一种实现变渗流阻力驱油的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及原油采收率技术领域，具体涉及一种实现变渗流阻力驱油的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，我国绝大多数油田主力区块都已进入高含水阶段，虽然某些区块进行了聚 合物驱、三元复合驱等化学驱方法，但仍面临着如何进一步提高采收率的严峻问题。据统 计，我国油井生产平均含水已达80%以上，东部地区一些老油田含水甚至己达90%以上，高含 水期剩余油极为分散，增储上产、稳油控水的难度越来越大。其特点主要有:①勘探开发程 度高，新增储量日益困难，剩余储量可动用性较差;②注水开发油田"三高二低"矛盾突出， 即综合含水率高、采出程度高、采油速度高、储采比低、采收率低;③油田地质情况复杂，水 驱油过程不均匀，大部分油田仍有60%左右的剩余油残留在地下。因此化学驱提高采收率研 究摆到更加迫切的位置。在这方面国内虽然进行了大量的研究，也针对水驱后高含水油藏 存在的问题进行了大量的研究，但还存在一定的不足。
[0003] 变渗流阻力驱油是解决水驱后高含水油藏存在的问题及进一步挖潜剩余油的最 有效的方法之一，所谓的变渗流阻力驱油方法是指采用渗流阻力不同的体系注入渗透率不 同的非均质油藏，实现在平面或纵向上均匀推进、扩大波及体积，或控制非均质油层注聚合 物阶段的剖面返转、提高中低渗透层的动用程度，或在扩大波及体积的同时提高驱油效率 等目的，从而大幅度提高原油的最终采收率。现有的变渗流阻力驱油技术大多以分质分注 为主，但是在相同压差下高渗层的渗流速度较快，且由于注入剂粘度逐渐变低或液气交替 等原因，使得中低渗透层推进速度变快，从而无法实现驱替前缘接近平行推进。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供实现变渗流阻力驱油的方法，它用于解决现有的变渗流阻力 驱油技术无法实现驱替前缘接近平行推进，不能实现大幅度提高最终采收率的问题。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种实现变渗流阻力驱油的方法： 一、 针对实际储层为纵向非均质的储层，测试其不同渗透层的储层结构参数： (1) 根据实际储层的非均质情况，确定实际储层的分层情况及各层的渗透率K^K^Kr·· Kn，n的值为实际储层的层数； (2) 在实际储层的不同渗透层取渗透率分别为心^^心…心的圆柱形均质岩心； (3) 用GE Light Speed Plus CT扫描机扫描渗透率为心的天然岩心，扫描岩心后在计 算机上显示该样品的三维立体图像； (4) 利用步骤(3)中得到的三维立体图像并使用计算机确定渗透率为心的天然岩心的 孔喉比、配位数、孔喉尺寸等基本储层结构参数； (5) 重复步骤(3)、（4)，确定渗透率为1(2、1(3-1(11的天然岩心的孔喉比、配位数、孔喉尺寸 等基本储层结构参数； 二、 结合实际储层的破裂压力、注入压力、压力梯度，进行不同注入体系在不同孔喉条 件下的推进匹配监测实验，评价不同注入体系的注入能力： (1) 确定适合该实际储层的驱替剂的体系的个数； 所确定的驱替剂体系的个数与实际储层的不同渗透层的层数η相同； (2) 利用测试驱替剂体系驱替前缘实验装置测试不同的驱替剂体系在不同储层条件 下，即渗透率分别为心上上…^在实际储层的压力梯度下能够实现最远驱替前缘的位置 及对应的驱替剂体系的注入量，该测试实验需要制作分别与天然岩心的不同渗透层的储层 结构参数完全相同的人造均质岩心，不同渗透层是指渗透率分别为1( 1、1(2、1(3 - 1(11的不同储 层，该人造均质岩心带有电极，电极在人造岩心上端面成对分布，每根电极的间距为lcm，人 造均质岩心所需要的电极插入深度一般为岩心厚度的二分之一;驱替前缘的位置即为距离 岩心注入端最远处含油饱和度发生大幅度变化的位置，而含油饱和度与电阻存在正相关 性，因此通过确定岩心各处的电阻的变化便可确定该处含油饱和度也发生了变化，从而确 定驱替前缘的位置，驱替前缘的位置即为电阻值发生大幅度变化的位置； 三、确定变渗流阻力驱油所需要注入的注入体系的类型及注入顺序，实现驱替前缘近 平行推进： (1)根据不同注入体系在不同渗透层的推进情况，确定所需要注入的注入体系的类型； 根据不同注入体系在不同渗透层的推进情况即不同驱替剂体系在不同渗透率条件下 的驱替前缘的位置，在实际储层压力梯度下选择能够在各个渗透层中实现最远驱替前缘的 不同驱替剂体系及其对应的注入量，从而确定在地层压力达到地层破裂压力前所需要注入 的注入体系的类型及其对应的注入量，其中所需要注入的注入体系的类型的个数与实际储 层的不同渗透层的个数一致。
[0006] (2)根据不同注入体系的注入能力，确定各个不同驱替剂体系的注入顺序。
[0007] 根据测得的不同驱替剂体系在不同渗透层的驱替前缘的位置，确定实际非均质储 层能够实现近平行推进的驱替前缘的位置，该位置为在高、中、低三个渗透层均能够达到的 最远的驱替前缘的位置。
[0008] 为实现驱替前缘近平行推进，确定各个不同驱替剂体系的注入顺序为:在地层压 力尚未达到地层破裂压力前，首先注入能够在高渗层条件下达到最远驱替前缘的驱替剂体 系，扩大高渗层的波及体积且封堵高渗层;然后注入能够在较高层条件下达到最远驱替前 缘的驱替剂体系，此时最高渗层已被先前注入的驱替剂体系封堵，注入的驱替剂体系主要 沿着渗透率较高层向前驱替，从而扩大了该渗透层的波及体积;最后按照上述方法依次向 天然岩心中注入不同的驱替剂体系，从而达到依次扩大各渗透层波及体积的目的，各个驱 替剂体系在对应渗透层的注入量与其在对应渗透层达到最远驱替前缘的注入量一致。
[0009] 四、进行变渗流阻力驱油并进行效果评价： 采用与实际储层参数完全相同的带有电极人造非均质岩心进行变渗流阻力驱油实验， 该人造非均质岩心中，电极分别插在各个不同渗透层的中间部位，电极布设点相对于所述 的人造均质岩心较少且成对布设，应达到监测各个不同渗透层不同位置的电阻值;利用变 渗流阻力驱油实验装置进行变渗流阻力驱油，并绘制最终的电阻值变化的分布图，进而分 析对应位置含油饱和度的分布及变化情况，最终评价所确定的变渗流阻力驱油方案的效 果D
[0010] 上述方案中人造均质岩心的入口端和出口端分别设置有连接孔，连接孔内有内螺 纹，垫片设置在连接孔处，内螺纹能够实现岩心与其它仪器间的密封连接，垫片用以与其它 仪器之间的连接。
[0011] 上述方案中测试驱替剂体系驱替前缘实验装置包括饱和水恒压恒速栗、饱和油恒 压恒速栗、驱替剂恒压恒速栗、恒温箱，恒温箱内设置有地层水活塞容器、原油活塞容器、驱 替剂活塞容器、人造均质岩心、回压阀、液体计量器，饱和水恒压恒速栗连接地层水活塞容 器，地层水活塞容器的出口端连接进液六通;饱和油恒压恒速栗连接原油活塞容器，原油活 塞容器的出口端连接进液六通;驱替剂恒压恒速栗连接驱替剂活塞容器，驱替剂活塞容器 的出口端连接进液六通，进液六通的出口连接至人造均质岩心的入口端，人造均质岩心的 出口端连接液体计量器，人造均质岩心入口端的管线上设置压力监测器，人造均质岩心出 口端的管线上设置回压阀。
[0012] 上述方案中测试驱替剂体系驱替前缘实验装置测试驱替前缘实验方法为： 1) 制作分别与实际储层的不同渗透层的储层结构参数完全相同的人造均质岩心，不同 渗透层渗透率分别为1(1、1( 2、1(3 - 1(11，人造岩心带有电极，电极在人造均质岩心上端成对分 布，每根电极的间距为lcm，人造均质岩心所需要的电极插入深度一般为岩心厚度的二分之 一;记录每根电极的横纵坐标，为确定驱替前缘位置做好准备； 2) 将制得的渗透率为心人造均质岩心连接到测试驱替剂体系驱替前缘实验装置中； 3) 连接人造均质岩心中电极与电阻测试仪； ① 在连接前，用刀片将电极外部的绝缘漆刮掉7_;然后要使用电流笔测试排线14的每 根铜丝线是否流通，若发现堵塞，做上标记，依次使用下一根铜丝线，最后将每个电极按顺 序与排线的铜丝线相连接，记好连接顺序，为了保证电极与排线间能够充分连接，一般情况 下将电极与排线通过电焊焊接在一起，从而保证电极与排线之间的电路畅通； ② 连接排线与电阻测试仪； 一个电阻测试仪测试一对电极间的电阻值，每对电极均通过排线与相应的电阻测试仪 连接； 4 )人造均质岩心饱和模拟地层水； 首先地层水活塞容器装满地层水，然后打开饱和水恒压恒速栗、地层水活塞容器及进 液六通的端口，进行人造均质岩心饱和地层水，直至出口端液体计量器中出液为止，实验过 程中透过人造均质岩心的表面能够看到水线的走向，记录饱和水量m w，计算人造均质岩心 孔隙度； 5) 人造均质岩心饱和模拟原油； 首先原油活塞容器中装满模拟原油，关闭饱和水恒压恒速栗、地层水活塞容器及进液 六通的端口，打开饱和油恒压恒速栗、原油活塞容器及进液六通的端口，进行人造均质岩心 饱和模拟油，直至出口端液体计量器中出油量占总出液量的三分之一为止，饱和油的过程 中透过人造岩心的表面能够看到模拟原油的走向，记录饱和油量m。，计算原始含油饱和度； 6) 测试电极间的原始电阻值； 关闭饱和油恒压恒速栗、原油活塞容器及进液六通的端口，打开各个电阻测试仪，记录 各个电阻测试仪的读数，获得电极间的原始电阻值心、1?2、1?3 - 1^，其中&为电极对的个数，若 电极的个数为m，则电极对的个数a就等于m-1; 7) 不同驱替剂体系的驱替前缘测试； 不同驱替剂体系的注入均为恒压注入，其注入压力与实际储层的注入压力一致，根据 实际储层的压力梯度及所制作人造均质岩心的尺寸计算人造均质岩心采出端的压力P采，通 过调节回压阀设定实验回压为Pal; ① 将已经确定的几种驱替剂体系的