聚合物驱与深度调剖技术的比较

AComparisonofPolymerFloodingWithIn-DepthProfileModification聚合物驱和深度调剖技术的比较提纲1.概述（Summary）2.介绍（Introduction）3.方法与假设（MethodsandAssumption）4.讨论（Discussion）5.结论（Conclusions）概述对于存在窜流但是裂缝并不造成严重水窜的层状油藏，见水后，改善扫油效率是惯常而必须的。对于中性粘度油藏来讲，聚合物驱是这类油藏的一种选择。然而，近年来，一种深度调剖技术形成商业化运营，即在搞渗透率层中设置挡板（ablock）。★理论需要：1、阻断剂具有低粘度（理想为一个单位流动性位移）2、在高渗透层阻断剂体后缘超过在低渗透层阻断剂体前缘3、在高渗透层的适当位置形成有效地挡板（封堵）采用模拟与分析研究，通过建立函数关系来检验这两种方法的原油采收效率包括因素：1、渗透率差异2、相对区域厚度3、原油粘度4、聚合物溶液粘度5、聚合物块和阻断剂块的尺寸6、聚合物和阻断剂的费用目的：研究在什么时候深度调剖过程优选于传统聚合物驱。提纲1.总结（Summary）2.介绍（Introduction）3.方法与假设（MethodsandAssumption）4.讨论（Discussion）5.结论（Conclusions）介绍众所周知，在水驱和其他驱油方式下，非均质性是降低扫油效率的主要原因，基于此，大量的方法被用于提高扫油效率。1、聚合物驱2、用于深度调剖技术的凝胶3、水样凝胶置放之后的水洗4、利用热驱动前缘聚合物驱：实验视频：结论：随着注入流体粘度的增加，在低渗透层的扫油效率也随之增大。用于深度调剖的凝胶技术：实验视频：结论：在聚合物布置过后，注入水在高渗层形成严重的粘性指进而发生水窜。水样凝胶放置之后的水洗：结论：我们需要认识到这个方案的很多的局限性。第一，凝胶处理方法不能够改善超过最大预凝胶在油藏中渗透深度的扫油效率。一旦超过了高渗透层中凝胶体，流体就会流回高渗透窜槽。利用热驱前缘：说明：如果注入的预凝胶受温度激活，在这个配方透过热前缘之后，在高渗层中可能会形成一个段塞（图4）。经合理的设计，在低渗层中不会形成段塞因为预凝胶不会到达热前缘（所以预凝胶不会经历一段高温反应而形成凝胶）。近年来，一个奇异的新观念已经商业化了。我们把它归功于深度“激发”技术。因为它运用聚合物粒子在激活后，来“激发”或者膨胀。这种材料由含磺酸盐的微粒（直径0.1-3μm）通过稳定和不稳定的内部交联构成。提纲1.总结（Summary）2.介绍（Introduction）3.方法与假设（MethodsandAssumption）4.讨论（Discussion）5.结论（Conclusions）方法与假设假设：1、深度调剖的粘弹性材料在被激活前与水相同的粘度2、激发性材料不引起低渗透层的渗透率降低3、激发性性材料激活瞬间完成4、存在于高渗透层的激发性材料一旦激活其渗透率减小到零5、渗透率降低具永久性6、毛管压力和重力忽略7、形成的膨性块（体）边界无扩散8、注水井与生产井间流体的流动为线性流此外聚合物流变型属牛顿流体；聚合物滞留保持不充满孔隙空间；聚合物不降低水驱能够驱动的剩余油饱和度方法：模拟和分析一、在注聚合物或者激发性介质安置的初始，假设在高渗透层处于剩余油饱和度，低渗透层具有原始含水饱和度，并假设粘弹性介质安置立即完成。那么即建立模拟分析：1、油藏初始据有原始含水饱和度2、在开始注聚合物或粘弹性介质（膨性体）前注入1PV的水3、连续注入激发性材料直到其到达所需位置二、利用计算机建立模型：测试在两种过程下的原油采收效率渗透率比值（HvsL最高到10倍）原油粘度（最高到1000cp）注采井间距400米两层连结厚度10米油藏网格划分，X方向20个网格，Y方向上1个，Z方向上两个提纲1.总结（Summary）2.介绍（Introduction）3.方法与假设（MethodsandAssumption）4.讨论（Discussion）5.结论（Conclusions）讨论原油粘度的影响渗透率差异的影响层厚度的影响影响因素考虑与局限注入能力的顾虑其他因素顾虑价格的考虑原油粘度的影响：图5到图7的粗黑实线显示了含10,40,100cp聚合物的聚合物驱的结果。空心细线显示针对深度调剖方案的不同规模（充填高渗层5-90%）的结果。渗透率差异的影响：图6和图8的比较显示当渗透率差异从10:1下降到5:1时运用深度调剖（较之10cp聚合物驱）的提高的采收率大量降低。图9（2:1的渗透率差异）显示对于任何尺寸的彭性体，较之10cp聚合物驱深度调剖没有优势。层厚度的影响：对于大的膨性体尺寸（35或者90%），深度调剖显示厚度比为9：1和3:1（分别是图6和图10）更高的的采收率（相比10cp聚合物驱）.然而，对于厚度比3:1出现的优势PV的小范围（图10中1.3-2.5PV）超过厚度比9:1出现的优势PV的小范围（图16中1.2-4PV）.对于1:1厚度比，图11显示10cp聚合物驱优于深度调剖。这些结果显示深度调剖更适用于高渗透差异（10:1），高厚度比（低得很透层厚度10倍于高渗透层厚度）。价格的考虑/讨论：结论：尽管大规模的膨性体可获得更多的采收率，考虑到膨性体价格比聚合物贵，期望采用越小规模获得最大利益。注入能力的顾虑/讨论：注入损失——选择深度调剖技术优于常规聚合物驱的关键动力大量的水驱和聚合物驱的注入井被认为是裂缝性。裂缝尤其可能出现在有冷水注水井的热油藏。甚至当加密（集中）注入，粘性聚合物溶液（200-300cp），在油田应用中注入能力没有成为一个难题，因为裂缝扩展来调节流体注入的粘度和速度。当然，主要关心的是当高于破裂压力注入时，目前不容许裂缝延展并且在一个方向上而引起严重的水窜，也不允许它们延展至区域之外。例子：在适当的情况下，高于破裂压力的注入能够大量1)增加聚合物溶液的注入能力和流体在油藏井网中的通过能力2）降低聚丙烯酰胺溶液的化学分解，3）增加井网扫油效率。运用油田资料和理论分析，这些论据在中国大庆油田被证实，作为世界最大的聚合物驱作业。其他的顾虑和局限：1、渗透2、再处理3、正确的问题诊断4、毛管力5、重力6、聚合物体规模7、径向流动8、不同模型的归纳如果小规模的膨性介质被注入（PV约高渗层的5%），当膨性体被安置在油藏深部会发生严重的混合和渗透——因而，稀释这些结构体并且潜在地中和封堵剂的效果。又，之前提到过的，由于激发材料提供了有限的渗透率降低，并且激发材料具有一定的流动性，封隔体将会最终被粘性指进稀释和中和。渗透作用：在第二次或其后的处理中，高渗层中的隔板或者部分隔板将会1）在安置过程中转注新的激发介质进入低渗区域2）阻止新的隔板被安置在油藏中较第一次隔板更深的位置。这些因素会中和深度调剖的处理能力。再处理：本文中的假设和某些前提讨论是油藏中裂缝或者破碎裂缝并不引发严重的水窜。然而，如果在水驱中有利的流度比（低粘度原油）而且最大渗透率差异比较适中（4:1），人们会疑问为什么如果原油采收率很低，水油比却很高（20）。对于这类案例，人们需要重新考虑裂缝是否对窜流重要。如果是，保证可以考虑传统凝胶处理。正确的问题诊断：如果油藏是水湿而且如果低渗层的渗透率足够的小，水驱水将会被毛管力吸入进低渗层。因此，水驱会比我们工作中展示的更有效果。在深度调剖放置膨性体的过程中，毛管力可能会吸入激发材料进入低渗层，可能在低渗层中形成流动堵塞来中和处理效果。相反对于聚合物驱，毛管力行为吸收更多的水或聚合物进入低渗层将会提高注水效率。毛细管力：如果高渗层在低渗层上面，注入水，聚合物溶液和激发材料将会趋向于降落进低渗层。这种行为将会增加水驱和聚合物驱的波及范围。然而，对于深度调剖来讲，激发性介质的进入可能在低渗层中形成堵塞从而中和处理作业。如果高渗层在低渗层下边，重力影响就没那么重要了。重力：图5到图11显示连续聚合物注入的结果（在开始注入1PV盐水后）。当然，油田应用将会注入有限尺寸的聚合物。依照聚合物体，推测，重新注入盐水。在聚合物驱停止后，不确定存在原油采收行为，因为其后的注入水将透过聚合物体粘性指进。目前的模拟方法通常很少模拟指进行为。最保守的方法就是简要假设在停止聚合物注入后，原油开采间断（短期间断）。通过这种方法，我们的图示能够用来做聚合物体尺寸的一个保守的比较。例如，图11中，注入1PV的水，其后注入1PV的10cp的聚合物溶液，采出68%的可动油——而最差的案例中，在其后的注入水工程中无油可采。聚合物体规模的影响：径向流：注意图6中，所有的深度调剖案例提供了比水驱更高的采收率值。想比与径向流，5%HP-PV的膨性体（图16的空心圆）与水驱（图16中细实线无任何标志）相比并没有优势。又，35%HP-PV膨性体对径向流的的好处（图16，空心三角形）并没有对线性流的好处大（图6空心三角）。此外，在径向流中，10cp聚合物驱的采收率（粗实线实心圆，图16）总是大于5%和35%HP-PV膨性体。这并不同于线性流（图6可看出）。因此，从提高原油采收率/驱油效率的角度，聚合物驱比深度调剖更有利。当然，我们必须记住，聚合物驱事实上不利于径向流的注入。正如本文提到的，在我们的分析中建立了大量的模型。依照这些假设使我们的结果偏向于对深度调剖有利：1）没有重力2）没有毛管力3）无化学体的渗透4）在安置过程中膨性体具有和水相同的粘度5）膨性体没有安置于低渗透层6）膨性体激活后不可移动。遵循这些假设使我们结论偏离了深度调剖：当激发性介质设置时，在膨性体处可移动的原油变得不可移动（在膨性体中的渗透率永久降为0）。不同模型的综合：提纲1.总结（Summary）2.介绍（Introduction）3.方法与假设（MethodsandAssumption）4.讨论（Discussion）5.结论（Conclusions）结论深度调剖技术在高渗透率比（10:1），高厚度比（LvsH,10:1），相对低的原油粘度情况下更实用。但由于阻断剂比传统聚合物贵，经济上提倡较小规模的阻断剂块（即高渗透层孔隙体积的5%）。但从短期经济上讲，深度调剖所能提高的最终采收率要低于传统聚合物驱。从长远来看，选择深度调剖技术无论从采收率角度还是经济角度都具有优越性。