密度選擇性堵水工藝在縫洞型油藏中的應(yīng)用

何星，吳文明，李亮

（中國石化西北油田分公司工程技術(shù)研究院，新疆 烏魯木齊830011）

0 引言

塔河油田碳酸鹽巖油藏儲集體非均質(zhì)性強，發(fā)育規(guī)律和控制因素復雜，縱向上受構(gòu)造-巖溶旋回作用形成的縫洞系統(tǒng)控制；空間分布上具有不連續(xù)性，基質(zhì)不具備儲滲能力，油水關(guān)系復雜［1-3］。儲層經(jīng)過一段時間開采后，油井含水率不斷上升，有些井在短期內(nèi)就出現(xiàn)暴性水淹。油田大面積出水導致開發(fā)的整體效果變差，必須采取穩(wěn)油控水措施以降低含水率。然而，油藏實施間開、關(guān)井壓錐等措施效果較差，在滿足油田生產(chǎn)要求（即油井以較大產(chǎn)量生產(chǎn)）的前提下，堵水技術(shù)是降水增油的最好措施。

塔河油田從2001年開始嘗試堵水，2007年以前堵水井次較少，主要措施為填砂、倒灰、擠水泥，2009年后隨著單井基礎(chǔ)條件變差，開始加大化學堵水實施力度。由于縫洞型油藏埋藏深、無統(tǒng)一油水界面、易漏失，且塔河地層水高溫、高礦化度，常規(guī)選擇性堵劑難以適用，加之對縫洞型儲層特征認識程度有限，導致堵水工藝配套困難，堵水有效率較低。

目前國內(nèi)外雖然有很多關(guān)于碳酸鹽巖堵水方面的研究和技術(shù)［4-7］，但很少涉及縫洞型油藏儲層特征分類及堵水配套工藝研究。本文提出密度選擇性堵水工藝，并將縫洞型儲層劃分為3 種類型，根據(jù)不同儲層特征提出配套堵水工藝，較大幅度地提高了縫洞型油藏的堵水有效率。

1 堵水機理

密度選擇性堵水工藝利用堵劑與油水之間密度差進行分異，在油水界面上形成一定強度的隔板，實現(xiàn)縫洞型油井的深部封堵。一般采用“前置液+超低密度可固化顆粒+隔離液+高強度固化顆粒+頂替液”的復合段塞。前置液采用一定黏度的聚合物進行托舉（一般采用質(zhì)量分數(shù)為0.4%的胍膠溶液），對于漏失較為嚴重的油井則采用高溫凝膠托堵；主體堵劑為超低密度可固化顆粒，密度為1.13～1.14 g/cm3，該堵劑耐稀釋性能好，流動過程中只會初凝（初始稠度6 BC），靜態(tài)時固化，施工過程中可保證注入的安全性；最后采用少量高強度固化顆粒封口，堵水后視吸水情況決定直接求產(chǎn)或“控壓”酸化后求產(chǎn)。

2 儲層分類

縫洞型儲層是塔河地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖的主要儲集類型之一，主要為次生溶蝕孔洞，以大型洞穴為特征，是油氣儲集的良好空間。裂縫在這類儲層中主要起滲濾通道和連通孔洞的作用［8-11］?？p洞型儲層可以根據(jù)裂縫和溶洞的相對位置分為上縫下洞型、上洞下縫型、洞-縫-洞型（見圖1）。

圖1 儲層模型

2.1 上縫下洞型

上部儲層以孔、縫發(fā)育為主，下部發(fā)育溶洞（見圖1a）。該類儲層包含一整套喀斯特巖溶體系，一般為鉆遇放空漏失完井。投產(chǎn)初期產(chǎn)量高，視溶洞大小決定油井穩(wěn)產(chǎn)期和采油量［12-16］；大多表現(xiàn)為暴性水淹，產(chǎn)液剖面往往顯示底部產(chǎn)液段為純水產(chǎn)出，上部儲層油水同出或產(chǎn)純油。

TK831 井于2004年11月完鉆，鉆至5 688.9～5 700.1 m 井段放空，累計漏失1.10 g/cm3鉆井液180 m3，漏失1.10 g/cm3油田水120 m3。投產(chǎn)后自噴生產(chǎn)，日產(chǎn)油68 t，自噴523 d 后停噴，累計產(chǎn)油34 566 t，轉(zhuǎn)機抽后開井即水淹，具有典型的“上縫下洞型”產(chǎn)水特征。

由圖2a可看出，該井上部井段5 603.0～5 679.0 m 主要發(fā)育溶孔和裂縫，下部井段5 692.0～5 704.0 m 發(fā)育溶洞； 產(chǎn)液剖面顯示5 694.0 m 以下為主產(chǎn)液段，目前已水淹，儲層上部5 624.0～5 628.0 m，5 637.0～5 642.0 m 油水同出。含水上升的主要原因是底水沿高角度裂縫竄進。

2.2 上洞下縫型

該類儲層上部巖溶帶和滲流帶較短，一般為鉆遇放空漏失后強鉆一段再完井，或是下部儲層采完回填（見圖1b）。投產(chǎn)初期產(chǎn)量高，溶洞大小決定油井穩(wěn)產(chǎn)期和采油量；見水后，中、低含水率生產(chǎn)一段時間即暴性水淹，產(chǎn)液剖面往往顯示下部多段油水同出，上部可能局部產(chǎn)少量純油。

TK10104 井于2005年12月投產(chǎn)，自噴期間一直無水生產(chǎn)，日產(chǎn)油63 t，無水開采期長達534 d，累計產(chǎn)油33 709 t。該井轉(zhuǎn)抽后含水率開始上升，生產(chǎn)56 d 后暴性水淹，之后一直關(guān)井，間開生產(chǎn)，呈典型的“上洞下縫型”產(chǎn)水特征。

由圖2b可以看出，該井上部井段5 590.0～5 592.0 m 為部分泥質(zhì)填充的溶洞，下部井段5 596.0～5 600.0 m，5 606.0～5 608.0 m，5 615.0～5 633.0 m，5 655.0～5 661.0 m 發(fā)育裂縫。高含水生產(chǎn)期間的產(chǎn)液剖面顯示，5 590.0～5 592.0 m 為主產(chǎn)液段，儲層下部不產(chǎn)液，轉(zhuǎn)機抽后井底的生產(chǎn)壓差增大，導致近井地帶的裂縫溝通底水。

2.3 洞-縫-洞型

該類儲層包含多套喀斯特巖溶體系（見圖1c）。投產(chǎn)初期產(chǎn)量高，溶洞大小決定油井穩(wěn)產(chǎn)期和采油量；產(chǎn)水后多呈暴性水淹，產(chǎn)液剖面往往顯示僅有一個底部產(chǎn)液段為純水產(chǎn)出，上部不產(chǎn)或少量產(chǎn)油。

TK12210 井鉆至6 315.2 m 時發(fā)現(xiàn)井漏，鉆至6 322.9 m 已漏失鉆井液18.75 m3，累計漏失163 m3。該井于2008年9月投產(chǎn)，一直零星含水生產(chǎn)，日產(chǎn)油50 t，沒有無水開采期，累計產(chǎn)油71 407 t。

由圖2c可以看出，該井上部井段6 266.0～6 229.0 m 為溶洞，中部6 291.0～6 310.0 m 發(fā)育高阻隔層，下部井段6 319.0～6 337.0 m 為泥質(zhì)充填溶洞，測試結(jié)果顯示為水層。

圖2 測井曲線特征

3 配套堵水工藝

2011年以來，塔河油田針對不同特征的儲層，采用密度選擇性堵水配套工藝，實施縫洞型油藏堵水49井次，有效率達61.2%，累計增油3.1×104t。

3.1 上縫下洞型

上縫下洞型儲層水體能量一般由底水供給，底水錐進至井底或通過酸蝕裂縫底部產(chǎn)出，上部孔縫型儲層富存剩余油。產(chǎn)液剖面若顯示底部為純產(chǎn)水段，則可采用超低密度固化顆粒堵劑回填至上部儲層下界，根據(jù)堵后吸水情況決定是否酸化或酸壓投產(chǎn)； 產(chǎn)液剖面若顯示上部儲層油水同出，則采用超低密度可固化顆粒堵劑過頂替打隔板堵水。如果存在較為嚴重的漏失，需要進行預(yù)堵漏，一般在水玻璃中適當加入顆粒類的堵漏材料，超低密度堵劑深部封堵，中密度堵劑封口，塞面控制在上部儲層下界，堵后若吸水較好則直接評價生產(chǎn)，若吸水較差則“控壓”酸化求產(chǎn)。

3.2 上洞下縫型

上洞下縫型儲層一般漏失嚴重，堵水難度較大，需要先用聚合物托堵，再利用超低密度可固化顆粒堵劑在油水界面建立隔板。若產(chǎn)液剖面顯示上部儲層產(chǎn)純水，下部油水同出，則可保護下部油水同出層，對上部水層實施留塞封堵；若顯示供液不足，則鉆塞后采用超低密度可固化顆粒對下部油水同出層過頂替堵水。

3.3 洞-縫-洞型

洞-縫-洞型儲層水體能量由底水供給，底水錐進至井底或酸蝕裂縫底部產(chǎn)出。部分油井中部發(fā)育高阻隔層，上部溶洞型儲層富存剩余油。一般采用分次施工的方式封堵產(chǎn)水段，鉆塞后，采用超低密度可固化顆粒對下部油水同出層過頂替堵水。此類油井由于上部儲層發(fā)育良好，堵水施工中容易造成污染，也可能存在較為嚴重的漏失，因此建立一定強度的塞面和防止上部儲層污染是堵水的關(guān)鍵。對于井筒產(chǎn)出、漏失不嚴重的油井，可直接采用超低密度堵劑深部封堵，中密度堵劑封口； 對于酸蝕裂縫產(chǎn)出或漏失嚴重的油井，則采用“多級托堵”的方法；部分高阻隔層發(fā)育明顯的油井，可以采用中密度可酸解水泥擠堵的方法。

4 實施效果

目前，密度選擇性工藝對上縫下洞型儲層堵水效果最好，堵水有效率為65.6%；對上洞下縫型和洞-縫-洞型儲層堵水效果較差，主要是因為漏失量較大，密度選擇性堵劑難以駐留，導致有效率較低，僅為35.5%。

TK831 井于2010年堵水，累計增油342 t，有效期105 d，堵水效果較好；TH12210 井于2010年堵水，累計增油116 t，有效期78 d，堵水效果一般；TH10104 井因漏失嚴重，堵劑無法駐留，導致堵水無效。

5 結(jié)論

1）根據(jù)裂縫和溶洞的相對位置，將縫洞型儲層分為3 種類型：上縫下洞型、上洞下縫型、洞-縫-洞型。這3 類儲層在測井資料、產(chǎn)水特征、產(chǎn)液剖面上均有較好反映。

2）針對縫洞型油藏特點及不同類型儲層特征，提出了密度選擇性堵水工藝，經(jīng)過現(xiàn)場實施，該工藝對上縫下洞型儲層堵水效果最好，上洞下縫型次之，洞-縫-洞型基本無效。

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