论文导读：利29块位于利津油田店子小型背斜构造的北翼。对注交联聚合物比较有利。根据数值模拟的结果输出了目前各网格点的剩余储量值。效果预测，利29块高温高盐油藏注交联聚合物驱可行性研究。
关键词：高温高盐，数值模拟，交联聚合物，效果预测，利29块
1、油藏地质与开发特征
利29块位于利津油田店子小型背斜构造的北翼，是是一个中渗透、低粘度、低饱和度、亲水的层状砂岩断块构造油藏，主要开发层系沙二段，含油面积1.5km2，地质储量386.7万t。原始地层压力21.1～21.48MPa，压力系数0.9599，饱和压力10.08 MPa，地层温度87.4℃左右，属常温常压油藏。论文格式，效果预测。孔隙度24.1%，渗透率一般为100～300×10-3um2，平均257 ×10-3um2，地下原油粘度4.3～12.0mPa.s，地层水总矿化度5353.6～10607.6mg/L，地层温度87.4℃。目前利29块投产油井19口，开井13口，日液461.26t/d，日油36.93t/d，平均单井日油2.84t/d，综合含水92.7%。累采油100.35万t；采出程度29.7%。注水井13口，当月开井9口，日注782.1m3/d，单井日注869 m3/d，平均泵压15.8MPa，平均井口注入压力11.7 MPa，累计注水473.1355万m3，月注采比1.02，累注采比1.03。
2、利29块交联聚合物驱油可行性
2.1区块概况及潜力分析
利29块属中等渗透油藏，但油层厚度较大、层位较多，主力油层分布稳定，连通性好。注采井网比较完善，从历史注入动态来看具有较强的注入能力。论文格式，效果预测。虽然原始油层温度偏高（原始地层温度87.4℃），但经过30年的开发，注水井油层温度在53.5～72.7℃，平均油层温度66.3℃，油层温度降低，对注交联聚合物比较有利。该区块原油粘度适中，也较适合进行注交联聚合物。论文格式，效果预测。区块地质储量较高，达到386.7万t，采出程度又相对偏低，只有29.7%，剩余油丰度较高，利29块目前存在油量下降、含水上升的现象，但仍有较大开发潜力。论文格式，效果预测。
2.2交联剂的研制
针对利29块油藏特点，开发研制了新型交联剂（CL-Ⅱ），它具有较高的耐温性和合理的成本，既适合在利29块油藏条件下使用，又可有效降低成本。见表1为CL-II理化性能对比指标。
2.3聚合物与CL-Ⅱ交联剂的交联机理
Cr3+与多个部分水解聚丙烯酰胺的羧基发生反应， Cr3+并不是以简单的离子形式参与交联反应的，一般每个Cr3+周围有六个水分子作为配位体，两个铬离子构成的双核离子控制着与聚合物的交联反应，双核离子形成过程反应可分三步：
Cr3+ + 6H2O=[Cr（H2O）6]3+（3-1）
水解 [Cr（H2O）6]3+=[Cr（H2O）5OH]2++H+（3-2）
╱ ╲
羟桥作用 2[Cr（H2O）5OH]2+=[（H2O）4Cr Cr（H2O）4]4++2 H2O （3-3）
╲╱
OH
在三价铬离子与部分水解聚丙烯酰胺分子的羧基反应中，与配位体（水分子）的置换是一个缓慢的过程，它控制着交联反应的进行，最后形成的交联聚合物是聚合物上的两个羧基置换双核离子上的四个水分子的结果。
O H2O OH H2OO
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POLYMER—C Cr CrC-POLYMER （3-4）
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O H2O OH H2O O
由于以水分子作为配位体的铬离子交联反应太快，无法实现大剂量注入油藏深部，因此研制开发了一系列有机铬交联剂，就是通过改变三价铬的配位体，从而控制交联反应的进程，实现延迟交联的目的。论文格式，效果预测。
延迟交联的作用机理主要是通过选择具有合适络合常数的配位体，将Cr3+屏蔽起来，通过水分子与配位体的竞争来不断释放参与交联的Cr3+，并能控制参加交联反应的Cr3+的释放速度，从而达到最终控制交联反应速度的目的。参加交联反应的Cr3+络合反应的释放过程：
[Cr L6] 3++H2O＝[Cr（H2O）L5]3++ （3-5）
[Cr（H2O）L5]3++H2O＝[Cr（H2O）2L4]3+ +L （3-6）
[Cr（H2O）2L4]3++H2O＝[Cr（H2O）3L3]3+ +L （3-7）
[Cr（H2O）3L3]3++H2O＝[Cr（H2O）4L2]3+ +L （3-8）
[Cr（H2O）4L2]3++H2O＝[Cr（H2O）5L]3++L （3-9）
[Cr(H2O)5L]3++H2O＝[Cr（H2O）6]3+ +L （3-10）
式（3-5）-（3-10）中，L为优选的配位体。各种Cr3+的形式都能参加与聚合物中羧基的交联，一般认为[Cr（H2O）6]3+主要参与交联反应，使得反应（3-5）-（3-10）向正反应进行，从而不断释放出[Cr（H2O）6]3+；交联反应过程见反应式（3-1）-（3-4）。
2.4交联体系性能评价
实验结果表明：该体系初始交联时间大于8小时，交联粘度比大于3.5，热稳定性较好；具有一定的剪切恢复性，交联剂体系剪切至粘度保留率30左右，在恒温箱静置180天后，粘度保留率回升至70%，完全适应利29块油藏条件驱油。
3、数值模拟
3.1油藏模型建立
利29块主力含油层系为沙二层系，其中含油砂层组为1、3、4砂层组。论文格式，效果预测。在考虑油藏分布特征和各小层的射孔情况，通过综合对比，确定了网格系统为59×60×7，网格节点数为24780个，采用地质统计学的技术，由数模予处理器为每个网格节点进行赋值，动态数据以半年为时间段录入。
3.2剩余油分布
根据数值模拟的结果输出了目前各网格点的剩余储量值，对七个小层的剩余储量值分别进行了计算（见表2）。
在利29块砂二段所模拟的7个含油层小层中，剩余油主要集中在1、2、4小层，合计达到197.256×104t，占全部剩余储量的72.6%，同时以上三个油层的采出程度均没有超过30％，因此是挖掘增油潜力的重点目标，应作为进行交联聚合物驱油的主要目的层。
3.3注入方案优化及效果预测
在数模研究的基础上，并结合利29块的注入能力，优选利29单元注交联聚合物驱现场实施方案为注入速度0.066PV/年，注入总量0.25PV，分两段塞注入，第一段塞注入0.05PV，聚合物浓度为1800mg/L，交联剂浓度为700mg/L ；第二段塞注入0.2PV，聚合物浓度为1600mg/L，交联剂浓度为700mg/L。设计方案见表3。
预测该方案现场提高采收率7.8%，增产原油30.1×104t，1t：当量聚合物增产原油72.4t，注入第2年见效，有效期13年，第5-7年为见效高峰期。
4、认识及结论
①利29块油藏物性较好，层位分布稳定，多油层且连通程度高，注采井网相对比较完善，剩余储量丰度较高，因此进行注交联聚合物驱增油潜力较大。②针对利29块油藏地质及流体特征，研制的交联体系具有缓交联、耐温耐盐、抗剪切、热稳定好等特点，可适应利29块油藏条件驱油。③利29块实施交联聚合物驱油可提高采收率7.8%，累计增油30.1万吨。
参考文献:
1.姜汉桥油藏工程原理与方法,北京:石油大学出版社:2000
2.赵福麟.采油用剂.北京:石油大学出版社,1997
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