📝 摘要
本项目旨在通过现场实验验证聚合物驱对阿拉斯加北坡稠油油藏提高采收率的可行性。项目于2018年8月28日开始聚合物注入，至本报告期末已连续注入一年。两口水井注入井（J-23A和J-24A）累计注入聚合物分别为288,000磅和121,000磅。生产井J-27和J-28表现出积极响应：J-27含水率从聚合物注入前的约65%降至一年后的约40%，J-28含水率从约70%降至约20%。注入井表现出一定的注入能力下降，Hall曲线显示注入能力随聚合物充填储层而降低。实验室研究包括聚合物滞留、岩心驱替实验、数值模拟历史拟合、破乳剂筛选以及聚合物对加热管结垢的影响。聚合物滞留实验显示较高滞留值（>200 μg/g），可能由机械捕集导致；岩心实验表明低盐度水驱和低盐度聚合物驱可提高采收率；数值模拟历史拟合支持聚合物可降低残余油饱和度的假设；破乳剂筛选确定了E12+E18复合配方对含聚合物乳液的破乳效果最佳；聚合物会加剧加热管结垢，铜管优于不锈钢。项目还发现粘土絮凝法检测产出聚合物存在假阳性，更可靠的化学发光法未检测到聚合物产出。

🔍 关键词
聚合物驱；稠油提高采收率；阿拉斯加北坡；Schrader Bluff油藏；聚合物滞留；低盐度水驱；历史拟合；破乳剂；结垢

🖥️ CMG软件应用情况总结

项目 内容
所用软件 CMG IMEX（黑油模拟器）；CMG STARS（热采/化学驱模拟器）；CMOST（优化分析工具）
模拟对象 Milne Point油田Schrader Bluff组N砂段稠油油藏
模型类型 黑油模型（IMEX），化学驱模型（STARS）
主要用途 岩心驱替实验历史拟合；聚合物注入方案优化；含水率和产油量历史拟合；示踪剂浓度历史拟合；聚合物突破预测
模拟参数 相对渗透率曲线（油/水、气/油）；聚合物吸附/滞留；渗透率场（8层，条带/块状）；剪切变稀系数；总弥散系数

报告中明确指出：CMG IMEX用于黑油模拟（第4节），CMG STARS用于化学驱模拟（第4.3节“UAF’s future work will focus on building the reservoir simulation model in IMEX and comparing the simulation results obtained from STARS and IMEX”），CMOST用于优化分析（第4.3节“permeabilities … are tuned together to match different production data in CMOST”）。

📊 主要工作任务与进展

任务 内容 进展状态
Task 2.0 聚合物滞留实验 持续进行（滞留值普遍偏高>200 μg/g）
Task 3.0 低盐度水驱/聚合物驱岩心实验 持续进行（LSWF增量6.55%，LSPF增量12.37%）
Task 4.0 数值模拟（岩心尺度+油藏尺度） 持续进行（生产历史匹配较好，示踪剂匹配仍存在挑战）
Task 5.0 现场聚合物注入 持续进行（注入恢复，生产响应积极）
Task 6.0 产出水处理（破乳剂筛选） 持续进行（E12+E18复合配方最优）
Task 6.0a 聚合物对加热管结垢影响 持续进行（聚合物加剧结垢，铜优于不锈钢）

🧪 主要实验结果

聚合物滞留：

  • NB砂滞留值：2845-5344 μg/g（3630聚合物）、2363 μg/g（3430聚合物）

  • OA砂滞留值：1265 μg/g（有油）、33 μg/g（无油）

  • 可能原因：机械捕集，聚合物分子量越高滞留越高

岩心驱替实验（清洁NB砂）：

  • 水驱后油饱和度：0.409

  • LSWF后油饱和度：0.354（增量6.55%）

  • LSPF后油饱和度：0.251（增量12.37%）

  • 结论：低盐度环境使岩石表面更亲水，有利于提高采收率

现场注入状态（截至2019年8月31日）：

  • J-23A：累计注入288,000 lbs聚合物，当前注入压力980 psi，注入量约1,800 bpd

  • J-24A：累计注入121,000 lbs聚合物，当前注入压力950 psi，注入量约650 bpd

  • 累计注入孔隙体积：J-23A约6%，J-24A约4%

生产响应：

  • J-27：含水率从65%降至40%，产油量上升

  • J-28：含水率从70%降至20%，产油量恢复至聚合物注入前水平

  • 含水率/采出程度曲线：实际数据更接近聚合物驱预测曲线

示踪剂测试：

  • 注入前示踪剂：J-23A→J-27首次出现70天，峰值155天（强沟通）

  • 注入后示踪剂（聚合物注入7个月后）：5个月内未检测到（聚合物未突破）

破乳剂筛选（50%含水率，含800 ppm聚合物）：

  • R01319、E12085A、E18276A三个油溶性破乳剂分离效率>93%，含油量<50 ppm

  • 水溶性N1691含油量160 ppm（超标）

  • 复合破乳剂E12+E18效果最优

结垢实验（800 ppm聚合物）：

  • 165°F：沉积速率0.1056 mg/min

  • 250°F：沉积速率2.1523 mg/min

  • 350°F：沉积速率2.9010 mg/min

  • 铜管优于不锈钢（不锈钢加热时间更长、结垢更严重）

✅ 主要结论

  1. 现场先导证实：聚合物可在阿拉斯加北坡有效水合和注入，注入浓度1200-2000 ppm，目标粘度45 cP。

  2. 注入一年后聚合物尚未突破，粘土絮凝法存在假阳性，更可靠的化学发光法未检测到聚合物。

  3. 聚合物注入导致注入能力下降（Hall曲线上翘），需提高注入压力维持目标注入量。

  4. 生产井J-27和J-28含水率显著下降，产油量上升，响应积极。

  5. 聚合物滞留值较高（>200 μg/g），机械捕集可能是主要原因。

  6. 低盐度水驱和低盐度聚合物驱可有效提高采收率（增量6.55%和12.37%）。

  7. 低盐度环境使相对渗透率曲线Corey指数No减小，岩石表面更亲水。

  8. E12+E18复合破乳剂对含聚合物乳液效果最优。

  9. 聚合物会加剧加热管结垢，温度越高结垢越严重，铜管优于不锈钢。

🏛️ 项目及主要人员信息

 
角色 姓名 单位
PI（首席研究员） Abhijit Dandekar 阿拉斯加大学费尔班克斯分校（UAF）
Co-PI Yin Zhang UAF
Co-PI John Barnes, Samson Ning Hilcorp Alaska LLC
Co-PI Randy Seright 新墨西哥矿业与技术学院
Co-PI Baojun Bai 密苏里科技大学
Co-PI Dongmei Wang 北达科他大学

项目编号：DE-FE0031606
报告周期：2019年6月1日至2019年8月31日（季度报告）
报告日期：2019年9月27日
项目类型：合作协议（Cooperative Agreement）
资助机构：美国能源部化石能源办公室

case57

发表评论