟实施聚合物驱目标油藏的测井或取心中用于确定储层非均质性的相关参数,确定储层的非均质性;

5、步骤二:收集目标油藏注入水样品,分析其离子组成,根据对注入水样品的分析结果,对注入水进行处理;

6、步骤三:收集不同聚合物产品,采用步骤二中的目标油藏注入水制备不同聚合物产品母液,分别测量熟化时间;对熟化时间符合预设指标要求的聚合物产品继续参与后续性能评价,否则,淘汰该聚合物产品;

7、步骤四:采用步骤三中符合预设指标的聚合物产品的母液,然后将其稀释为目的液,并测量该目的液的相关指标,据测得的指标值选定聚合物产品;

8、步骤五:采用步骤二处理后的目标油藏注入水,制备n种步骤四选定的聚合物的聚合物溶液;

9、步骤六:建立与目标油藏储层、流体特征相关的典型地质模型,并依据建立的典型地质模型加工多个人造非均质性岩芯;

10、步骤七:将步骤五制备的n种聚合物溶液,对步骤六加工的多个人造岩芯分别进行驱替实验,评价不同聚合物溶液与目标油藏的适应性,并得到不同聚合物溶液的油藏渗透率极限kgl,l=1、2、3、……、n;

11、步骤八:建立目标油藏各油层厚度与渗透率关系,确定出能够通过60-70%储层厚度时的对应渗透率kg70%,将kg70%与kgl进行比对,确定出能够通过60-70%储层厚度的聚合物溶液数量m;

12、步骤九:依据步骤八中确定的能够通过60-70%储层厚度的聚合物溶液数量m,开展依据地质模型加工的模拟目标油藏特征的人造层内非均质岩芯,进行不同聚合物溶液驱替实验,依据实验得到的原油采收率的增加值δη,计算不同粘度聚合物驱投入产出比,(投入产出比)max的聚合物即为与该目标储层相适应的聚合物溶液;

13、步骤十:将步骤九得到的与该目标储层相适应的聚合物溶液用于该目标储层油藏原油开采。

14、所述的步骤一中用于确定储层非均质性的相关参数包括储层平均渗透率、各小层厚度、油层个数及对应渗透率值,下述公式计算得到各小层渗透率变异系数vk1、vk2、vk3和vk4……,

15、

16、vk:渗透率变异系数;

17、n:油层个数;

18、ki:第i层的渗透率;

19、平均渗透率;

20、当vk<0.3时,储层为弱非均质性;当0.3≤vk≤0.7时,为中等非均质性;当vk>0.7时;为强非均质性。

21、所述的骤二中分析离子组成包括ca2+、mg2+、na++k+、cl-、so42-、co32-和hco3-;所述对注入水进行处理的方法为:当注入水中的ca2+和mg2+超过1000mg/l时,对超过预设值的注入水进行软化处理;当注入水中的ca2+含量为40mg/l~10000mg/l时,在注入水中添加0.106g/l~26.500g/l碳酸钠;当水中mg2+含量40mg/l~10000mg/l时,在注入水中添加0.133g/l~33.330g/l氢氧化钠。

22、所述步骤三中熟化时间预设指标为小于2小时;制备母液的方法如下:按照质量浓度为cp=5000mg/l备好步骤二中的目标油藏注入水及待制备母液的聚合物产品,一边搅拌一边分次将聚合物产品加入目标油藏注入水中,聚合物产品加完后仍持续搅拌,直至时间达到2小时的熟化时间。

23、所述步骤四中测量目的液的指标包括:增黏性、耐温耐盐性、抗剪切性、时间稳定性和黏弹性;当聚合物产品的增黏性、耐温耐盐性、抗剪切性、时间稳定性和黏弹性指标达到步骤三所收集的不同聚合物产品的平均值,则此聚合物产品作为选定对象。

24、所述的骤五中制备n种不同聚合物溶液的方法是采用目标油藏注入水,配置不同的聚合物、不同浓度的溶液,即n是由相对分子质量mi与聚合物浓度cpj的组合数量。

25、所述的步骤六中建立与目标油藏储层、流体特征相关的典型地质模型,并依据建立的典型地质模型加工人造非均质性岩芯的具体方法为:

26、据步骤一获取的参数,得到包括平均渗透率kg1、kg2、kg3、……和渗透率变异系数vk1、vk2、vk3、……的典型地质模型;根据高渗、中渗或低渗的流体特征,加工多个高×宽×长=4.5×4.5×30cm、各个渗透层厚度1.5cm的人造非均质性岩芯。

27、所述的将步骤七中进行驱替实验时,是将具有kg1、kg2、kg3和kg4……不同渗透率的人工岩心,按照由高渗透岩心逐级降低到低渗透岩心的顺序进行,各个渗透率岩心间级差为5×10-3μm2~10×10-3μm2;其中聚合物溶液的油藏渗透率极限的获取方法为:在聚合物溶液注入岩心过程中,随着注入压力逐渐升高之后保持稳定,注入岩心聚合物溶液量与采出量达到动态平衡,则认定该聚合物溶液与岩心孔隙间适应性较好;若注入压力持续升高,表明注入岩心聚合物溶液量大于采出量,聚合物溶液在岩心内发生了堵塞,适应性较差;将注入压力升高,并能够实现稳定的最低岩心渗透率称之为该聚合物溶液的渗透率极限,即该聚合物溶液可以适用的最低岩心渗透率kgl,l=1、2、3、……、n,每一种聚合物溶液都对应一个自己的渗透率极限,n种聚合物溶液就有n个渗透率极限。

28、所述的步骤八建立目标油藏各油层厚度与渗透率关系的方法为:依据步骤一中得到的储层平均渗透率、渗透率变异系数及油层个数,通过如下步骤建立目标油藏各油层厚度与渗透率关系,

29、通过下式,依据储层平均渗透率、渗透率变异系数计算得到第i层渗透率值;

30、

31、vk:渗透率变异系数;

32、n:油层个数;

33、ki:第i层的渗透率;

34、平均渗透率;

35、第二步:由测井图可得到第i层对应油层深度及厚度值;

36、第三步:以此类推,可以得到i=1、2、......n,各层油层厚度与渗透率的数值,绘制出油层厚度及对应渗透率关系曲线。

37、所述的步骤九中获得聚合物驱采收率增加值δη,是在人造非均质岩心上,开展不同up/uo比的聚合物产品驱油实验得到的;所采用的聚合物产品是经步骤八选定,且其相对分子质量值为所选取的聚合物产品分子质量聚合物的平均值;

38、其中:up为聚合物溶液黏度,uo为原油黏度,原油黏度恒定不变,up/uo=0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0和11.0;

39、计算不同粘度聚合物驱投入产出比的方法为:不同“up/uo”比条件下的聚合物驱所产生的增油量产出价值与药剂和操作投入费用和的比值,与(产出/投入)max相对应的“up/uo”比的聚合物溶液为与该非均质岩心相适应的聚合物溶液。

40、有益效果:

41、(1)本发明综合考虑了目标油藏储层特征、流体矿化度,聚合物性能、储层非均质性改善、水驱动用、提高采收率幅度及经济效益等因素,进行与目标油藏相适应的聚合物筛选、评价,因素考虑全面,适应性较强,分析结果准确、客观,得到的结果能很好的指导原油的实际开采和油田新化学剂的开发。

42、(2)本发明对于筛选与目标油藏特征相适应的聚合物,提升了聚合物驱,聚合物+表活剂驱等三次采油技术应用效果,尤其是对高含水、高采出程度的“双高”油藏,提升原油开采效果具有重要的支撑作用。

43、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚的了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。


技术特征:

1.一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:包括如下步骤,

2.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述的步骤一中用于确定储层非均质性的相关参数包括:储层平均渗透率、各小层厚度、油层个数及对应渗透率值,下述公式计算得到各小层渗透率变异系数vk1、vk2、vk3和vk4……,

3.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述的骤二中分析离子组成包括ca2+、mg2+、na++k+、cl-、so42-、co32-和hco3-;所述对注入水进行处理的方法为:当注入水中的ca2+和mg2+超过1000mg/l时,对超过预设值的注入水进行软化处理;当注入水中的ca2+含量为40mg/l~10000mg/l时,在注入水中添加0.106g/l~26.500g/l碳酸钠;当水中mg2+含量40mg/l~10000mg/l时,在注入水中添加0.133g/l~33.330g/l氢氧化钠。

4.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述步骤三中熟化时间预设指标为小于2小时;制备母液的方法如下:按照质量浓度为cp=5000mg/l备好步骤二中的目标油藏注入水及待制备母液的聚合物产品,一边搅拌一边分次将聚合物产品加入目标油藏注入水中,聚合物产品加完后仍持续搅拌,直至时间达到2小时的熟化时间。

5.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述步骤四中测量目的液的指标包括:增黏性、耐温耐盐性、抗剪切性、时间稳定性和黏弹性;当聚合物产品的增黏性、耐温耐盐性、抗剪切性、时间稳定性和黏弹性指标达到步骤三所收集的不同聚合物产品的平均值,则此聚合物产品作为选定对象。

6.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述的骤五中制备n种不同聚合物溶液的方法是采用目标油藏注入水,配置不同的聚合物、不同浓度的溶液,即n是由相对分子质量mi与聚合物浓度cpj的组合数量。

7.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述的步骤六中建立与目标油藏储层、流体特征相关的典型地质模型,并依据建立的典型地质模型加工人造非均质性岩芯的具体方法为:

8.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述的将步骤七中进行驱替实验时,是将具有kg1、kg2、kg3和kg4……不同渗透率的人工岩心,按照由高渗透岩心逐级降低到低渗透岩心的顺序进行,各个渗透率岩心间级差为5×10-3μm2~10×10-3μm2;其中聚合物溶液的油藏渗透率极限的获取方法为:在聚合物溶液注入岩心过程中,随着注入压力逐渐升高之后保持稳定,注入岩心聚合物溶液量与采出量达到动态平衡,则认定该聚合物溶液与岩心孔隙间适应性较好;若注入压力持续升高,表明注入岩心聚合物溶液量大于采出量,聚合物溶液在岩心内发生了堵塞,适应性较差;将注入压力升高,并能够实现稳定的最低岩心渗透率称之为该聚合物溶液的渗透率极限,即该聚合物溶液可以适用的最低岩心渗透率kgl,l=1、2、3、……、n,每一种聚合物溶液都对应一个自己的渗透率极限,n种聚合物溶液就有n个渗透率极限。

9.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述的步骤八建立目标油藏各油层厚度与渗透率关系的方法为:依据步骤一中得到的储层平均渗透率、渗透率变异系数及油层个数,通过如下步骤建立目标油藏各油层厚度与渗透率关系,

10.如权利要求1所述的一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法,其特征在于:所述的步骤九中获得聚合物驱采收率增加值δη,是在人造非均质岩心上,开展不同up/uo比的聚合物产品驱油实验得到的;所采用的聚合物产品是经步骤八选定,且其相对分子质量值为所选取的聚合物产品分子质量聚合物的平均值;


技术总结
本发明属于油田开发采收技术领域,涉及一种聚合物溶液油藏适应性的评价方法。本发明通过收集拟实施聚合物驱目标油藏的测井或取心中用于确定储层非均质性的相关参数、收集分析目标油藏注入水样品中离子组成并对注入水进行相应处理、收集并选取聚合物产品、用目标油藏注入水制备n种选定的聚合物的聚合物溶液、加工多个人造非均质性岩芯、用制备的n种聚合物溶液对加工的多个人造岩芯分别进行驱替实验,利用实验结果确定出能够通过70%储层厚度的聚合物溶液数量、通过不同粘度聚合物驱投入产出比确定与该目标储层相适应的聚合物溶液、将得到的与该目标储层相适应的聚合物溶液用于该目标储层油藏原油开采,考虑因素全面、适应性强,结果准确客观。

技术研发人员:任建科,鄢长灏,吕伟,郑力军,易萍,唐凡,张涛,刘保彻,徐春梅,张腾换
受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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