1、聚合物驱效果影响因素敏感性分析摘 要：不同影响因素对聚合物驱效果影响程度存在较大差异，应用数值模拟手段研究了油藏地质因素、开发因素和注聚参数等参数对聚合物驱效果的影响。结果表明，反韵律模型的采出程度要好于正韵律模型和复合韵律模型；在渗透率级差较小、注聚时机较早、合理的注聚浓度和段塞体积等条件下，聚合物驱效果较好。并利用灰色关联分析的方法计算了各影响因素对的关联度，得出影响因素敏感性大小，确定出影响聚合物驱效果的主要因素。 关键词：聚合物驱 影响因素 数值模拟 灰色关联分析 聚合物驱作为一种主要的化学驱提高采收率方法已在国内有较大范围的推广1。但是统计发现，聚合物驱见效程度参差不齐，聚合物驱油效
2、果是各种影响因素共同作用的结果，然而有关聚合物驱影响因素对聚驱效果影响程度的评价却很少2，3。本文利用油藏数值模拟与灰色关联分析相结合的方法聚合物驱效果影响因素进行了敏感性分析，得出了聚合物驱各影响因素影响程度的相对大小，对聚合物驱决策及效果评价提供了必要的数据参考4，5。 一、地质模型的建立 依据胜利油田已实施的聚合物驱项目的油藏地质特点，以胜坨油田一区沙二 1-3 开发单元为实际模型。油藏埋深 1973.2m，有效厚度为10.8m，平均孔隙度为 29.0%，平均渗透率为 1.2m2，原始地层压力为20.2MPa，饱和压力为 12.0MPa，原始汽油比为 43m3t-1，地层原油体积系数为
3、1.12，地层水体积系数为 1，地层原油粘度为 25mPas，地面原油密度为 0.91gcm-3，地层水密度为 1gcm-3，原始含油饱和度为70%，不可及孔隙体积为 0.18，残余油阻力系数为 2，最大吸附量为160gg-1。 数值模型网格取 57573（XYZ） ，X、Y 方向网格步长取 20m，每层 3.6m，采用五点法注采井网（除考虑井网影响时） ，利用 eclipse 软件研究不同因素对聚驱效果的影响，先水驱再聚驱然后进行后续水驱，含水回升至 98%时，对计算结果进行分析。基础方案设计为正韵律沉积，油井含水在 92%左右时开始聚合物驱，聚合物浓度为 1200mg/L，段塞尺寸为 0.
4、246pv，整体段塞的方式注入。 二、聚合物驱效果影响因素研究 聚合物驱油效果的影响因素很多，本文主要从油藏地质因素，开发因素和注聚参数等 3 个方面讨论了 6 个影响因素。 1.地质因素的影响 1.1 油层韵律性 沉积韵律主要考虑正韵律、反韵律和复合韵律，以下在正韵律模型的基础上分别建立相应的模型进行模拟研究。研究结果表明，三种韵律模型的聚驱效果从好到差依次为：反韵律模型、复合韵律模型、正韵律模型。分析其原因，对于正韵律油层，低渗透部分处于油层的上方，这部分油层的吸液比例低，驱动效果差，加之重力作用，注入液沿着高渗透带窜流，容易形成底部水淹，底层开发效果较好，顶部波及程度低，剩余油富集现象。
5、对于反韵律油层，渗透率差异使注入液沿顶部高渗透带推进，而在重力作用下驱动液会向下部的低渗透层段窜流，增大了整个油层的波及范围，从而改善了中、低渗透层的驱动效果。 1.2 层间渗透率级差 在已建立的正韵律模型的基础上，保证油层平均渗透率不变的条件下，取渗透率级差分别为 1、2、3、4、5、8、10 进行研究。对比分析不同渗透率级差下的采出程度可以看出，随着渗透率级差增大，开采效果越来越差。主要是因为渗透率级差越大，非均质性越严重造成不同层位的吸液量差别也越大，高渗透层过早的见水，中、低渗透层的驱动效果很差，最终的采出程度也很低。 2. 开发因素的影响 2.1 注聚井网 在保证井网密度不变的条件下
6、，分别对五点法井网、反九点井网、排状井网三种注采井网进行模拟研究。计算结果显示，从采出程度上看，反九点法井网略好于五点法井网和排状井网，但从开发年限上看，五点法井网最短。 2.2 注聚时机 分别在含水率为 80%、85%、90%、92%、95%时进行聚合物驱，从含水率变化规律可知，注聚时机相对越早，聚驱效果越好。这主要是因为转聚时含水低，剩余油饱和度相对较高，聚合物溶液注入地层后，不论是进入高渗透层还是进入低渗透层，都容易形成原油富集带，见效时间早，且在驱替前缘形成的油墙厚度大，由于地层原油的粘度远大于聚合物溶液，因此，渗流阻力进一步增大，波及体积得到进一步提高，驱油效果也较好。 3.注聚参数
7、的影响 3.1 注聚浓度 在保证其他各项注聚指标不变的情况下分别考虑注聚浓度为800mg/L、1000mg/L、1200mg/L、1400mg/L、1600mg/L、1800mg/L、2000mg/L 进行模拟研究，研究结果表明，随聚合物浓度的增加，采出程度越来越高，原因是浓度越大，注入的聚合物量越多，顶部低渗层动用程度越大，开发效果越好。但吨聚增油量在 1200mg/L 以后开始降低，即经济效益越来越差。因此，在聚驱开发过程中，选用优化出来的最佳注入浓度 1200mg/L 效果较好。 3.2 注聚段塞体积 在固定注入浓度为 1200mg/L，其他条件不变的情况下，取段塞体积分别为0.082p
8、v、0.123pv、0.164pv、0.205pv、0.246pv、0.287pv、0.328pv 建立相关模型，进行模拟研究可知，注入段塞体积越大，采出程度越大，且含水率下降的幅度越大。聚合物段塞体积越大时，后续水驱对聚合物溶液段塞的“破坏”作用越小，导致生产井含水上升速度减慢，且较大的聚合物用量引起注入压力的增加，进而导致聚合物溶液的波及体积增大，可延长聚合物的开采时间。但并不是越大越好，图中显示在段塞体积达到 0.246pv 以后吨聚增油量开始大幅度的下降，因此应根据实际油田的情况选择合理的段塞体积。 三、影响因素敏感性分析 将聚合物驱看成一个灰色系统，用灰色关联分析的方法对各种影响因素
9、进行了敏感性分析6。以上分析的地质因素（韵律性、层间渗透率级差） 、开发因素（注聚井网、注聚时机） 、注聚参数（注聚浓度、注聚段塞体积）作为关联分析的比较数列，依聚合物驱的采出程度作为参考序列，以最终关联度计算公式得到不同影响因素的关联度，进而确定出聚合物驱效果影响因素敏感性大小为，注聚时机（0.653）注聚井网（0.63）韵律性（0.613）注聚段塞体积（0.57）注聚浓度（0.53）渗透率级差（0.50） 。主要因素为：注聚时机、注聚井网与韵律性。其中2 项为开发因素，1 项为地质因素。 四、结论 1.考虑地质因素影响时，反韵律油层的聚驱效果较正韵律油层和复合韵律油层要好。正韵律油层中，随
10、着渗透率级差增大聚驱开发效果越来越差。 2.考虑开发因素影响时，五点法井网、反九点法井网和排状井网相比，反九点法井网采出程度较高，五点法井网开采时间最短。随着注聚时机的提前，聚驱开发效果变好，开采时间也缩短。 3.注聚浓度，段塞体积越大，聚驱效果越好，但经济效益越差，两者均存在一个最佳值。 4.灰色关联分析方法得出聚合物驱影响因素影响程度从大到小排序为：注聚时机注聚井网韵律性注聚段塞体积注聚浓度渗透率级差。 参考文献 1王德民，程杰成，等.聚合物驱油技术在大庆油田的应用J.石油学报，2005， 26（1）74-75. 2元福卿，李振泉.不同因素对聚合物驱效果的影响程度研究J.西南石油大学学报（
11、自然科学版） ，2008，30（4）：98-100. 3李俊健，姜汉桥等.聚合物驱效果影响因素关联性及适应性分析J.石油钻采工艺，2008，30（2）：86-89. 4Xue Jiafeng， Liu Xiucang， Tao Yuan. etal. Field tests of polymer flooding in relative Homogeneous thick reservoirC. SPE 57292， 1999：2-4. 5徐罗滨，张伟，等.聚合物驱油数值模拟中的参数敏感性分析J.大庆石油地质与开发，2003，22（6）：65-68. 6 赵明宸，陈月明，等.调剖措施效果影响因素的不确定性及其关联性分析J.中国石油大学学报（自然科学版） ，2006，30（6）：60-62. 作者简介： 周晓丹（1986-） ，男（汉族） ，吉林德惠人，学士，从事油气田开发工程方面的研究。
