选择性支撑剂可视化模型室内驱替试验

韩重莲，李庆松 (中石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江 大庆 163453)

选择性支撑剂可视化模型室内驱替试验

韩重莲，李庆松 (中石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江 大庆 163453)

可视化模型驱替试验通过应用摄录设备记录油、水在选择性支撑剂和石英砂中的流动情况，加以分析进而揭示选择性支撑剂的阻水效果。进行了选择性支撑剂可视化模型室内驱替试验研究。可视化非均质模型证明，水在石英砂中流动比在选择性支撑剂中流动快，而且水在石英砂中先突破，水在选择性支撑剂中的渗流速度明显低于在石英砂中的渗流速度，充分体现了选择性支撑剂的阻水性能；可视化裂缝模型证明，选择性支撑剂压裂开发效果明显优于石英砂压裂的，由于选择性支撑剂的阻水性能，注入水突破有延缓趋势，油藏整体驱油效率高于石英砂。

选择性支撑剂；可视化；非均质；裂缝；模型

选择性支撑剂采用新型高分子材料覆膜，其材料主要是带活性基团的有机硅化合物。有机硅化合物分布在树脂膜的外表面，该有机硅化合物分子侧链的烷基或芳烃基向外伸展，使得选择性支撑剂的外表面具有疏水亲油气特性，大大提高了其耐水能力，有利于提高其导流能力[1-3]。建立可视化模型(包括可视化非均质模型和可视化裂缝模型)可以直观看到选择性支撑剂的阻水效果。

1 试验部分

1.1药品与仪器

图1 试验流程图

石英砂、选择性支撑剂；ISCO泵、中间容器、摄像机等。

1.2试验方法

①模型抽真空。抽足12h以保证完全真空；②按照常规试验步骤，先饱和试验用水(3000mg/L KCl)，然后油驱水建立束缚水；③在常温下水驱油，以定流量的方式注水，流程如图1所示。在水驱油的过程中，用相机拍摄水驱油波及规律的变化，记录压力、产油量、产水量。

2 试验结果及分析

2.1可视化非均质模型

图2 可视化玻璃非均质模型示意图

可视化非均质模型的制作方法是将相同粒径的选择性支撑剂与石英砂按1∶1填入模型，模型示意图如图2所示。不同时刻的水驱波及状态如图3所示。从图3可以看到，注入水首先进入石英砂，随着注入水的进入，明显看出水在石英砂中流动比在选择性支撑剂中流动快，而且水在石英砂中先突破。水在不同支撑剂中的波及规律不同，水在选择性支撑剂中的渗流速度明显低于在石英砂中的渗流速度，充分体现了选择性支撑剂的阻水性能。

图3 非均质模型不同时刻水驱波及状态

图4 可视化玻璃带压裂填充缝模型

2.2可视化裂缝模型

可视化裂缝模型是将选择性支撑剂以裂缝的形式填充在石英砂中，裂缝长是模型的3/7，宽是模型的1/2，然后进行驱替，并对比石英砂作为裂缝填充物时油水的流动情况。模型示意图如图4所示。

图5～7是不同注水开发时期相同时刻石英砂与选择性支撑剂压裂平面模型水驱波及状态对比图。注水开发初期，油水饱和度分布均匀，注入水推进均匀。注水开发中期，储层中原始油、水渗流能力不同，选择性支撑剂填充的裂缝采油速度明显高于产水速度，储层内部原油动用程度高于石英砂填充的，含水饱和度更高，在裂缝边界形成明显的高含水条带，选择性支撑剂压裂开发效果明显优于石英砂压裂的。注水开发末期，注入水波及到裂缝，石英砂支撑剂压裂注入水突破比选择性支撑剂压裂早，含水上升快，驱油效率低。由于选择性支撑剂的阻水性能，注入水突破有延缓趋势，油藏整体驱油效率高于石英砂。

图5 注水开发初期不同时刻裂缝模型水驱波及对比图

图6 注水开发中期不同时刻裂缝模型水驱波及对比图

图7 注水开发后期不同时刻裂缝模型水驱波及对比图

图8 含水率、采收率与注入水PV数的关系曲线

选择性支撑剂填充裂缝和石英砂填充裂缝的平面模型采收率与含水率曲线如图8所示。从采收率与含水率曲线可以看出，石英砂填充的模型见水明显早于选择性支撑剂填充的，选择性支撑剂的驱油效率高，充分体现了选择性支撑剂增油降水的特性，也证明了选择性支撑剂比石英砂作为压裂支撑剂开发效果更好。

3 结 论

(1)可视化非均质模型注入水首先进入石英砂，在选择性支撑剂中的渗流速度明显低于在石英砂中的渗流速度，充分体现了选择性支撑剂的阻水性能。

(2)选择性支撑剂支撑的裂缝采油速度明显高于产水速度，储层内部原油动用程度高于石英砂支撑的裂缝，在裂缝边界形成明显的高含水条带，选择性支撑剂压裂开发效果表现优于石英砂压裂的。注水开发后期,注入水波及到裂缝，石英砂压裂注入水突破比选择性支撑剂压裂早，选择性支撑剂压裂注入水突破有延缓趋势，油藏整体驱油效率高于石英砂。

[1]石善志，丁克保，聂洪力.尾追覆膜砂防砂压裂在石南21井区的应用[J].新疆石油科技，2006，16(1)：26-28.

[2]陈娟，郭建春，李勇明，等. 复杂条件下支撑剂导流能力的实验研究与分析[J]. 国外油田工程，2010，26(11)：22-24.

[3]丁克保，谢建利，罗新利，等.压裂井支撑剂回流实验研究[J].油气田地面工程，2009，28(7)：25-27.

2013-06-17

国家高技术研究发展计划(“863”计划)(2009AA063404)。

韩重莲(1980-)，女，硕士，工程师，现主要从事三次采油技术方面的研究工作。

TE341

A

1673-1409(2013)26-0122-03

[编辑] 洪云飞