吳朝輝 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江 大慶163114）

根據(jù)方案要求將北北塊二區(qū)劃分為2個(gè)模擬區(qū)塊，分別為“二三結(jié)合”區(qū)塊和北部上返剩余井區(qū)塊，其中，“二三結(jié)合”區(qū)位于喇嘛甸油田北北塊二區(qū)南部14＃斷層南部，含油面積5.0km2，目的層薩Ⅲ4－10油層，發(fā)育砂巖厚度8.9m，有效厚度6.7m，平均有效滲透率為594mD，地質(zhì)儲(chǔ)量476.5×104t。該區(qū)采用150m五點(diǎn)法面積井網(wǎng)，新鉆注采井204口，其中采油井115口，注入井89口。其模擬區(qū)縱向上按沉積單元（薩Ⅲ4－10油層）劃分為4個(gè)模擬層（模擬層號(hào)1、2、3、4分別對(duì)應(yīng)實(shí)際小層號(hào)薩Ⅲ4＋5、薩Ⅲ6＋7、薩Ⅲ8和薩Ⅲ9＋10），平面網(wǎng)格步長取25m，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)劃分為178×227×4＝161624個(gè)節(jié)點(diǎn)。

1 注聚參數(shù)調(diào)整方法

聚合物驅(qū)數(shù)值模擬研究的關(guān)鍵及難點(diǎn)在于聚合物特性參數(shù)的確定，計(jì)算時(shí)選用的參數(shù)應(yīng)該是聚合物溶液在地層條件下的參數(shù)，而這樣的參數(shù)無法直接測得。因此，只有在全面了解聚合物驅(qū)油機(jī)理和深入分析聚合物現(xiàn)場開采過程之后，才能通過數(shù)值模擬方法對(duì)現(xiàn)場驅(qū)油進(jìn)行動(dòng)態(tài)擬合，并對(duì)室內(nèi)測定的參數(shù)進(jìn)行合理修正，最終確定模擬計(jì)算所需要的相應(yīng)參數(shù)［1－2］。聚驅(qū)可調(diào)參數(shù)包括：聚合物溶液黏度－濃度關(guān)系參數(shù)；聚合物溶液流速對(duì)溶液黏度影響的剪切率參數(shù)；溶液中含鹽量對(duì)溶液黏度影響參數(shù)；聚合物溶液不可及體積參數(shù)；聚合物溶液濃度與水相滲透率下降關(guān)系參數(shù)；聚合物吸附量參數(shù)；離子交換數(shù)據(jù)，擴(kuò)散、彌散參數(shù)等［3－4］。

1.1 不可及孔隙體積參數(shù)的調(diào)整

聚合物溶液的不可及孔隙體積是指聚合物溶液不能到達(dá)的比聚合物分子小的多孔介質(zhì)的孔隙體積。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行巖心驅(qū)替時(shí)，注入聚合物溶液的同時(shí)注入示蹤劑，其結(jié)果是聚合物比示蹤劑先出來，該現(xiàn)象被解釋為流經(jīng)孔隙介質(zhì)時(shí)聚合物分子比溶劑流動(dòng)的快，聚合物能夠流經(jīng)的孔隙體積小，也決定不可及孔隙體積參數(shù)對(duì)聚合物驅(qū)含水下降時(shí)機(jī)具有較大影響。

1.2 相對(duì)滲透率曲線的調(diào)整

目前，聚合物驅(qū)油數(shù)學(xué)模型對(duì)聚合物驅(qū)油機(jī)理的描述僅考慮了聚合物驅(qū)替液的黏性提高宏觀波及效率一個(gè)方面，不具備聚合物溶液的彈性能夠提高微觀驅(qū)油效率模擬功能［5］。

大量理論研究證實(shí)，聚合物溶液具有黏彈性，在驅(qū)油過程中，其黏性能夠改善油水流度比，擴(kuò)大宏觀波及效率；而靠其彈性能夠攜帶水驅(qū)無法驅(qū)動(dòng)的殘余油，降低殘余油飽和度，提高微觀驅(qū)油效率［6－8］。

根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)研究，高濃度聚合物驅(qū)油條件下［9－10］，油、水兩相相對(duì)滲透率曲線與普通濃度條件下的相對(duì)滲透率曲線在形態(tài)上是一致的，所不同的是聚合物濃度越高（1600mg／L），相同含水飽和度下水相相對(duì)滲透率越低，油相相對(duì)滲透率越高，最終殘余油飽和度越小（見圖1）。

1.3 黏濃關(guān)系曲線的調(diào)整

由于ECLIPSE數(shù)值模擬軟件是單一分子量剛性數(shù)值模型［3］，所以針對(duì)多種分子量同時(shí)在模型中應(yīng)用的情況，筆者采取了應(yīng)用多條聚合物黏濃參數(shù)來描述，整理實(shí)驗(yàn)室不同分子量的黏濃關(guān)系數(shù)據(jù)，考慮到聚合物在地面管網(wǎng)中黏度的損失，對(duì)黏濃參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整后，按相應(yīng)黏度30%的損失計(jì)算，確定模型采用的黏濃參數(shù)［11］（見圖2）。由圖2可知相同分子量聚合物黏度與濃度基本上呈正相關(guān)性。

圖1 不同聚合物濃度下相對(duì)滲透率曲線

圖2 不同分子量聚合物黏濃關(guān)系曲線

1.4 吸附參數(shù)的調(diào)整

調(diào)整吸附參數(shù)可以擬合含水下降時(shí)機(jī)，與調(diào)整孔隙體積參數(shù)的效果類同，但對(duì)含水漏斗后沿影響不大。

2 注聚參數(shù)擬合方法

1）壓力擬合方法。歷史擬合首先要進(jìn)行壓力擬合，在聚驅(qū)跟蹤擬合過程中由于注入聚合物溶液降低了水相黏度，相應(yīng)加大了注入壓力，所以在擬合中要達(dá)到實(shí)際的注入量會(huì)使模型中網(wǎng)格壓力超出底層破裂壓力。通過加大滲透率，增加孔隙體積等水驅(qū)擬合方法無法實(shí)現(xiàn)壓力和含油飽和度的同步擬合，主要原因是在注聚過程中模擬器只考慮了水相滲透率變化而沒考慮聚合物彈性驅(qū)油機(jī)理，模擬器沒有對(duì)聚合物彈性驅(qū)油（毛細(xì)管數(shù)的相對(duì)滲透率的修正）進(jìn)行描述。因此，ECLIPSE在化學(xué)驅(qū)模擬中壓力擬合時(shí)，需要在擬合中人為對(duì)相對(duì)滲透率曲線進(jìn)行修正，以達(dá)到采出程度和壓力同時(shí)擬合的目的［12］。

2）含水?dāng)M合方法。在聚合物驅(qū)含水?dāng)M合和水驅(qū)含水?dāng)M合大致相同，既需要分析單井生產(chǎn)狀況、注采關(guān)系與地質(zhì)模型參數(shù)是否匹配，另外在聚驅(qū)跟蹤擬合中還要考慮聚合物溶液在地下的各種流體特征變化［12］，如不同分子量聚合物不可及孔隙體積隨著巖性不同而變化、聚合物溶液在管網(wǎng)進(jìn)入地下后聚合物溶液的吸附、擴(kuò)散、降解等特性，通過調(diào)整聚合物相關(guān)物性參數(shù)擬合含水率。

3）跟蹤擬合方法。具體在跟蹤擬合時(shí)，需要與現(xiàn)場調(diào)整相結(jié)合，做法是擬合一個(gè)時(shí)間段的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)效果不好的生產(chǎn)井進(jìn)行分析做出參數(shù)調(diào)整方案，再預(yù)測下一時(shí)間段生產(chǎn)效果，同時(shí)將參數(shù)調(diào)整與現(xiàn)場實(shí)際結(jié)合，再將實(shí)施方案后的措施井井史數(shù)據(jù)加載到模型中進(jìn)行跟蹤擬合，并對(duì)下一時(shí)間段進(jìn)行預(yù)測，觀察參數(shù)調(diào)整效果。

3 聚驅(qū)跟蹤擬合實(shí)際應(yīng)用

北北塊二區(qū)跟蹤擬合至2013年8月末，區(qū)塊產(chǎn)油指標(biāo)擬合較好，相對(duì)誤差在1%以內(nèi)，綜合含水?dāng)M合計(jì)算結(jié)果與實(shí)際指標(biāo)趨勢一致，誤差在2%以內(nèi)，單井?dāng)M合難度較大，單井產(chǎn)油擬合誤差精度在1%以內(nèi)占70%。綜合含水?dāng)M合精度在2%以內(nèi)占60%。

從分區(qū)塊統(tǒng)計(jì)情況看，截止2013年8月，北北塊二區(qū)聚合物體積波及系數(shù)為79.4%，其中“二三結(jié)合”區(qū)塊為74.2%，低于全區(qū)5%，北塊新井區(qū)塊為87.5%，高于全區(qū)8%。

根據(jù)數(shù)模統(tǒng)計(jì)結(jié)果，把儲(chǔ)層按巖性滲透率級(jí)別劃分為特高滲透層（＞1000mD）、高滲透層（500～1000mD）、中滲透層（200～500mD）和低滲透層（＜200mD）。根據(jù)北北塊二區(qū)數(shù)模預(yù)測結(jié)果（見表1），聚驅(qū)后低、中滲透儲(chǔ)層的殘余油飽和度仍高于高滲透儲(chǔ)層，剩余油富集區(qū)域是在后續(xù)水驅(qū)中進(jìn)一步采取措施提高采收率的研究對(duì)象。

表1 不同滲透率級(jí)別油層采出程度表

4 結(jié)論

1）通過水驅(qū)擬合和聚驅(qū)跟蹤調(diào)整參數(shù)不同進(jìn)行研究，形成了更加完善的數(shù)值模型，為區(qū)塊動(dòng)態(tài)分析和管理提供了有力的數(shù)據(jù)支持。

2）研究了聚合物跟蹤擬合與水驅(qū)擬合流程的差別和方法，為模型的預(yù)測、區(qū)塊的開發(fā)形勢和潛力區(qū)域及動(dòng)態(tài)調(diào)整提供了依據(jù)。

3）聚驅(qū)數(shù)模跟蹤預(yù)測有助于低壓帶油水井工作制度及油水井產(chǎn)液量、注水量的調(diào)整。

4）通過實(shí)際動(dòng)態(tài)與數(shù)模跟蹤預(yù)測對(duì)比分析，清楚了區(qū)塊的開發(fā)形勢和潛力區(qū)域，為區(qū)塊動(dòng)態(tài)調(diào)整提供了思路。

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