深度调剖数值模拟研究与应用.pdfVIP

维普资讯 第23卷 第3期 大庆石油地质与开发 P．G．0．D．D． 2004年6月 77 文章编号 ：1000—3754 (2004)03-0077-04 深度调剖数值模拟研究与应用 李 梅 ， 康，江 (1．浙江大学 ．浙江 抗州 310027；2 [】【 1化勘探 发研 觅院，北京 100083) 摘要：根据凝胶深度调剖的驱油机理，收集总结了国内外的有关数学模型，建立了三维三相八组分数 学模型。模型考虑 了调剖过程中的多种因素，主要包括交联反应过程中的组分产生和损耗、化学组分 的吸附和滞 留、一价和二价离子的质量交换 、地面成胶调剖、凝胶 的降解 、流动性能 以及化学组分对 水相粘度和渗透率下降系数的影响等，经过 多个区块的实际验算，符合程度较高。本文以大庆某井组 为例 ，进行 了不同开发方式及参数的计算，为提高油藏采收率提供 了科学依据： 关 键 词：深度调剖 ；数值模拟 ；三次采油；凝胶 中图分类号：TE357．46 文献标识码 ：A 1 前 言 2 模型的建立 目前 ，堵水调剖剂种类繁多 ，根据调剖机理可 根据交 目是聚合物 的物 化现象 ，建立 1『=维 二相八 以分为 6类 ：①在地层 中反应生成沉淀的沉淀型无 组份 (油 、气 、水 、聚合物 、一价阳离子、二价 阳 机盐类化学剂 ；②聚合物凝胶型化学剂 ； 颗粒型 离子 、交联剂 、凝胶)的数学模型? 物理堵塞类化学剂；④泡沫堵塞型调剖堵水化学 2．1 基本假设 剂 ；⑤树脂类堵水化学剂 ；⑥杂类 (包括浓硫酸 、 模型的 本假设是 ：①油藏是等温的；②流体流 活性稠油堵水、水泥类)等。本文建立的数学模 动遵循 Darcy定律；③忽略化学剂对水相密度 的影 主要针对近年来兴起并广泛应用的一类深度渊剖剂 响； 化学J乏应只在聚合物和交联剂间进行 ；⑤除 — — 聚合物凝胶型化学剂 ，对于原理相近的其他堵 油 、气组分外 ，其余组分均在水相中 剂也可适用 。 2．2 模型方程 凝胶型深度调剖剂的调剖机理是以聚合物凝胶的 根据基本假设和物质守恒原理，推导出油 、气、 物理堵塞为主兼具有吸附和动力捕集作用：物理堵塞 水地下渗流和交联聚合物的基本微分方程组是 作用是由于聚合物链上有许多反应基团与交联剂发生 V[ (V，Jll vo)1+= (sl1) 交联作用，形成网状结构，这种结构把水包含在晶格 (1) 结构中形成具有粘弹性的凝胶体 ，这种胶体在孔隙介 质中间形成物理堵塞，阻止水流通过或改变水流力 气：V[尺(V vo)1+ 向；未被交联的分子及分子上的极性基团，可卷缩在 孔道中或被孔 隙空间捕集 ，也具有阻碍水流动的作 V[ (Vp一yVD)1+q= ( ) (2) 用 ；同时分子链上的极性基团与岩石表面相吸附 ，增 强了使这些高分子链及凝胶体对岩石表面的 “粘糊” 水：V[ (V VD)]= (5) (3) 性 ，提高了调剖剂对岩石的残余阻力，即增强了封堵 效果。通t分析凝胶型聚合物的调堵原理及驱油机 聚合物：V【(』 (Vp一y、、VD)c+]+ 理 。．收集总结了国内外有关数学模型 ，建 SR +q， 【 SC + (1一 ) 1 (4)