阿曼南部一个大**的聚合物驱——结果与计划
Dennis Denney
在重**储层中，由于不合适的流度比，水驱会留下未波及****体积，这会导致较低的最终采收率。用聚合物增加注入水的粘度能提高水/**流度比，带来提升的采收率。在**试验和实验室研究之后，2019年实施了全**规模聚合物项目。一个关键风险是聚合物注入能力较差。但是，初始**结果显示注入能力好于预期。研究数据指出：1）聚合物注入的井眼清扫质量有所提升，这是由于提高了流度比；2）一些注入井中的小规模次生裂缝有助于提高注入能力。这些因素允许注入比计划更多的聚合物体积，导致提高了体积波及效率和生产井响应。 1 引言
该大型砂岩**于1956年发现，位于南阿曼盆地的东侧。从1956年到1964年钻了5口井，结论是**开发是不经济可行的。1976年开始了另一个钻探运动，该**于1980年投入生产，原**为重质**（22o API），粘度较高（90cp）。该**高度各向异性，有砂岩、杂岩和页岩体。但是，在主要储层单元中，净砂岩占储层比率接近1.0且渗透率也很高。金属表面镜面
处理 调漆设备
由于原**相对较粘的特性，以及由此带来的驱替水中较差的流度比，因此水驱的条件并不理想。Buckley-
Leverett分析模型指出，在**生命早期不存在明显的注水前缘，且整个储层中水是流动的。一旦水到达一口生产井，含水率就会迅速上升，且许多孔隙体积（大于2孔隙体积）必须要用水力压裂处理来产生可采**。水驱能达到的采收率估计为20%-30%。完成了不同的提高**采收率（EOR）**规模先导实验（聚合物和蒸汽）。这两个聚合物先导实验表明，聚合物可以在储层中稳定存在许多年，且使用聚合物带来的**增产量是可观的。该**测试聚合物提高采收率技术的先导实验提供了早期深刻洞察：使用聚合物是最佳的提高采收率概念。该试验使得我们能够在**价提升从而明显改善了开发的经济效益之后更快地实施该技术。而且，早早认识到要用聚合物提高采收率技术确保该**的长期开发战略。聚合物驱项目设计的是分阶段实施，在进行后面的阶段之前先学习前一个阶段。阶段-I的目标区域是储层特性与聚合物先导实验储层特性类似的区域。阶段I项目是向27口现存的注入井注入聚合物，目标是把目标区域的采收率增加大约10%。聚合物注入在以下位置发生：20个反九点井网，4个反五点井网，所有都带有垂直注入井，三个井网带有水平注入井。2019年2月进行了初始聚合物注入，2019年4月该项目完全外包。聚合物注入速率大约是13000立方米/天，井口的聚合物粘度为15cp。该项目是阿曼及** 的第一个全规模聚合物项目，也是世界上为数不多的全规模聚合物应用之一。 2 地面设施
阶段I 要求的地
面设施包括一座水
汽车夜视仪处理工厂（图1）和
一座聚合物混合工
厂（图2）。水处理
工厂处理产出水，以
减少水中**含量，同
时将悬浮固体减少
到规定的范围内来确
保能保持最佳的聚合
物注入速率。水处理
工厂使用两阶段处理
法。第一阶段使用引
**浮选单元，通过液
滴聚结来移除原**与
固体。第二阶段使用
核桃壳过滤器来处理水，使水达到一个较
高的规格。聚合物工厂将聚合物与二次处理水混合，使之达到要求的粘度，然后把它注入27口聚合物注入井。两个工厂都运转得不错，聚合物也在以原计划的速率和聚合物粘度向27口井注入。 3 初始聚合物注入能力
对于该**的聚合物驱来说，注入速率是一个关键参量。最终采收率强烈取决于冲出储层的流体量。按照计划，注入在控制压裂条件下发生，这是由于基质压裂会导致极低的注入能力。涉及到次生裂缝建全自动文具盒
模的广泛研究指出，向注入水中加入聚合物可能会影响流经次生裂缝缝壁的注入流体的漏失特性。为了调查这些效应，冲洗岩心实验用淡**产出水进行。这些（和其它）数据用于一系列的模拟来评估最大允许注入速率，这取决于漏失速率和裂缝生长的平衡。结果是当组成成分水是干净的时候，聚合物溶液注入速率显著增加。该程序没有过多地增加次生裂缝的风险，这也是为什么使用两阶段水处理系统的原因。 注入压力数据，从2019年2月聚合物驱开始时采集，历时2年，这些数据对于设计聚合物粘度来说比预测的要低。研究了几种机制来解释不同的注入能力和**响应。初步发现如下。
1）大多数聚合物注入井都压裂了或者在压裂条件下注入。
2）低视粘度不可能是剪切降解造成的。这一点通过对回采和采出聚合物的测量得到证实。
图1 水处理工厂。
图2 聚合物混合工厂。
3）聚合物流变学（比如剪切变薄和变厚分别导致的粘性减少/恢复）可以解释针对一些注入井获得的结果。
4）清井（趋肤效应降低）在干净水或聚合物注入的条件下可能发生，但是量化该效应是不可能的。
5）导致多孔媒介中聚合物粘性降低的已知稀释机制效果不明显。
6）没有直接证据证明径向流动几何形状本身导致稀释，但是这会是一个新机制，且正在研究与控制条件下的线性流动的比较。
7）局部地质各向异性可能存在，并能导致无效率的扫**和未预期到的水流路径，尤其是在水平井中。
发现井1和2与**中聚合物先导实验过程中观察到的结果一致。检查到了比设计远场流变更低的视粘度，并发现它在一些情况下能导致合理的压力拟合。但是，会要求引入小裂缝以在其它情况下达到拟合。后一模型可总结为：使用近井眼现象来解释观察到的注入能力，同时远场聚合物粘度（以及预期驱替特性）不受影响。它也抓住了径向流动对聚合物流变的潜在影响。
4 **收获
驱替响应是鼓舞
人心的，收获的**也
多于预期。图3表明
来自聚合物驱的**产
量在所有层次上都增
加了：**、井网和单
井。总液体产量的减
少和**产量的增加表明了聚合物驱的响应。超过60%的井网
井已经对聚合物驱有了反应。随着时间的推移，人们期望更多的井有所反应。由于反应不错，聚合物生产是这个**的关键。2019年**产量是该**31年历史上的最高水平。但是，至今的良好**产量应当放在这样的环境下看待：它仅代表预期的26年项目寿命中的2年的聚合物注入；因此，为了得出长期表现的最终结论，需要更多的产量数据。
5 监测活动
对于阶段I 项目来说，监测是至关重要的。已经收集了大量的监测数据，这大大增进了对驱替过程的理解，也使得识别和实施创新监测技术成为可能。监测活动的结果总结如下。
1）聚合物注入井中完成的台阶状测试显示，在低于裂缝传播/负增长压力条件下，绝大多数井中均达到了目标注入速率。
2）在垂直聚合物注入井中，
氧活化测井证明是机械旋转测井的合适的替代选 图3 阶段-I 聚合物注入过程中的**产量的增加。
择，在水平注入井中，分布式温度传感器（DTS ）证明是个好的替代方案，这是由于机械旋转在聚合物中不能恰当地工作。
3）生产测井工具（PLT ）和DTS 数据指出，注入处理水然后注入聚合物提高了垂直波及，如图4所示。
4）PLT 调查有助于识别生产井中水进入的区域。结果，在一些生产井中就成功地进行了机械堵水作业，以提高**采收率。
5）由于完井结构，发现饱和度监测的电磁成像是不适宜的。
6 生产化学
阶段I 项目使用高分子聚合物来准备粘性聚合物溶液。这些高分子聚合物溶于水。聚合物的粘稠化特性受以下参数的影响，比如盐度、水的硬度、温度、吸附作用、保持力和聚合物结构。在一个极端情况下，这些参数能通过破坏分子结构的方式使聚合物发生降解。因此，为了在EOR 过程中使用聚合物，必须避免降解。粘度，作为主要的聚合物特性，可能以化学、机械或生物的方式降低。
通过添加稳定化学剂合适地移除氧**可以稳定聚合物溶液。在聚合物的初始分解阶段，为了避免粘性损失而应用了这些方法并进行到底，直到完成了向储层的注入。了解基本的物理/化学要求，使通过化学应用避免粘度损失和混合设备的合适设计成为可能，这包括用一个氮**层来避免氧**进入该过程。该性能应当能导致聚合物水溶液的较长稳定时间，并在一般储层温度下使它保持稳定。
用来生产聚合物溶液的化学品是聚丙烯酰胺聚合物（18-到20道尔顿分子量）、硫脲、异丙醇和氧**清除剂。该工厂将干聚合物粉与处理水和这些化学剂混合在一起。将硫脲与液态异丙醇（化学稳定剂）和氧**
清除剂混合会产生异丙醇硫脲
移动语音短信图4 2019年聚合物注入增加了波及，可能是对水进行清洁的结果，同时与2019年注入未处理水做了对比。
水，这是保护性物质，能保持要求的粘度。指纹门禁系统
7 后续项目
图5显示了该**
的开发阶段。阶段II
项目将使用现有的
井以及当下的聚合
物工厂过剩的生产
能力。开发计划是强
有力的且定义明确，
有19个额外的聚合
物井网。Marmul 聚
合物驱阶段II 的目标是在该项目第一阶段成功实施的基
础上用聚合物驱继续开发该**。第二阶段开发要求转换注入井并开启一些关闭的井；因此，没有分配任何钻井成本给该项目。这个因素加上可获得的工厂损耗，将资本支出限制在一个很小的量。
阶段III 通过加密钻井和聚合物注入手段覆盖了该**剩余的井。阶段III 概念将使用五点和九点井网对该**进行垂直开发。该计划将用五点井网，400米井距开发最多产区域，随后会用九点井网、400米井距进行加密钻井。**侧翼区域（阶段I 的部分区域）的进一步开发开始会以九点井网、600米井距进行，随后会用五点井网、300米井距进行加密钻井。正在进行研究来优化阶段III 的加密井和聚合物驱的开发概念。
8 结论
该大**的EOR 技术的先导实验提供了早期的洞察：对于该**来说，聚合物注入是最佳的EOR 概念。当**价上升，达到经济开发的要求时，该知识能带来该技术的更快实施。而且，早早认识到聚合物注入是最佳EOR 技术保证了该**可以建立长期开发战略。2019年第一季度实施阶段I 项目时，开始向27口聚合物注入井注入聚合物。至今在所有层次上均观察到了好的聚合物注入能力和**响应（**级，井网级，单井级），但是该项目的聚合物注入仅有2年的历史，而项目寿命预期为26年；因此，需要更多的生产数据来预测长期表现。一个广泛的监测和数据采集计划已经就位，以改善对聚合物驱的理解并优化它。随着该项目的继续进行，经营者将持续丰富关于聚合物驱的经验。
杜东 译自 JPT ，2019.1，p82-85
图5 开发阶段：阶段I （淡黄井网），阶段II （橙井网），阶段III （带有聚合物注入的加密钻井，
用小固体方格表示）。
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