作者及单位(中文):

  • Tariq Khamees(塔里克·哈米斯):密苏里科技大学,地球科学、地质与石油工程系,罗拉,美国

  • Ralph Flori(拉尔夫·弗洛里):密苏里科技大学,地球科学、地质与石油工程系,罗拉,美国

摘要:
过去几十年中,关于胶体分散凝胶(CDG)在提高驱油效率方面是否优于聚合物驱一直存在争议。本研究利用CMG-STARS模拟器建立数值模型,研究了在四分之一反九点井网中注入0.1倍孔隙体积的CDG段塞的行为。该段塞由0.1 wt.%的HPAM聚合物溶液和聚合物/交联剂比(P/X)为50/1的配方组成。模型代表了一个厚层非均质油藏,具有高含水率、强非均质性和不利的流度比。研究中采用了多篇文献中的实验结果,以考察不同参数对CDG传播的影响。结果表明,CDG能够深入厚层区域,并比聚合物溶液更有效地降低其渗透性。此外,CDG的剪切变稀特性有助于其选择性进入高渗透条带,从而降低机械方法隔离厚层的成本。润湿性对处理效果有显著影响,水湿系统比油湿系统效果更好,且对低渗透层损害更小。若假设CDG吸附不可逆,则会高估后处理注水的效果;即使吸附可逆,延长后处理注水也无法消除CDG引起的渗透率降低。CDG降解程度越高,采收率越低。研究表明,聚合物与CDG组合注入具有重要意义。地层水和/或配水矿化度越高,采收率越低;聚合物/交联剂比越高,采收率越低;而聚合物水解度越高,采收率和残余阻力因子越高。

关键词: 胶体分散凝胶;非均质油藏;数值模拟;深部处理

CMG软件应用情况:
本文使用 CMG-STARS 模拟器(CMG公司开发的热采与化学驱油藏模拟软件)进行数值模拟。研究中,STARS用于建立三维油藏模型(含1口注入井和3口生产井),模拟CDG的注入过程、凝胶形成反应动力学、吸附与滞留行为、阻力因子和残余阻力因子等关键参数,并分析剪切变稀、降解、矿化度、润湿性、聚合物/交联剂比、水解度等多种因素对CDG传播及采收效果的影响。

结论:

  1. CDG在高渗透层中比聚合物溶液传播更深,产生的残余阻力因子更高。

  2. CDG的剪切变稀特性有助于其选择性进入高渗透层。

  3. CDG引起的渗透率降低不易消除,即使在可逆吸附和延长后处理注水条件下也是如此。

  4. 化学降解和机械降解两种类型的凝胶降解均会影响CDG的性能。

  5. 降解程度越高,采收率越低。

  6. 地层水和/或配水的矿化度越高,形成的CDG强度越低,采收率越低。

  7. 对于存在层间窜流的厚层非均质油藏,深部凝胶处理应是封堵高渗透层并将后处理水转向低渗透层的唯一方法。

  8. 先注凝胶后注聚合物的处理顺序可使凝胶处理后残留的交联剂与后续注入的聚合物结合,从而获得更高的采收率和增量油。

  9. 无论注入顺序如何,凝胶与聚合物组合注入的效果均优于单独使用凝胶处理。

  10. 水湿条件比油湿条件更有利于CDG处理的应用。

  11. 聚合物/交联剂比越低,CDG在高渗透层中的穿透性越好,采收率越高,但残余阻力因子越低。

  12. HPAM水解度越高,采收率越高,对窜流层的渗透率降低效果也越明显。


如果需要进一步提取图表说明、模型参数或反应动力学公式的中文解释,也可以告诉我。

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