疏松砂岩储层深部调剖堵剂分布模式研究

In the process of profile modification, the optimization of operational parameter depends on human experience. And the operation parameter is not reasonable. The reason is the lack of quantitative description between injection pressure and gels distribution pattern. In this study, the plugging agent type is polymer gel. Plane heterogeneous cementation model and multilayer radial heterogeneous model are used to reveal the relationship between injection pressure and plugging agent distribution pattern. The differences in a distribution pattern between before gelling and after gelling are studied. Aiming at the problems of the capillary number with strong heterogeneity in the channelling reservoir, the method for calculating the relative permeability curve with different displacement velocity is established. The compositional numerical simulator is corrected. Using the corrected numerical simulator, the range of physical simulation parameter variation is extended. The model for calculating the proportion of gels into channeling zone and non channeling zone is established. Main control factors of the influence of plugging agent distribution pattern are analyzed. To achieve fine control of plugging agent distribution patterns, The collaborative optimization method for injection pressure, plugging agent dosage and displacement slug length is established. This application will lay the theoretical foundation for the design and optimization of operational parameters in the process of deep profile modification.

深部调剖过程中施工参数优化过多依靠人为经验，存在诸多不合理性，究其原因，没有定量描述注入压力与堵剂进入储层后分布模式之间的内在关系。本研究以聚合物冻胶类堵剂为例，利用平面非均质胶结模型和多层径向非均质模型，结合堵剂在模型中成胶前与成胶后的检测方法，进行堵剂平面分布规律和纵向分布规律的研究，探索堵剂在窜流型储层复杂流速压力分布条件下的成胶特性和各组分的色谱分离规律，分析堵剂动态成胶、各组分差异渗流对堵剂分布模式的影响。建立不同驱替速度堵剂相对渗透率曲线和成胶时间的计算方法，对UTCHEM组分数值模拟器进行修正，利用修正的组分数值模拟器开展实验结果的历史拟合，并扩展物理模拟参数变化范围，计算不同条件下的堵剂进入窜流区域与非窜流区域的体积，建立堵剂进入窜流区域与非窜流区域的比例模型。分析影响堵剂分布模式的主控因素。本申请将为深部调剖施工参数优化设计奠定理论基础。

疏松砂岩储层由于优势窜流通道的存在，注入水和聚合物的窜流非常严重，已经成为制约油田高效开发、提高采收率的主要矛盾。深部调剖作为最为常用的治理窜流的工艺措施，改善开发效果的潜力巨大。一项成功的深部调剖工程，必须具备四个条件：剩余潜力认识清晰；窜流通道识别准确；堵剂与储层配伍性好；施工工艺设计合理。目前国内外对于前三个条件的研究成果较多，但是，施工工艺特别是注入工艺仍过多的依靠人为经验。.本研究综合运用物理模拟技术方法和数值模拟技术方法，论证了深部调剖过程中的合理施工参数。得到的成果和认识主要有：.（1）利用平板模型驱替实验和平面径向模型驱替实验，明确了堵剂的分布规律的影响因素，认为堵剂粘度、残余阻力系数、注入压力、注入速度等参数会影响堵剂在非均质储层的分配规律；.（2）利用人造二维物理模拟模型，检测了深部调剖过程中的储层压力变化规律，认为深部调剖后，注采井井底不再是主要的压降幅度较大的区域，主要的压力降落消耗在了堵剂两端。.（3）测试了不同驱替速度条件下的油水两相相对渗透率，发现注入速度和注入压力会影响油水两相相对渗透率曲线，根据不同注入速度条件下的油水相渗曲线的测试结构，首次建立了动态油水相对渗透率计算方程。.（4）将动态相对渗透率计算方程引入到数值模拟器中，得到了新型数值模拟器。计算得到了不同条件下的堵剂分布规律，论证得到了调剖堵水过程中最佳的施工参数，认为深部调剖合理注入压力不是一个固定值，而应该是随着注入堵剂量的增加而时刻变化的。