【摘要】：大慶油田預(yù)計(jì)到“十三五”末,聚驅(qū)后續(xù)水驅(qū)區(qū)塊地質(zhì)儲(chǔ)量將達(dá)到8.9億噸,目前后續(xù)水驅(qū)區(qū)塊綜合含水為97.5%,已接近經(jīng)濟(jì)開(kāi)采界限。聚驅(qū)后后續(xù)水驅(qū)由于長(zhǎng)期開(kāi)采,優(yōu)勢(shì)滲流通道發(fā)育,有效開(kāi)采難度大,縱向上厚度比例只有12.8%,但吸水比例高達(dá)60.9%,平面上大面積分布,所占井組比例達(dá)到87.5%,聚驅(qū)后高滲透帶的存在,造成后續(xù)水驅(qū)“短路”,噸油耗水量大幅度增加,影響水淹段驅(qū)油效率,無(wú)效注水浪費(fèi)巨大。但目前還存在高水淹優(yōu)勢(shì)通道的識(shí)別與量化描述方法尚不成熟,常規(guī)識(shí)別方法還存在識(shí)別符合率偏低、無(wú)法實(shí)現(xiàn)定量描述、識(shí)別周期長(zhǎng)等缺點(diǎn);凝膠調(diào)堵劑初粘高(30mPa·s)、成膠時(shí)間短,無(wú)法實(shí)現(xiàn)油層深部定點(diǎn)封堵;體膨顆粒類初膨快,易剪切破碎,深調(diào)距離有限,有效期較短的問(wèn)題。針對(duì)聚驅(qū)后優(yōu)勢(shì)滲流通道識(shí)別及調(diào)堵技術(shù)存在的問(wèn)題,本文應(yīng)用3DSL數(shù)值模擬軟件識(shí)別優(yōu)勢(shì)滲流通道,應(yīng)用數(shù)值模擬方法給出注水井和采油井的注采關(guān)系、注水井的注入走向及在鄰近生產(chǎn)井的分布比例、流體在油藏中的流線(強(qiáng)弱及方向)、泄油體積和油井分配因子等重要信息。模擬結(jié)果可與常規(guī)優(yōu)勢(shì)通道識(shí)別方法、油水井動(dòng)靜態(tài)資料等對(duì)比驗(yàn)證符合率,判別方法更加有快速、準(zhǔn)確,規(guī)�；瘧�(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯,投入成本低,更有利于經(jīng)濟(jì)、快速、定量的識(shí)別油藏優(yōu)勢(shì)滲流通道,從而為油田確定調(diào)剖、調(diào)驅(qū)等措施提供定量依據(jù)。室內(nèi)自主研發(fā)了CYFD-1凝膠調(diào)堵劑體系,本文利用紅外光譜、動(dòng)態(tài)光散射儀,明確了凝膠調(diào)堵劑低初始粘度、超長(zhǎng)延緩成膠時(shí)間、長(zhǎng)期熱穩(wěn)定的作用原理,體系中加入了一種多氨基環(huán)形分子,通過(guò)氫鍵與-COOH鏈接,使聚合物分子鏈構(gòu)象變?yōu)榫砬?從而降低體系的初始粘度;利用pH緩沖體系,通過(guò)氫鍵束縛-COOH電離,控制交聯(lián)離子的電離速度,采用強(qiáng)螯合配位體,螯合交聯(lián)劑離子,控制交聯(lián)離子的釋放速度,達(dá)到了控制成膠時(shí)間的目的;凝膠體系中HPAM的側(cè)鏈所帶-COOH與表活劑膠束通過(guò)氫鍵作用鏈接,在體系內(nèi)形成雙網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu),增強(qiáng)調(diào)堵劑終粘、提高穩(wěn)定性。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CYFD-1凝膠調(diào)堵劑體系初始粘度低于10mPa·s,低粘度((27)300mPa·s)周期最長(zhǎng)達(dá)40天,終粘2500mPa·s以上(清水體系),成膠時(shí)間30-70天可控,可實(shí)現(xiàn)油層深部不同位置定點(diǎn)封堵。通過(guò)室內(nèi)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用嵌段聚合方法將高極性單體和疏水單體進(jìn)行聚合,雙酰胺基物質(zhì)為支化點(diǎn),輔以丙烯酸等高吸水單體及pH值調(diào)節(jié)劑,先按設(shè)定的比例進(jìn)行主鏈聚合,再加入疏水基團(tuán)和雙酯類增強(qiáng)劑,經(jīng)過(guò)輻射(鈷60)引發(fā)自由基合成,利用疏水基團(tuán)的斥水性,激活顆粒的“閥門(mén)”作用,來(lái)增加顆粒網(wǎng)格空間的疏水性。通過(guò)紅外光譜分析,表明設(shè)計(jì)的疏水和親水基團(tuán)已經(jīng)成功參與反應(yīng)形成顆粒體系。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明FZ-1顆粒調(diào)堵劑體系,具有初膨倍數(shù)低,緩膨時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),在礦化度為8000mg/L的污水條件下,初膨6倍/10天,終膨時(shí)間約55天,終膨倍數(shù)約32倍。在清水中,初膨6倍/10天,55天后,FZ-1顆粒調(diào)堵劑膨脹倍數(shù)為35倍。開(kāi)展了CYFD-1凝膠調(diào)堵劑體系三層巖心物模實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CYFD-1凝膠調(diào)堵劑沿水竄通道竄流,不污染中、低滲透層,注入凝膠后高滲透層得到有效封堵。封堵后高滲層分流率由72.7%降為0.7%,低滲層分流率為14.3%,中滲透層分流率85%,中、低滲透層改善效果明顯提升;凝膠后續(xù)水驅(qū)驅(qū)替時(shí)壓力由聚驅(qū)后續(xù)水驅(qū)壓力0.008MPa升至0.087MPa;表明對(duì)中低滲透層污染小、高滲層封堵性能好。建立了10m膠結(jié)長(zhǎng)巖心凝膠動(dòng)態(tài)成膠實(shí)驗(yàn)方法,首次觀察到了凝膠調(diào)堵劑在巖心深部動(dòng)態(tài)成膠現(xiàn)象,CYFD-1凝膠調(diào)堵劑體系可在10m長(zhǎng)巖心中“動(dòng)態(tài)成膠”;凝膠驅(qū)階段壓力“鋸齒狀”上升,凝膠具有較好的“流動(dòng)性”、“抗剪切吸附性”、“封堵性”;從電鏡掃描結(jié)果可以看出不同驅(qū)替距離體系均有成膠顯示。在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上,開(kāi)展了優(yōu)勢(shì)滲流通道封堵現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。Z281-SP42井組現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)低壓注入,初期注入壓力8.0MPa與注水壓力7.8MPa相當(dāng),注入井調(diào)堵后平均壓力上升1.4MPa,調(diào)堵過(guò)程中及調(diào)堵后4次連續(xù)剖面測(cè)試結(jié)果表明高滲層吸液比例由70.1%降到32.1%。示蹤劑測(cè)試表明調(diào)堵后優(yōu)勢(shì)滲流通道得到有效封堵,主要見(jiàn)劑方向發(fā)生改變,表明平面矛盾得到調(diào)整,調(diào)堵措施后最大日含水下降0.96個(gè)百分點(diǎn),最高日增油7.69t。Z80-P026井組調(diào)堵后6口注入井注入壓力相比調(diào)前平均上升2.5MPa,剖面改變明顯;措施后有9口油井見(jiàn)到較好效果,井組含水下降1.76個(gè)百分點(diǎn),最高日增油11.46t。
【圖文】：

建立經(jīng)濟(jì)有效的優(yōu)勢(shì)滲流通道識(shí)別及描述技術(shù)。（2）聚驅(qū)后 CYFD-1 凝膠調(diào)堵劑研制。通過(guò)分析現(xiàn)有聚驅(qū)后凝膠調(diào)堵劑存在的問(wèn)題，開(kāi)展了低初始粘度、長(zhǎng)延緩時(shí)間的 CYFD-1 凝膠調(diào)堵劑合成、作用機(jī)理、靜態(tài)性能及巖心評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，明確了 CYFD-1 凝膠的反應(yīng)機(jī)制，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證了聚驅(qū)后調(diào)堵效果。（3）聚驅(qū)后顆粒調(diào)堵劑 FZ-1 研制。通過(guò)分析現(xiàn)有顆粒調(diào)堵劑膨脹原理及存在問(wèn)題，提出了 FZ-1 顆粒的合成原理及路線；通過(guò)室內(nèi)合成、性能評(píng)價(jià)及巖心封堵率實(shí)驗(yàn)研究。（4）N 區(qū)塊調(diào)堵技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析。通過(guò)本課題中的優(yōu)勢(shì)滲流通道識(shí)別方法對(duì)目標(biāo)區(qū)塊的優(yōu)勢(shì)滲流通道進(jìn)行識(shí)別及描述；利用適于聚驅(qū)后深部液流控制的調(diào)堵劑對(duì)目標(biāo)井、目標(biāo)層位進(jìn)行深部調(diào)堵試驗(yàn)；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)示蹤劑測(cè)試及數(shù)值模擬等方法，開(kāi)展調(diào)堵前后單井/井組的注入剖面和開(kāi)發(fā)效果分析。1.4 研究技術(shù)路線根據(jù)優(yōu)勢(shì)滲流通道及描述技術(shù)研究，CYFD-1 凝膠和 FZ-1 顆粒兩類調(diào)堵劑體系的研制，及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)，形成適用于大慶油田 N 區(qū)塊葡 I 組聚驅(qū)后深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)路線（圖 1-1）。

基本原理模型中數(shù)學(xué)方程的解法，追蹤質(zhì)點(diǎn)，量化油水井間維網(wǎng)格數(shù)值差分法求解數(shù)學(xué)方程獲得網(wǎng)格壓力和飽模擬中質(zhì)量守衡、運(yùn)動(dòng)方程和滲流方程進(jìn)行整理，線法通過(guò)引入變換函數(shù)（time of flight，，物理意義時(shí)間），將三維飽和度方程轉(zhuǎn)化為一維流線方程，驅(qū)替流體質(zhì)點(diǎn)與飽和度的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)注采井間流量sv 度；；
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE357.46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2683911