[01492098]强非均质油藏化学驱精细段塞组合驱油技术及应用

本项目属油气田开发与开采工程技术领域。 我国东部以大庆为代表已进入高含水后期开采阶段的老油田和海上油田,适合化学驱油的油层地质储量达到48亿吨,其中陆上二类、三类油层和海上油田地质储量占40亿吨,这部分原油依靠目前水驱和化学驱技术采收率可达到40～50%,仍有巨大的提高采收率潜力。但经长期水驱和化学驱,油田非均质性增强,原有的层内、层间和平面矛盾加剧,化学驱单一浓度大段塞与油层非均质性和压力场不均匀性的矛盾突显,在此情况下进一步提高原油采收率和经济效益,已成为油田生产急需解决的重大课题。研究这一课题面临两大技术难题： ①中渗透二类油层化学驱扩大波及体积技术; ②高渗透一类油层聚驱后进一步提高采收率技术。目前国内外已经有室内实验原油采收率达到80%的化学驱油技术,但在油田应用中尚无法解决这两个技术难题,为此本项目研发出： （1）陆上二类油层化学驱精细段塞组合驱油技术。应用自主研制的可视化填砂模型、光刻物理模型以及人造岩心、天然岩心室内物理模拟实验和数值模拟方法,发明出陆上二类油层化学驱精细段塞组合驱油技术。弱碱三元复合驱,与现有技术对比,室内实验驱油剂波及系数提高7.7%、原油采收率提高4.53%,现场试验原油采收率提高2.1%。解决了单一浓度驱替剂与地层非均匀条件不匹配的问题。 （2）陆上一类油层聚合物驱后二元-泡沫精细化段塞组合驱油技术。通过人造岩心、贝雷岩心和天然岩心等物理模拟对比实验,结合不同渗透率油层孔隙体积分布规律和数值模拟计算,发明出聚合物驱后二元-泡沫交替注入段塞组合技术,使聚驱后一类油层原油采收率进一步提高12%以上。 （3）海上油藏聚合物-二元复合驱多段塞驱油技术。发明出驱油过程中剩余油饱和度实时监测技术,结合四层非均质加厚模型、二维非均质模型和人造正方岩心等物理模拟实验,研发出适合海上稠油油藏的聚合物-二元复合驱多段塞驱油技术。二元复合驱后波及系数较聚驱段塞结束时提高19.23%,其中,低渗层对提高采收率贡献比例由3.73%增加到46.43%,最终采收率较等经济条件下聚合物驱提高2.47%。 （4）化学驱精细段塞组合扩大波及体积的机理。通过渗流理论分析、新建化学驱段塞推进数学模型计算、光刻可视化物理模拟等技术,揭示了化学驱多段塞组合驱油技术扩大层内和层间波及体积的机理,在此基础上,建立了不同非均质油藏化学驱多段塞组合设计模型,分别针对大庆油田一类、二类油层和海上油藏优化设计出精细段塞组合方案。 已获授权国家技术发明专利9项、实用新型专利5项,软件著作权3件,发表论文（专著）68篇,其中SCI、EI收录13篇。已是成熟技术,对进一步提高化学驱采收率技术有示范作用,推动了石油行业的技术进步。成果整体达到国际先进水平,其中大庆油田二类油层逐级降粘三元复合驱技术处于国际领先水平（见鉴定证书和查新报告）。 本技术已在大庆油田老区五个采油厂以及中海油天津分公司锦9-3等油田得到应用,总井数1200多口,近三年累积增油 170.03万吨,节约化学剂用量9.02万吨,新增利润33.08亿元。