復(fù)雜斷塊深部調(diào)驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用

李晨毓 趙海林 辛啟魏 陳彥軍 周正奇 周慧智

（1.中國石油冀東油田分公司，河北唐山 063004；2.中國石油華北油田分公司，河北任丘 062552）

復(fù)雜斷塊深部調(diào)驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用

李晨毓1趙海林1辛啟魏1陳彥軍2周正奇2周慧智2

（1.中國石油冀東油田分公司，河北唐山 063004；2.中國石油華北油田分公司，河北任丘 062552）

針對柳贊油田深層油藏儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重、綜合含水上升快的特點(diǎn)，開展了組合段塞深部調(diào)驅(qū)注入體系、段塞優(yōu)化設(shè)計(jì)和地面注入工藝研究。研究確定注入調(diào)驅(qū)體系為凝膠微球和中高溫酚醛樹脂交聯(lián)聚合物體系交替注入，采用地面配注工藝流程，便于調(diào)驅(qū)的分層輪換注入與參數(shù)調(diào)整控制。截止到2013年5月底，試驗(yàn)區(qū)不計(jì)遞減累計(jì)增油9 800 t，計(jì)算遞減累計(jì)增油16 960 t。

復(fù)雜斷塊油藏；組合段塞調(diào)驅(qū)；調(diào)驅(qū)地面注入工藝

柳贊油田深層油藏以多層斷塊油藏為主，油層埋藏深，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，屬于復(fù)雜斷塊油藏。經(jīng)過長期注水開發(fā)，油藏層間矛盾突出、水驅(qū)動(dòng)用程度低，水驅(qū)效果較差。柳贊油田深層油藏經(jīng)過多輪次調(diào)剖，取得較好效果，但隨著調(diào)剖輪次的增加，增油效果變差，需要研究試驗(yàn)深部調(diào)驅(qū)技術(shù)以進(jìn)一步改善油藏開發(fā)效果。通過綜合分析，優(yōu)選柳28-1斷塊開展先導(dǎo)試驗(yàn)。

1 油藏概況

柳贊中區(qū)柳28-1斷塊埋藏深度2 440～3 450 m，含油井段長，縱向上自上而下劃分2個(gè)油組33個(gè)小層，孔隙度平均為22%，滲透率平均為73.2 mD，為中孔中滲、天然能量不足的常規(guī)稀油油藏。

截至2010年1月底，區(qū)塊目前共有油井6口，開井4口，斷塊日產(chǎn)油13.9 t，綜合含水92.4%，采油速度為0.52%；累計(jì)采油21.38×104m3，采出程度22.1%；有注水井5口，開4口，日注水量251 m3，累積注水52.7×104m3，月注采比1.3，累積注采比0.82。

綜合考慮柳28-1斷塊油藏基礎(chǔ)條件、儲(chǔ)藏物性等條件、注采井網(wǎng)基本完善以及油井注水效果，認(rèn)為該油藏適宜開展規(guī)模調(diào)驅(qū)［1-4］。

2 注采井網(wǎng)與層系設(shè)計(jì)

針對柳贊中區(qū)柳28-1斷塊油藏特點(diǎn)，目的層系與井網(wǎng)的篩選考慮以下原則：（1）儲(chǔ)層發(fā)育穩(wěn)定，注采井網(wǎng)完善，具有較高的水驅(qū)控制程度，注水見效明顯；（2）油層較發(fā)育，剩余儲(chǔ)量豐度高；（3）注采井段相對較為集中；（4）整體部署，提高整體增油效果；（5）充分利用現(xiàn)有井網(wǎng)，調(diào)驅(qū)與注水結(jié)合，盡可能控制較多的受效井點(diǎn)，提高調(diào)驅(qū)效果；（6）調(diào)驅(qū)井盡量部署在水驅(qū)突進(jìn)嚴(yán)重的高滲帶及優(yōu)勢滲流通道上；（7）井筒狀況良好，能夠滿足調(diào)驅(qū)施工需要。

依據(jù)柳28-1斷塊油藏地質(zhì)特點(diǎn)、注采完善調(diào)整方案和注水井網(wǎng)實(shí)際情況，并集合中高溫調(diào)驅(qū)體系技術(shù)要求，優(yōu)選主力油層發(fā)育集中的Es33Ⅱ（2）砂組為調(diào)驅(qū)主要目的層，優(yōu)選柳28-3、柳28-4、柳28-11 等口注入井為調(diào)驅(qū)施工井。

3 深部調(diào)驅(qū)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步提高深部調(diào)驅(qū)效果，降低成本，研究了組合段塞調(diào)驅(qū)注入工藝，并根據(jù)油藏地質(zhì)特征和單井具體情況，進(jìn)行了多段塞優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.1 調(diào)驅(qū)體系選擇

經(jīng)過室內(nèi)研究和現(xiàn)場試驗(yàn)，選取酚醛樹脂中高溫交聯(lián)體系和凝膠微球相結(jié)合為主，預(yù)交聯(lián)顆粒、無機(jī)凝膠為輔的中深層組合段塞調(diào)驅(qū)體系。

3.2 段塞優(yōu)化設(shè)計(jì)

采用CMG軟件STARS模塊進(jìn)行數(shù)值模擬，建立井組模型通過歷史擬合和合理預(yù)測，優(yōu)選注入段塞大小、組合段塞不同體積比、交替注入輪次、注采速度等參數(shù)，預(yù)測驅(qū)油提高采收率幅度、含水下降等開發(fā)指標(biāo)，為柳中Es32+3油藏開展組合段塞深部調(diào)驅(qū)提高采收率提供經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)依據(jù)。

3.2.1 尺寸優(yōu)化 通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用優(yōu)選凝膠微球和交聯(lián)聚合物濃度為2 000 mg/L，凝膠微球和交聯(lián)聯(lián)聚合物交替注入1個(gè)輪次，在儲(chǔ)層條件一定的條件下，考慮試驗(yàn)區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益，最佳注入段塞尺寸為0.3PV時(shí) 提高采收率幅度最高（圖1）。

圖1 提高采收率幅度隨注入PV數(shù)變化曲線

3.2.2 體積比優(yōu)選 段塞總體積0.3 PV、凝膠微球2 000 mg/ L、交聯(lián)聚合物2 000 mg/ L，考察凝膠微球和交聯(lián)聚合物體積比對開發(fā)效果的影響，方案設(shè)計(jì)參數(shù)和預(yù)測技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表1。

表1 “凝膠微球+交聯(lián)聚合物”不同體積比方案參數(shù)

結(jié)果表明，在注入體積不變的情況下先注入凝膠微球后注入交聯(lián)聚合物的方案優(yōu)于先注入交聯(lián)聚合物后注入凝膠微球，交聯(lián)聚合物和凝膠微球?yàn)轶w積比2:1時(shí)的情況下，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最優(yōu)，提高采收率與增油量與藥劑投入比最高。

3.2.3 交替注入輪次的優(yōu)選 段塞注入體積0.3 PV、凝膠微球、交聯(lián)聚合物濃度2 000 mg/ L，凝膠微球和交聯(lián)聚合物體積比為2:1，設(shè)計(jì)5、10、15、20個(gè)輪次。從模擬結(jié)果（圖2）可以看出：總注入體積比不變的情況下，各方案中多輪次注入方案的效果都要好于單一輪次方案。主要原因是多輪次交替注入后，可以使凝膠微球和交聯(lián)聚合物更好地發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。調(diào)驅(qū)段塞交替輪次越多，提高采收率的程度越高，但輪次大約15以上增加幅度較小，為便于現(xiàn)場實(shí)施，推薦3個(gè)月進(jìn)行輪換。

圖2 不同交替輪次方案提高采收率的變化

3.2.4 注入速度優(yōu)化 根據(jù)注入段塞的優(yōu)選結(jié)果，分別對0.06，0.08，0.10，0.12 PV/a等5個(gè)注入速度進(jìn)行了優(yōu)選。數(shù)據(jù)（圖3）表明注采速度的變化對提高采收率值的影響較小，當(dāng)注采速度為0.08 PV/a時(shí)指標(biāo)最好，且考慮區(qū)塊的采油速度及帶來的經(jīng)濟(jì)效益，在注入能力允許條件下，建議適當(dāng)加大注入速度，推薦注入速度為0.08～0.10 PV/a。

圖3 不同注采速度優(yōu)化方案提高采收率的程度變化

3.3 推薦方案效果預(yù)測

根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的結(jié)果，在柳贊中區(qū)柳28-1斷塊礦場采用清水配置母液、清水稀釋注入，凝膠微球和交聯(lián)聚合物體積比為2:1，交替輪次推薦3個(gè)月進(jìn)行輪換，注入速度為0.08～0.10 PV/a，采用2級(jí)段塞注入方式，至2013年水驅(qū)可采儲(chǔ)量27.4×104t，與調(diào)前相比，增加水驅(qū)可采儲(chǔ)量1.59個(gè)百分比，提高采收率1.6個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)計(jì)10年內(nèi)累計(jì)增油4.14×104t。

4 調(diào)驅(qū)地面施工工藝

根據(jù)柳贊中區(qū)柳28-1斷塊油藏地質(zhì)特點(diǎn)、體系特性、周圍環(huán)境及工藝設(shè)計(jì)原則，注入方式優(yōu)選：注入井集中配液，采用單泵對單井的注入方式（圖4）。

圖4 注入流程示意圖

該施工注入工藝具有如下特點(diǎn)：（1）便于現(xiàn)場注入?yún)?shù)的調(diào)整。（2）工藝管線流程短、便于安裝，安全系數(shù)高。（3）不打亂原注水工藝系統(tǒng)，調(diào)驅(qū)結(jié)束后可以盡快地恢復(fù)生產(chǎn)。（4）撬裝設(shè)備可重復(fù)使用。（5）便于調(diào)驅(qū)的分層輪換注入與過程調(diào)整控制。

5 礦場試驗(yàn)

柳28-1斷塊于2010年6月開展整體調(diào)驅(qū)，共部署調(diào)驅(qū)井3口，目前3口井全部進(jìn)入現(xiàn)場施工。到2013年5月底，累計(jì)注入調(diào)剖調(diào)驅(qū)劑18.57×104m3，綜合含水由調(diào)前83.2%最低降至76.1%，對應(yīng)見效油井4口，生產(chǎn)鄰井油井L28-1井6月14日調(diào)驅(qū)見效（圖5），日產(chǎn)油由6.25 t增加到12.5 t，綜合含水由56.9%降至0%，不計(jì)遞減累計(jì)增油2 628 t。截止到2013年5月底試驗(yàn)區(qū)不計(jì)遞減累計(jì)增油9 800 t，計(jì)算遞減累計(jì)增油16 960 t。

圖5 見效井L28-1井采油曲線

6 結(jié)論

（1）根據(jù)柳中油藏地質(zhì)特征，選取酚醛樹酯中高溫交聯(lián)體系與凝膠微球相結(jié)合為主，預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒、無機(jī)凝膠為輔的中深層組合段塞調(diào)剖調(diào)驅(qū)體系，取得了較好的降水增油效果。

（2）調(diào)驅(qū)地面注入工藝的應(yīng)用，便于調(diào)驅(qū)的分層輪換注入與過程調(diào)整控制，提高了施工質(zhì)量。

（3）該深部調(diào)驅(qū)技術(shù)的現(xiàn)場實(shí)施將為提高南堡陸地單井產(chǎn)量、提高油藏的采收率探索新的關(guān)鍵技術(shù)和方法。

［1］ 徐梅，謝更飚，張海濤，等.復(fù)雜斷塊油田高含水區(qū)塊剩余油研究及挖潛對策［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2007（1）：89-91.

［2］ 郭吉清，鄭家朋，李晨毓，等.段塞組合驅(qū)在冀東復(fù)雜斷塊油藏的研究與實(shí)踐［J］.油氣井測試，2012，（3）：29-31.

［3］ 紀(jì)朝鳳，葛紅江.調(diào)剖堵水材料研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.石油鉆采工藝，2002，24（1）：54-57.

Research and application on deep profile control technology in complex fault block reservoir

LI Chenyu1, ZHAO Hailin1, XIN Qiwei1, CHEN Yanjun2, ZHOU Zhengqi2, ZHOU Huizhi2
（1. Jidong Oilfield,Tangshan063004,China; 2. Huabei Oilfield Company,Renqiu062552,China）

Combination slug deep profile control injection system, slug optimization design and ground injection technique study were conducted aiming at severe heterogeneity of reservoir and quickly rising of comprehensive water cut in Liuzan oilfield. The injection profile control system is determined to be gel microspheres injection in alternating with high temperature phenolic resin cross-linked polymer system, and ground injection allocation process was adopted to make the layered rotation injection and parameter adjustment control easier. By the end of May, 2013, the cumulative incremental oil of test area is 9800t without taking the decrease into account while calculating decrease the value is 16 960 t.

complex fault block reservoir; combination slug flooding; ground injection technique of profile control

李晨毓，趙海林，辛啟魏，等. 復(fù)雜斷塊深部調(diào)驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.石油鉆采工藝，2013，35（5）：104-106.

TE 357.8

：A

1000–7393（2013） 05–0104–03

李晨毓，1984年生。2003年畢業(yè)于武漢大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)從事調(diào)剖調(diào)驅(qū)方向研究工作，助理工程師。電話：0315-8768022。E-mail：jdzc_lichy@petrochina.com.cn。

2013-06-12）

〔編輯 付麗霞〕