📝 摘要
粘弹性表面活性剂兼具表面活性剂和聚合物的双重特性。将VES流体注入天然裂缝性油藏可以控制注入流体的流动性并提高总采收率。本文通过油田尺度数值模拟评估了一种新型VES流体在提高天然裂缝性油藏采收率方面的性能。
研究中，利用岩心驱替、计算机断层扫描、流变学、界面张力和吸附测量的结果来构建和校准实验室尺度模型。随后，采用CMG公司开发的STARS化学驱模拟器建立了油田尺度模型。利用实际地震数据、渗透率和孔隙度分布以及操作条件来开发和评估模拟模型。
结果表明：在相同条件下，VES驱在天然裂缝性油藏中的表现优于表面活性剂-聚合物驱和水驱；VES使采收率提高了10%，含水率降低了47%。与水驱相比，VES将界面张力降低了两个数量级（100倍）。同时，VES将岩石润湿性向更亲水的方向改变，使水相相对渗透率平均降低了一个数量级（10倍）。最后，模拟研究表明，在VES驱之后进行水驱对采收率的提升微乎其微。总体而言，本研究提供了VES驱、SP驱和常规水驱在天然裂缝性油藏中的详细对比，并通过敏感性分析确定了VES驱的最优条件。
🖥️ CMG软件应用情况总结
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 所用软件 | CMG公司开发的STARS模拟器（化学EOR建模模拟器） |
| 历史拟合软件 | CMG-CMOST |
| 模型规模 | 250 × 882 × 8 网格，共132万个网格块 |
| 油藏面积 | 336,000 英亩 |
| 原始地质储量 | 397亿桶 |
| 生产井数 | 141口 |
| 注入井数 | 28口 |
| 模拟阶段 | ① 天然开采（13年）② 水驱（31年）③ VES驱 |
| 敏感性分析 | VES粘度、IFT值 |
文中明确指出：STARS被用于构建化学驱模拟模型，CMOST被用于历史拟合的参数优化。
🧪 实验材料与条件
| 材料 | 参数 |
|---|---|
| VES类型 | Armovis EHS（Nouryon公司产，两性表面活性剂） |
| 最优浓度 | 0.3 wt% |
| 原油性质 | 粘度10 cP（90°C），API重度17°，含10%沥青质 |
| 地层水TDS | 229,903 ppm |
| 海水TDS | 57,638 ppm |
| 温度条件 | 80°C（高温） |
| 储层类型 | 碳酸盐岩天然裂缝性油藏，混合润湿至油湿 |
📊 主要模拟结果
不同开发方式对比（45年生产期）
| 开发方式 | 累计产油量（百万桶） | 最终含水率 | 相比天然开采增产 |
|---|---|---|---|
| 天然开采 | 905.2 | 1.6% | — |
| 水驱 | 1,321.2 | 66% | +46% |
| VES驱（基础） | 1,455.1 | 51% | +60.7% |
| VES驱（最优） | ~1,570 | ~34% | +73.3% |
VES vs. 表面活性剂-聚合物驱
| 指标 | VES驱 | SP驱 | 改善幅度 |
|---|---|---|---|
| 采收率 | 更高 | 基准 | +15.5% |
| 含水率 | 更低 | 基准 | -30% |
🔧 敏感性分析主要结论
1. VES粘度的影响
| 粘度 (cP) | 采收率 | 含水率 |
|---|---|---|
| 1.5 | 基准 | 基准 |
| 2.9 | ↑ | ↓ |
| 6.0 | ↑↑ | ↓↓ |
粘度越高，波及效率越好，采收率越高，含水率越低
2. IFT的影响
| IFT (mN/m) | 采收率变化 | 含水率变化 |
|---|---|---|
| 1.55 | 无变化 | 无变化 |
| 0.155 | 无变化 | 无变化 |
| 0.0155 | 显著增加 | 显著降低 |
存在一个临界毛管数，只有当IFT降低到足以使毛管数超过临界值时，才可启动残余油
✅ 主要结论
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VES驱优于常规水驱：在相同条件下，VES使采收率提高10%，含水率降低47%。
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多重机理协同作用：VES驱提高采收率的机理包括：
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IFT降低：比水驱降低100倍
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润湿性改变：向更亲水方向转变
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流度控制：使水相相对渗透率平均降低10倍
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VES vs. SP驱：VES驱比SP驱采收率提高15.5%，含水率降低30%。
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后续水驱效果有限：VES驱之后再注水，采收率提升不到1%。
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最优条件确定：通过敏感性分析确定了VES驱的最优粘度和IFT条件，为现场EOR作业提供了指导。