专利名称：非均质油层多段塞等流度聚能平行同步驱油方法
技术领域：
本发明涉及石油开采领域，具体涉及一种对非均质油层的驱油方法。
背景技术：
受油藏沉积环境和条件的影响，油层在平面上和纵向上的渗透率分布不均一，例如大庆油田纵向渗透率变异系数多为0.65左右。在注水开发过程中，注入水大部分进入高渗透区域，受长期注水冲刷，非均质性更为严重，注入水无效循环严重。为进一步挖潜油层剩余油，油田先后开展了聚合物驱油，三元化学驱，泡沫驱、聚驱+深部调剖等驱油方式，收到了比较好的挖潜效果，但驱油效率仍不高(表1)。从统计表中，可以看到最低含水时间出现越晚，挖潜效果越好。但上述工艺最低含水时间均不超过0.4倍的空隙体积，仍存在大量的无效水循环现象。
表1 挖潜措施效果统计表
发明内容
本发明的目的在于提供一种非均质油层等流度、层内聚能、以多段塞平行同步多种堵剂堵水驱油的方法，以降低无效水循环，提高挖潜效果。
本发明提供一种非均质油层多段塞等流度聚能平行同步驱油方法，包括以下步骤步骤一按照吸水能力大小，将非均质油层分成若干段，获取各段渗透率Ki和各段厚度Hi的数值；步骤二选定驱油剂流体流度，并保持油层各段流体流度相等，利用式一计算各油层中所需驱油剂的流体粘度；流体流度＝油层渗透率Ki/流体粘度 式一步骤三依步骤二计算的各段流体粘度数值选择聚合物配成相应粘度的流体，利用式二计算各粘度流体的注入量Qi，由不同粘度的子段塞形成组合段塞；
(Q1/H1)∶(Q2/H2)∶…∶(Qn/Hn)＝1∶2∶…∶n式二其中Qii＝1，…n为渗透率由高到低各段注入量，Hii＝1，…n为渗透率由高到低各段厚度，Q＝Q1+Q2+…+Qn步骤四从高粘度至低粘度将各子段塞依次注入油层实施驱油。
所述驱油方法中，所述流体流度在0.1-5.0。
所述驱油方法中，所述驱油剂段塞体系按照等流度组合配制。
所述驱油方法中，所述组合段塞分为多组，每组组合段塞中子段塞的用量和流体粘度都相同。
所述驱油方法中，在每组组合段塞之间注水。
所述驱油方法中，组合段塞驱油后，用后续段塞或水驱至含水98％。
所述驱油方法中，所述聚合物为水解聚丙稀酰胺聚合物、水解聚丙稀酰胺凝胶颗粒、或水解聚丙稀酰胺流动凝胶。
所述驱油方法中，所述段塞总注入量Q＜0.5pv，组合段塞为2-4组。
本发明根据油层纵向渗透率大小，选取不同流动粘度的流体(或不同封堵能力)和采用适宜用量配制段塞，按照高粘度至低粘度顺序不间断注入油层，(称为一组段塞)。当次高粘度段塞遇到高粘度段塞后，在段塞前后压差的作用下，次高粘度段塞将进入次渗透率层段(或区域)；按同样方法依次将注入其它组段塞，段塞组之间可用水间隔。在地层深部形成多个的立体柱塞墙(聚能)。在一定条件下，墙中不同段塞能够近似平行移动(平行同步)，从而形成相对完整的多点式活塞式驱油方式，迫使注入水进入更微小的孔隙，提高注入水驱油效率。
本发明的特点(1)将整体驱油转为离散驱油，驱动阻力小。
(2)聚能段塞局部压差大，驱动压差大，有利于驱替流体改向，提高波及体积。
(3)降低无效水循环，驱替效率高，驱替剂用量少。
图1为本发明非均质油层多段塞驱油示意图。
图2为数值模拟实验含水曲线；图3为数值模拟实验产油曲线；
图4为数值模拟实验采收率曲线；图5为物理模拟1#岩心驱油曲线；图6为物理模拟2#岩心驱油曲线。
具体实施例方式本发明主要解决非均质油层采油中的问题。参见图1，由于油层纵向渗透率分布不均一，纵向渗透率存在变异，为驱采各油层中的油，需要通过调整不同粘度(和封堵能力)的流体和用量，实现各油层中驱替流体流度的一致。
本发明中，流体流度＝油层渗透率/流体粘度。
因此，本发明方法，首先要获取油层渗透率数值，然后选择适当的驱替剂(如聚合物)，按照等流度配成，形成不同粘度的段塞，由高粘度至低粘度顺序不间断注入油层(称为一个组合段塞)。当次高粘度段塞遇到高粘度段塞后，在段塞前后压差的作用下，次高粘度段塞将进入次渗透率层段(或区域)；按同样方法依次注入其它组合段塞，组合段塞间可用水间隔。若干个组合段塞在地层深部形成多个立体柱塞墙。在一定条件下，墙中不同段塞能够近似平行移动，从而形成相对完整的活塞式驱油方式，迫使注入水进入更微小的孔隙，提高注入水驱油效率。
本发明中，不同粘度的段塞为子段塞，由高粘度至低粘度顺序不间断注入油层形成一个组合段塞。本发明还可以循环注入多个组合段塞，并且，每个组合段塞中的子段塞用量和流体粘度都相同。本发明中，段塞总注入量Q＜0.5pv，各子段塞驱油剂注入量比例根据各段厚度确定，组合段塞个数为2-4个；比例(Q1/H1)∶(Q2/H2)∶…∶(Qn/Hn)＝1∶2∶…∶n其中Qii＝1，…n为渗透率由高到低各段注入量，Hii＝1，…n为渗透率由高到低各段厚度，Q＝Q1+Q2+…+Qn实施例一数值模拟(一)油藏模型油藏顶部深度1000m，油层厚度6m，正韵律分布。油层温度45℃，地下原油粘度8×10-3Pa.s。原始油气比50，原始含油饱和度80％，残余油饱和度20％，束缚水饱和度20％。地层原始压力10Mpa，泡点压力8Mpa。油层分布状态见表2。
表2
(二)流体数据水比重为1，地下粘度0.5×10-3Pa.s，油比重0.84，岩石密度1.7g/立方厘米。
经室内实验，得到表3所示段塞流体性质数据和表4所示油水相渗数据。
表3 段塞流体性质数据
表4 油水相渗数据
表4中，Sw水饱和度，Krw水相相对渗透率(水)，Kro油相相对渗透率(三)模拟结果2、注入过程在水驱含水98％以后，注四组段塞(主段塞，段塞主剂选用水解聚丙稀酰胺)，每组段塞由3种不同粘度流体组成子段塞，按照流度比为1选定流体粘度分别为2000，700，100mpa.s，1∶2∶3选取用量分别为0.006，0.012，0.018PV。四组段塞总用来量0.144PV。后续采用粘度10mpa.s，用量0.1PV，接续水驱至含水98％。用量粘度见下表5表5
2、驱油结果含水曲线见图2，产油曲线见图3，采收率曲线见图4。从图中可以看出含水曲线最低点时累积注入量为0.53PV，较表1数值有较大提升，说明注入水无效循环得到了有效控制，波及体积增大；产油曲线产油量增加幅度较大，可以有效挖潜剩余油，说明本发明方法驱油增油20倍以上；从图4可以看出驱油采收率提高近30个百分点。
实施例二室内实验(物理模拟)实验室制备2块正韵律分布的长方体岩心。3×3×30cm，高中低渗透率分别为300，700，2000毫达西，厚度相等。在45度条件下，饱和实验盐水，而后饱和模拟油。模拟油粘度5毫帕秒，由大庆采油三厂原油和煤油调配而成。实验中，段塞主剂选用水解聚丙稀酰胺，分子量2500×104。实验在45度条件下进行。先水驱至含水98％，接续注两组段塞，每组段塞由三种不同粘度流体组成，然后再水驱至含水98％。实验参照数值模拟和实验条件选定各段塞聚合物的浓度、注入体积，实验过程及驱油结果见表6和图5、图6。
表6 室内驱油实验
注入速度0.3/min从实验结果可以看到，剩余油挖潜效果明显，在累积注入量0.5pv左右达到含水下降最低点(与数模结果基本吻合)，增加采收率近20％百分点。
实施例三、现场应用吉45段块含油面积，1.03Km2，地质储量126万吨，空气渗透率214.7×10-3μm2。，层间渗透率级差20.8～22.7，层内渗透率级差1.6～1071地层温度48℃。地层水矿化度4517mg/L，注水井数5个，生产井数19个，日产油45.9吨，含水84％。段塞采用凝胶，聚合物为水解聚丙稀酰胺，分子量1800×104，注入一个组合段塞(调剖段塞—主段塞—接替段塞)，后续注水，使用量如表7
表7 可动凝胶注入方案表
该段塞注入后，有效期增油40869吨，提高采收率6.2％，投入产出比为1∶3.81。
权利要求
1.一种非均质油层多段塞等流度聚能平行同步驱油方法，包括以下步骤步骤一按照吸水能力大小，将非均质油层分成若干段，获取各段渗透率Ki和各段厚度Hi的数值；步骤二选定驱油剂流体流度，并保持油层各段流体流度相等，利用式一计算各油层中所需驱油剂的流体粘度；流体流度＝油层渗透率Ki/流体粘度 式一步骤三依步骤二计算的各段流体粘度数值选择聚合物配成相应粘度的流体，利用式二计算各粘度流体的注入量Qi，由不同粘度的子段塞形成组合段塞；(Q1/H1)∶(Q2/H2)∶…∶(Qn/Hn)＝1∶2∶…∶n式二其中Qii＝1，…n为渗透率由高到低各段注入量，Hii＝1，…n为渗透率由高到低各段厚度，Q＝Q1+Q2+…+Qn步骤四从高粘度至低粘度将各子段塞依次注入油层实施驱油。
2.根据权利要求1所述驱油方法，其特征在于，所述流体流度在0.1-5.0。
3.根据权利要求1所述驱油方法，其特征在于，所述驱油剂段塞体系按照等流度组合配制。
4.根据权利要求1或2或3所述驱油方法，其特征在于，所述组合段塞分为多组，每组组合段塞中子段塞的用量和流体粘度都相同。
5.根据权利要求4所述驱油方法，其特征在于，在每组组合段塞之间注水。
6.根据权利要求4所述驱油方法，其特征在于，组合段塞驱油后，用后续段塞或水驱至含水98％。
7.根据权利要求4所述驱油方法，其特征在于，所述聚合物为水解聚丙稀酰胺聚合物、水解聚丙稀酰胺凝胶颗粒、或水解聚丙稀酰胺流动凝胶。
8.根据权利要求4所述驱油方法，其特征在于，所述段塞总注入量Q＜0.5pv，组合段塞为2-4组。
全文摘要
本发明公开一种非均质油层多段塞等流度聚能平行同步驱油方法，首先按照吸水能力大小，将非均质油层分成若干段；然后选定驱油剂流体流度，并保持油层各段流体流度相等，利用流体流度＝油层渗透率/流体粘度计算各油层中所需驱油剂的流体粘度；再选择聚合物配成相应粘度的流体，由不同粘度的子段塞形成组合段塞；最后从高粘度至低粘度将各子段塞依次注入油层实施驱油。该发明具有将整体驱油转为离散驱油，驱动阻力小；聚能段塞局部压差大，驱动压差大，有利于驱替流体改向，提高波及体积；以及降低无效水循环，驱替效率高，驱替剂用量少的特点。
文档编号E21B43/22GK1828010SQ20061005876
公开日2006年9月6日 申请日期2006年3月6日 优先权日2006年3月6日
发明者韩修廷, 盖德林, 唐许平, 杨奎杰, 万新德, 刘春天 申请人:大庆油田有限责任公司