《Gels》：Reservoir Equilibrium Development Method by Combined Conformance Control of Polymer/Gel-Dispersed Fluids
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储层调剖控制是油田必要的生产措施，对提高采收率（Enhanced Oil Recovery, EOR）效率具有显著影响。聚合物、疏水缔合聚合物（Hydrophobic Associating Polymers, HAPs）、聚合物微凝胶（Microgels,
储层调剖控制是油田必要的生产措施，对提高采收率（Enhanced Oil Recovery, EOR）效率具有显著影响。聚合物、疏水缔合聚合物（Hydrophobic Associating Polymers, HAPs）、聚合物微凝胶（Microgels, MGs）和预成型颗粒凝胶（Preformed Particle Gel, PPG）是典型的聚合物/凝胶分散流体，被广泛用作调剖控制剂。目前，仍缺乏联合调剖控制方法以实现储层的均衡生产。本文首先通过三并联岩心驱替实验评估了聚合物、HAPs和MGs的储层适应性。然后，综合考虑剖面改善、增油量和采收率，建立了驱替均衡因子（Displacement Equilibrium Factor, DEF）以优化流体切换时机。基于上述驱油实验，可以绘制DEF相对于各层极限采收率的散点图，该图在DEF为45%时存在拐点。当DEF低于45%时，各层驱油效果的差异增强。因此，切换注入流体的最佳时机为DEF降至45%时。最后，基于上述结果，建立了不同储层变异系数和储层中值渗透率下的联合调剖控制方法指导图，并开发了非均质储层的均衡生产方法。以DEF<45%作为切换指导的五并联岩心驱替实验，可在缔合聚合物驱基础上提高采收率17.79%，比传统调剖控制方法高9.68%。本文可为油田调剖控制优化设计提供理论和实验支持。
研究背景：储层非均质性导致注入流体窜流，显著降低原油采收率（Enhanced Oil Recovery, EOR）。调剖控制是平衡多层吸水、扩大波及体积的关键技术。目前，虽有多种调剖控制剂如聚合物、疏水缔合聚合物（Hydrophobic Associating Polymers, HAPs）、聚合物微凝胶（Microgels, MGs）和预成型颗粒凝胶（Preformed Particle Gel, PPG）被广泛应用，但存在两大问题：一是缺乏根据储层特征设计多剂组合模式的方法，二是缺少评价储层均衡生产效果的定量指标。现有段塞切换时机多基于固定注入量，难以形成通用方法；而均衡生产评价指标如洛伦兹曲线和泰尔指数灵敏度低，无法用于实时调控。因此，本研究旨在建立一种基于驱替均衡因子（Displacement Equilibrium Factor, DEF）的联合调剖控制方法，实现非均质储层的均衡开发。
研究人员开展研究：通过三并联岩心驱替实验评估HAPs和MGs的储层适应性，明确不同非均质程度下各剂的适用条件；综合考虑各层分层流量、含水率和采收率，定义DEF，并利用散点图确定段塞切换的最佳临界点（DEF=45%）；建立联合调剖控制图版，指导不同储层变异系数和中值渗透率下的剂型选择与组合；最后通过五并联岩心驱替实验验证该方法的增油效果。研究得出结论：以DEF<45%为切换指导的联合调剖控制方法，可在缔合聚合物驱基础上提高采收率17.79%，比传统单段塞方法高9.68%。该论文发表在《Gels》上，为油田调剖优化设计提供了理论与实验支持。
技术方法概述（不超过250字）：主要关键技术方法包括：（1）三并联岩心驱替实验，使用不同渗透率（中值渗透率800 mD、2000 mD、5000 mD）和不同变异系数（0.53、0.76、0.89）的人工方形砂岩芯（4.5 cm×4.5 cm×30 cm），模拟非均质储层，评估HAPs和MGs的储层适应性；（2）定义并计算驱替均衡因子（DEF），综合剖面改善率（λ）、含油上升率（ξ）和采收率均衡因子（θ），通过加权平均（权重各1/3）获得；（3）散点图分析法，绘制DEF与各层极限采收率变异系数的关系，确定拐点（DEF=45%）作为段塞切换时机；（4）联合调剖控制图版建立，以储层变异系数为横轴、中值渗透率为纵轴，划分不同调剖剂适用区域；（5）五并联岩心驱替实验（渗透率级差20），验证DEF引导的联合调剖控制方法效果。
研究结果：
2.1 HAPs和MGs的储层适应性：通过三并联岩心驱替实验发现，HAPs在变异系数≤0.76且中值渗透率≤2000 mD时，EOR效果较好（约37%~40%），剖面改善率可达80%以上；但随着变异系数增大至0.89或中值渗透率增大至5000 mD，其效果显著下降。MGs在所有试验条件中EOR稳定在26%~30%，虽低于HAPs，但其剖面改善率更高且持续时间更长，堵漏强度更大。因此，HAPs适用于变异系数<0.76、中值渗透率<2000 mD的储层；MGs适用于变异系数>0.76、中值渗透率>2000 mD的储层；当渗透率>10000 mD时，需使用PPG。
2.2 段塞组合：通过对比单段塞（HPAM、MG）、两段塞（MG+HPAM）和三段塞（HPAM+MG+HPAM）的驱油效果，发现三段塞方案（0.2 PV HPAM + 0.3 PV MG + 0.2 PV HPAM）获得最佳综合EOR（33.37%），其思路是：先用HPAM充分驱替高渗透层，再用MG有效堵漏高渗透层，最后用HPAM驱替中低渗透层，实现各层均衡生产。
2.3 DEF的验证：计算五种驱替实验的DEF动态曲线，发现DEF在注入初期上升，随后稳定或缓慢下降，最后快速下降。单段塞后期DEF快速下降表明剖面改善效果恶化；段塞组合可延缓DEF下降，体现均衡生产优势。
2.4 段塞组合时机：（2.4.1 驱油效率）通过不同渗透率岩心的HPAM驱油效率实验，得出驱油效率随渗透率增大呈对数增长，与经验公式吻合。（2.4.2 段塞组合时机确定）绘制DEF与各层极限采收率变异系数的散点图，发现DEF=45%为拐点：当DEF低于45%时，各层采收率差异迅速增大。因此，将DEF降至45%作为段塞切换最佳时机。
2.5 联合调剖控制图版与储层均衡开发方法：综合考虑储层变异系数和中值渗透率，建立联合调剖控制图版（横轴为变异系数，纵轴为中值渗透率），从紫色区域（聚合物/HAPs）到红色区域（凝胶）表示所需堵漏强度递增。基于此图版，提出储层均衡开发方法：①根据图版优化驱替体系；②采用“多轮多段塞，由弱到强”的组合方式，先聚合物后调剖剂再聚合物；③以DEF<45%动态控制段塞切换时机；④对高非均质储层，可注入凝胶彻底封堵高渗层后重复上述步骤。
2.6 DEF引导下的联合调剖控制方法EOR效果：（2.6.1 传统单PPG段塞方法）五并联实验显示传统方法（水驱+0.7 PV HAP+后续水驱）EOR为8.10%。（2.6.2 联合调剖控制方法）以DEF实时引导，注入顺序为水驱至含水90%→0.7 PV HAP→0.35 PV MG→0.25 PV HPAM→0.5 PV PPG→0.4 PV HPAM→后续水驱，最终EOR达17.79%。（2.6.3 EOR效果对比）联合方法在中渗透层EOR为31.23%，比传统方法高9.11%，主要得益于中低渗透层的充分动用；注入压力曲线显示MG和PPG段塞显著提高压力并维持高压，有利于中低渗层产出。
总结讨论与翻译研究结论：讨论部分指出，联合调剖控制方法的优势在于充分利用各段塞特性，避免无效循环；DEF作为实时指标可指导段塞切换，降低实验工作量；但实际应用中需设置限压条件防止颗粒滞留造成储层伤害。研究结论如下（翻译自3. Conclusions）：
（1）HAPs适用于储层变异系数<0.76、中值渗透率<2000 mD；MGs适用于变异系数>0.76、中值渗透率>2000 mD；当储层中值渗透率增至>10,000 mD或存在裂缝时，需注入PPG进行调剖控制。建立了段塞组合调剖控制图版，可用于目标非均质储层的试剂优化。
（2）段塞组合调剖控制方法的EOR效果更优。多剂组合的思路可概括为：先用HPAM/HAPs充分驱替高渗层原油，再用MGs有效封堵高渗层，然后开发中低渗层原油。
（3）综合考虑分流量、含水率和采收率，建立了DEF以评估调剖控制效果。DEF在注入调剖剂后初期上升，随后稳定或缓慢下降，最后快速下降。DEF的变化证明单段塞在中后期调剖效果显著下降。
（4）DEF与各层极限采收率变异系数的散点图显示，DEF约45%处存在拐点，此后DEF持续下降会迅速增大各层采收率差异。因此，取DEF低于45%作为各段塞的切换时机。
（5）五并联岩心驱替实验表明，在HAP驱后，段塞组合调剖控制方法可比传统方法提高采收率9.69%。这主要归因于中、次低和低渗层的显著产出。
