低滲透油藏深部調(diào)剖工藝技術(shù)與質(zhì)量控制

王鯤鵬

中國石油長慶油田分公司 第八采油廠 （陜西 西安 710021）

低滲透油藏深部調(diào)剖工藝技術(shù)與質(zhì)量控制

王鯤鵬

中國石油長慶油田分公司 第八采油廠 （陜西 西安 710021）

低滲透油田注水開發(fā)已逐漸成為石油開采的重要組成部分，如何控制含水上升，減緩產(chǎn)量遞減，增加采收率，提高開發(fā)效果，是油田開發(fā)工作者最關(guān)注的問題。注水井調(diào)剖技術(shù)作為控水穩(wěn)油的重要手段之一，在低滲透油田開發(fā)過程中逐漸得到了推廣應(yīng)用，通過對(duì)其過程控制，提高作業(yè)質(zhì)量，保證措施效果。從措施選井選層入手，針對(duì)該項(xiàng)工藝技術(shù)關(guān)鍵及要點(diǎn)，分析質(zhì)量控制的方法，論述調(diào)剖作業(yè)通過對(duì)地層深部的封堵，改變注入水流向，有效驅(qū)替剩余油，提高低滲透油田注水開發(fā)采收率。

低滲透油藏 深部調(diào)剖 質(zhì)量控制

我國油田擁有豐富的低滲透油田儲(chǔ)量，近十幾年我國投入開發(fā)的低滲透儲(chǔ)量占油田開發(fā)總動(dòng)用儲(chǔ)量的比例越來越大，雖然大多數(shù)低滲透油田均采用注水開發(fā)，但這些油田中相當(dāng)部分仍處于低產(chǎn)低效狀態(tài)，而且未動(dòng)用的石油地質(zhì)儲(chǔ)量中，低滲透油田占用的比例更大。低滲透油田油層物性一般相對(duì)較差，非均質(zhì)性強(qiáng)，局部微裂縫發(fā)育，這些特征不僅直接增加了低滲透儲(chǔ)層動(dòng)用難度，而且是在注水開發(fā)后期產(chǎn)生一系列問題的根本原因。因此如何進(jìn)一步提高低滲透油田開發(fā)效果，控制含水上升，減緩產(chǎn)量遞減，增加油田開發(fā)區(qū)塊采收率，具有重要意義。

1 低滲透油藏注水開發(fā)存在的主要問題

1.1 產(chǎn)量下降快，采收率較低

低滲透油層一般都要經(jīng)過儲(chǔ)層改造后才能正式投產(chǎn)，但生產(chǎn)能力依舊比較低，采油指數(shù)一般僅為中、高滲透油層的幾十分之一；同時(shí)由于儲(chǔ)層連通性差，滲流阻力大，彈性階段采收率只有1%～2%（即使注水開發(fā)，采收率一般也在30%以下），在消耗天然能量方式開采的條件下，地層壓力大幅下降，產(chǎn)量遞減快，生產(chǎn)和管理都非常被動(dòng)[1]。

1.2 吸水能力低，注水見效慢

低滲透油層不僅吸水能力低，而且啟動(dòng)壓力高，注水井附近地層壓力上升也比較快，造成井口壓力不斷攀升，易形成高壓注水區(qū)塊；同時(shí)由于低滲透層滲流阻力大，大部分能量都消耗在注水井周圍，對(duì)應(yīng)油井見效慢，注水效果差，在250～300m的井距條件下，一般注水半年甚至1年后才能見到效果，見效后油井壓力、產(chǎn)量保持穩(wěn)定，但上升現(xiàn)象倒不太明顯。

1.3 非均質(zhì)性強(qiáng)，剖面難均衡

由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響，雖然從井網(wǎng)井距上給予了優(yōu)化調(diào)整，但平面上油井受效比例仍舊較低；同時(shí)，縱向上吸水剖面不均勻，指狀、尖峰狀或部分井段不吸水比例高，產(chǎn)吸剖面難均衡，勢(shì)必造成注入水沿高滲透帶向生產(chǎn)井竄進(jìn)，從而造成了注入水的低效循環(huán)，剩余可采儲(chǔ)量損失較多。

1.4 見水后產(chǎn)液（油）能力下降

由于油水黏度比和巖石濕潤性等多種因素的影響，低滲透油井見水后產(chǎn)液（油）指數(shù)大幅度下降，當(dāng)含水達(dá)到50%～60%時(shí)，無因次產(chǎn)液指數(shù)最低，只有0.4左右，無因次采油指數(shù)更低，只有0.15左右，對(duì)應(yīng)油井見水后的提液和穩(wěn)產(chǎn)造成極大困難，彌補(bǔ)產(chǎn)量遞減和含水上升造成的影響越來越難。

2 注水井深部化學(xué)調(diào)剖機(jī)理

注水井深部化學(xué)調(diào)剖的主要機(jī)理是：利用非均質(zhì)油藏吸水能力和注入啟動(dòng)壓力的差異，在適合的壓力下，將化學(xué)調(diào)剖劑或顆粒注入油層，通過封堵高滲透水流通道，改變地層中注入水已形成的壓力場(chǎng)和定式流向，調(diào)整地層吸水狀況及剖面，降低由于油藏非均質(zhì)性或局部微裂縫形成的強(qiáng)吸水，增加低滲透區(qū)域的吸水量，提高水驅(qū)波及體積與驅(qū)油效率。對(duì)于低滲透非均質(zhì)性較為嚴(yán)重的儲(chǔ)層，小劑量調(diào)剖可能會(huì)存在繞流問題，通過增加調(diào)剖堵劑的用量，在較遠(yuǎn)地帶形成處理帶，迫使注入水重新形成新的旁通孔道，使水流流向未波及區(qū)域，進(jìn)一步挖掘縱向及平面剩余油的潛力，改善水驅(qū)效果，實(shí)現(xiàn)剩余油挖潛，延長低滲透油田穩(wěn)產(chǎn)年限，最終達(dá)到提高采收率目的。

3 深部調(diào)剖過程與質(zhì)量控制

3.1 選井選層

選對(duì)井、選好層是保障調(diào)剖調(diào)驅(qū)措施效果的第一步。在注水開發(fā)過程中，若出現(xiàn)下列情況之一的，應(yīng)考慮實(shí)施注水井化學(xué)調(diào)剖措施：注水井注水量增加、注水壓力不升或下降；注水井吸水狀況變差或出現(xiàn)尖峰狀吸水；井組油井含水大幅上升；注水井與水線上的油井“點(diǎn)、點(diǎn)”對(duì)應(yīng)性強(qiáng)、且高含水，邊、角井水驅(qū)效果差或無效；油層改造、增產(chǎn)措施引起的水驅(qū)突進(jìn)等。

3.2 體系優(yōu)化

調(diào)剖體系專業(yè)性強(qiáng)，種類繁雜，但體系的合理選擇是影響調(diào)剖質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)之一。目前常用的有沉淀類、微生物類、硅酸凝膠類、膠態(tài)分散凝膠、弱凝膠、聚合物微球、預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒、柔性球等[2]，但各自體系又都有自身的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，應(yīng)根據(jù)油藏實(shí)際情況、見水類型及技術(shù)經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)效果，選擇合適的體系，處理好運(yùn)移與封堵、劑量與造價(jià)的矛盾，保障“注得進(jìn)、堵得住、用得起”。

3.3 堵劑優(yōu)選

如何確定調(diào)驅(qū)注入體系的最低強(qiáng)度，充分發(fā)揮動(dòng)態(tài)調(diào)與驅(qū)的作用是調(diào)驅(qū)調(diào)剖的另一關(guān)鍵點(diǎn)。在深部調(diào)剖方面易出現(xiàn)3大問題，即注入水繞流、處理劑對(duì)主產(chǎn)層的傷害和主次產(chǎn)層錯(cuò)位。為了進(jìn)一步提高深度調(diào)剖的效果，首先要求堵劑有很好適用性，主要包括：堵劑與地層水的配物性、堵劑對(duì)層位有很好的選擇性、堵劑運(yùn)移性能、堵劑封堵強(qiáng)度、耐溫耐鹽、抗壓抗剪等物理化學(xué)性能。

3.4 工藝參數(shù)

段塞的設(shè)計(jì)：采用多段塞組合模式，既發(fā)揮了強(qiáng)凝膠對(duì)高滲條帶的封堵、擴(kuò)大波及體積的作用，又發(fā)揮了弱凝膠的動(dòng)態(tài)堵與驅(qū)的作用，可有效實(shí)現(xiàn)低滲透深部調(diào)剖調(diào)驅(qū)作用。

堵劑的用量：堵劑用量過少，不能形成深部封堵，注入水不會(huì)產(chǎn)生繞流而達(dá)不到調(diào)堵目的；根據(jù)儲(chǔ)層物性、竄流通道和水淹體積，充分估算堵劑用量，擴(kuò)大調(diào)剖堵劑的置放范圍。

壓力的選擇：為了保證堵劑優(yōu)先進(jìn)入大裂縫，少進(jìn)入微小裂縫，避免儲(chǔ)層污染，注入壓力應(yīng)低于微小裂縫的開啟壓力，施工壓力一般控制在正常注水地層壓力以內(nèi)。

排量的使用：排量過高，堵劑易在近井地帶堵塞，導(dǎo)致注入壓力上升過快，不利于后續(xù)泵入，封堵半徑小，在平面內(nèi)難以形成深部的調(diào)驅(qū)效果。

3.5 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督

為保證措施效果，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督必須要求嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，配液數(shù)量、質(zhì)量必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求（調(diào)剖劑配制量與設(shè)計(jì)誤差不超過±5%）；按照施工程序注入堵劑，濃度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；注入過程要連續(xù)，中途不停泵，密切監(jiān)測(cè)施工壓力、排量等施工參數(shù)，方案如需調(diào)整要遵循應(yīng)急預(yù)案；注入總量以主劑量為標(biāo)準(zhǔn)，注完調(diào)堵劑后，關(guān)井候凝1～2d，候凝結(jié)束后，及時(shí)恢復(fù)正常注水。

3.6 資料錄取

資料錄取是做好效果分析的重要一環(huán)，要準(zhǔn)確錄取全部資料數(shù)據(jù)，主要包括措施前的吸水指示曲線、壓降曲線、吸水剖面、對(duì)應(yīng)油井產(chǎn)狀、井組遞減曲線、井組水驅(qū)特征曲線，施工過程中，實(shí)時(shí)注入壓力、排量，措施后吸水指示曲線、壓降曲線、吸水剖面等，正常生產(chǎn)后對(duì)應(yīng)油水井的動(dòng)態(tài)資料，包括注水壓力、注水量、生產(chǎn)壓差、產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水、產(chǎn)液指數(shù)等。

3.7 效果評(píng)價(jià)

注水井調(diào)剖調(diào)驅(qū)的效果評(píng)價(jià)較其它措施相對(duì)復(fù)雜得多，首先從注水井的吸水狀況評(píng)價(jià)，注水指示曲線、縱向吸水剖面與橫向波及平面應(yīng)該有改善，注水井壓力的提高，可能會(huì)為低滲透油層動(dòng)用和側(cè)向油井見效創(chuàng)造有利條件；其次是注采井組對(duì)應(yīng)的油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，見水油井采出水應(yīng)有所控制，井組注水受效井比例應(yīng)有所增加，應(yīng)達(dá)到“控水穩(wěn)油”的目的；最后從油藏區(qū)塊上，注水開發(fā)水驅(qū)特征曲線應(yīng)有所改善，區(qū)塊壓力保持水平和平面均衡程度有所改善，注入水波及體積及系數(shù)、水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度增加，自然遞減、綜合遞減、含水上升率等油田開發(fā)指標(biāo)好轉(zhuǎn)，穩(wěn)產(chǎn)能力和最終采收率提高。

4 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果

2009～2011年在低滲透油藏共實(shí)施注水井深部調(diào)剖23口，措施見效19口，措施有效率為82.6%。措施后，注水井平均油套壓由8.7/7.7MPa上升至10.6/9.5MPa；對(duì)應(yīng)見水油井29口，調(diào)剖后見效16口，水淹井產(chǎn)能恢復(fù)大，平均恢復(fù)0.78t/d，含水由措施前的87.2%下降到措施后的69.5%；調(diào)剖區(qū)塊注水開發(fā)狀況好轉(zhuǎn)，注水井吸水平均厚度由4.01m上升至6.17m；區(qū)塊存水率由0.51上升至0.56；調(diào)剖后，顯著增加了低滲透油藏注水開發(fā)油井平面受益方向，擴(kuò)大了注水波及體積，井組注水見效增加，截止2011年10月底，調(diào)剖井組累計(jì)增油4 959.64t，累計(jì)降水9 981.22m3（見表1）。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）注水井調(diào)剖是低滲透油田注水開發(fā)提高最終采收率的一項(xiàng)重要技術(shù)手段，深部調(diào)剖必須有大量充足的堵劑用量，才能滿足高含水開發(fā)后期對(duì)分散剩余油的挖潛需求。

（2）應(yīng)用已有監(jiān)測(cè)技術(shù)，結(jié)合油藏整體開發(fā)動(dòng)態(tài)分析，提高對(duì)剩余油飽和度、裂縫分布規(guī)律、注采對(duì)應(yīng)關(guān)系及竄流通道類型等認(rèn)識(shí)，是保障油田調(diào)剖調(diào)驅(qū)措施質(zhì)量的根本。

（3）調(diào)剖體系是技術(shù)成敗的關(guān)鍵，多段塞復(fù)合調(diào)剖體系產(chǎn)生的殘余阻力系數(shù)高于單一調(diào)剖體系，體系主劑強(qiáng)度不宜過高，大劑量可以改善注水井深部水驅(qū)效果。

（4）技術(shù)監(jiān)督是注水井調(diào)剖的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，可以有效保障方案執(zhí)行，降低作業(yè)周期，提高施工質(zhì)量，避免工程事故，確保現(xiàn)場(chǎng)安全，保證措施效果，增加經(jīng)濟(jì)效益。

[1]于波,田育紅,周冰欣.低滲透油田提高采收率技術(shù)研究及應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用2010,29(7):35-38.

[2]馬濤,王海波,呂成遠(yuǎn).深部調(diào)剖體系研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 [J].應(yīng)用化學(xué)2011,40(7):1271-1274.

Water-flood Development for low-permeability reservoirs is one important component in the development of oil production. The problem that planners of oilfield development are most concerned with is how to control the rising trend of water-cut,slowdown the decline of production,increase the rate of oil production,and improve the effect of development.As one of important means for controlling water and stabilizing the oil output,waterflood profile modification technology has gradually been popularized and applied in the development of low-permeability reservoirs.Through the control over its process and the improvement of operation quality,the effect of measures is assured.The paper starts with the selection of wells and layers,then analyzes the methods of quality control according to the key and main points of this technology.Finally,it is explained how to seal the deep part of layers,alter the direction of injected water flow,effectively drive the left oil from the ground in deep profile modification operation in order to promote the oil production rate in water injection development of low-permeability reservoirs.

low-permeability reservoirs;deep profile modification;quality control

王鯤鵬（1976-），男，2005年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（北京）油氣田開發(fā)專業(yè)，碩士研究生?，F(xiàn)在中國石油長慶油田分公司第八采油廠從事油氣田開發(fā)工作，油氣田開發(fā)工程師。

張簫鈴

2011-11-16