[发明专利]一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及油田注水开发技术领域，尤其涉及一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。

【背景技术】

在油田注水开发过程中，由于油藏平面和纵向非均质性、油水粘度差异以及注采井网的不平衡，产生注水井向生产井舌进和沿高渗层突进的问题，造成注入水的低效循环，而油藏中的低渗透带、同层的低渗透区未被波及，仍存在大量的剩余油。因此，提高注入水波及体积是提高原油采收率的重要方法。其中，注水井调剖技术作为一种效果好、成本低的技术得到了广泛应用，取得了较好的降水增油效果，已成为改善高/特高含水期油田注水开发效果，实现老油田稳产的经济有效的手段。

然而，随着油田进入高/特高含水期，油田注水开发存在的问题越来越复杂，稳油控水的难度也越来越大，传统的调剖技术作用半径小，封堵强度有限、增产有效期短、效果差，已不能满足调剖的要求。为此，各种深部调剖(驱)技术相继被提出，并得到了广泛的应用。其中，孔喉尺度弹性微球深部调驱技术以弹性微球独特的性质得到了足够的重视。

与传统无机颗粒、体膨颗粒、凝胶类等调驱剂相比，孔喉尺度弹性微球具有耐温、耐盐能力强，封堵强度高，注入方便、经济效益好等优点。孔喉尺度弹性微球深部调驱技术的主要原理是针对油藏岩石的纳微米级孔喉尺寸特征，合成与之匹配的弹性微球，利用其在岩石多孔介质运移过程中的“封堵、流体分流—变形、恢复、运移—深部封堵、流体分流”机制，在高渗透带不断地封堵和运移，直达油层深部，从而提高油层深部剩余油富集区的波及体积，大幅度提高原油的采收率(见图1)，是一种具有广阔发展前景的新型提高采收率技术。

目前，针对高含水油藏开发后期存在的复杂问题，在精细油藏描述及油藏工程研究的基础上，以开发廉价高效的深部调驱剂为核心，深入开展其渗流机理及提高采收率的理论研究，建立准确、快捷的决策及相关配套技术，促进深部调驱技术的工业化应用，已成为国内外专家学者的共识。为了促进孔喉尺度弹性微球深部调驱技术的大规模工业化应用，降低该技术现场实施的风险，就必须在深入掌握孔喉尺度弹性微球深部调驱机理的基础上，发展孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。孔喉尺度弹性微球调驱设计方法研究对孔喉尺度弹性微球深部调驱技术的矿场应用具有重要的指导意义。

美国哈里伯顿石油公司开发的Ktrol软件，可以用来进行单井调剖设计，预测调剖措施后产液剖面和吸水剖面，优化注入量、注入速率等施工参数。该软件不能考虑孔喉尺度弹性微球的深部调驱原理，并不适用于孔喉尺度弹性微球深部调驱技术。

英国的AEA技术公司开发了适用于聚合物地下交联反应的调剖设计方法，所用模型为三维三相多组分模型，考虑了地层温度场的变化、化学组分在岩石表面的吸附及交联反应、成胶前聚合物粘度的变化、聚合物和交联剂的滞留及化学反应、凝胶导致渗透率的降低等因素。但是，该软件的普适性较差。

中石油勘探开发研究院开发了一套适合于区块整体调剖的设计方法，即RS决策技术，具有选目标井、选目的层、选调剖剂、优化注入量、效果预测和经济评价等功能。但方法是建立在传统调剖技术的基础上的，不适用于孔喉尺度弹性微球深部调驱技术。

中国石油大学（华东）开发的RE决策技术利用静态地址研究和注水动态研究数据，利用油藏参数和数值计算方法进行设计，可实现选井、选调剖剂、优化施工参数、效果预测和经济评价等功能。

中国石油大学（华东）开发的PI决策技术利用注水井井口压降曲线计算所得压力指数并结合其他测试数据进行决策，可实现选井、选调剖剂、计算调剖剂用量、评价调剖效果等功能。

现有的调驱设计方法适用于传统调剖剂的调剖设计，但对于新型的孔喉尺度弹性微球深部调驱技术并不适用。纵观国内外的调驱设计方法，没有见到基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。

【发明内容】

为解决现有的调剖设计方法不适用于新型的孔喉尺度弹性微球调剖技术的问题，本发明公开了一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。

本发明解决其技术问题所采取用的技术方案是这样实现的：

该方法包括以下步骤：

步骤一，采用反相悬浮聚合技术优化设计合成孔喉尺度弹性微球样品，利用激光粒度分析仪，表征孔喉尺度弹性微球其粒径分布，通过改变分散稳定剂质量控制孔喉尺度弹性微球粒径大小。

步骤二，配置模拟地层水，考查孔喉尺度弹性微球在模拟地层水中的膨胀性能，建立不同温度和矿化度条件下孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数理论图版。