高膨微粒調(diào)剖工藝先導(dǎo)性試驗(yàn)與效果評(píng)價(jià)

何風(fēng)華 劉德正 樊玉生 何 靜 張冬梅

（1. 渤海鉆探井下技術(shù)服務(wù)公司技術(shù)研究所，天津 300280；2.華北油田公司采油工程研究院，河北任丘 062552）

高膨微粒調(diào)剖工藝先導(dǎo)性試驗(yàn)與效果評(píng)價(jià)

何風(fēng)華1劉德正1樊玉生1何 靜1張冬梅2

（1. 渤海鉆探井下技術(shù)服務(wù)公司技術(shù)研究所，天津 300280；2.華北油田公司采油工程研究院，河北任丘 062552）

通過(guò)對(duì)調(diào)剖試驗(yàn)區(qū)塊地質(zhì)特征的研究，結(jié)合試驗(yàn)井注水管柱的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了YHH高膨微粒調(diào)剖施工工藝，闡述了其調(diào)剖機(jī)理，通過(guò)扶余油田西24-9區(qū)塊內(nèi)4口注水井的調(diào)剖先導(dǎo)性試驗(yàn)取得的成果證實(shí)：對(duì)應(yīng)受益井組增油控水效果顯著、YHH高膨微粒調(diào)剖施工工藝在多段分注管柱內(nèi)適用，與聚合物交聯(lián)、黏土、粉煤灰、石灰乳等調(diào)剖施工相比具有占井施工周期短、風(fēng)險(xiǎn)小、見(jiàn)效快的優(yōu)點(diǎn)，為今后調(diào)剖工作的開(kāi)展拓寬了途徑。

高膨微粒；先導(dǎo)性試驗(yàn)；施工工藝；調(diào)剖；增油控水

1 試驗(yàn)區(qū)塊儲(chǔ)層特性及開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

1.1 儲(chǔ)層特性

吉林扶余油田西24-9區(qū)塊位于西二南調(diào)整區(qū)內(nèi)，其構(gòu)造形態(tài)為被斷層切割的單斜構(gòu)造。含油面積0.33 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量60.8×104t。線狀井網(wǎng)注水，井距100 m，排距80 m。主力油層為扶余油層的 4、7、9、11、13小層。平均砂巖厚度 83.3 m，孔隙度24%，滲透率20～200 mD。原始地層壓力4.4 MPa，目前地層壓力3.3 MPa，油層溫度32 ℃，地層水NaHCO3型，總礦化度2 900～6 900 mg/L。井位圖如圖1所示。

圖1 西24-9區(qū)塊井位示意圖

1.2 試驗(yàn)區(qū)塊開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

扶余油田屬于裂縫發(fā)育的低滲透砂巖油藏，由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)和后期實(shí)施壓裂改造，無(wú)效水循環(huán)嚴(yán)重,含水上升快，區(qū)塊開(kāi)發(fā)形勢(shì)變差。截至2012年2月，試驗(yàn)區(qū)塊內(nèi)共有受益油井13口，注水井4口。日產(chǎn)液173.5 t，日產(chǎn)油7.0 t，含水96.0%；日注水147.8 m3，平均單井日注水量36.9 m3，注采比1:1.3。

試驗(yàn)區(qū)塊儲(chǔ)層層間矛盾突出。儲(chǔ)層砂體縱向上一般有7～10層左右，單層最大厚度7～9 m，砂體分布穩(wěn)定。主力小層 4、7、9、11、13，砂體連續(xù)性好，非主力小層砂體連續(xù)性較差。沉積韻律導(dǎo)致剩余油分布不同，在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，注入水對(duì)油層底部水洗程度高，中上部水洗程度低?？傮w看來(lái)，一砂組非均質(zhì)性以弱中為主，二砂組以中強(qiáng)為主，其中7號(hào)小層為強(qiáng)非均質(zhì)，三砂組以中強(qiáng)為主，其中8、9小層為強(qiáng)非均質(zhì)性，四砂組中11小層為強(qiáng)，12小層弱，13小層為中等非均質(zhì)性，層間矛盾突出。

井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4口試驗(yàn)井均采用分層注水管柱注水，每口井井內(nèi)封隔器3～4個(gè)，井內(nèi)水嘴4～5個(gè)。各井具體情況如表1所示。

表1 4口試驗(yàn)井的井內(nèi)管柱情況

2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

2.1 調(diào)剖試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

高膨微粒調(diào)剖［1-3］施工工藝雖然在大港油田有過(guò)小規(guī)模單井調(diào)剖試驗(yàn)，但都是在井內(nèi)光管柱的情況下與聚合物膠體分段共同完成的，本次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的目的是通過(guò)吉林扶余油田西24-9區(qū)塊的4口水井整體調(diào)剖試驗(yàn)，驗(yàn)證高膨微粒調(diào)剖劑及施工工藝在試驗(yàn)井內(nèi)多個(gè)封隔器、多個(gè)水嘴的復(fù)雜管柱以及在試驗(yàn)區(qū)塊儲(chǔ)層條件下單獨(dú)使用的適用性，檢驗(yàn)該技術(shù)能否達(dá)到縮小注水井層間矛盾，改善吸水剖面，實(shí)現(xiàn)增油穩(wěn)產(chǎn)的目的。

2.2 調(diào)剖工藝原理

2.2.1 利用清洗劑清洗近井地帶 由于油田注入水中含有油污，這些油污附著在儲(chǔ)層近井地帶的巖石空隙壁上，使儲(chǔ)層原有孔隙、裂縫變小滲透率降低，形成了有機(jī)堵塞。用JA清洗解堵劑解除有機(jī)物形成的堵塞，疏通近井地帶吸水通道，為YHH高膨微粒進(jìn)入注入水長(zhǎng)期沖刷形成的主流通道打下基礎(chǔ)。另外，該區(qū)塊注水溫度低“冷傷害”使儲(chǔ)層溫度進(jìn)一步降低，原油流動(dòng)性也進(jìn)一步變差，儲(chǔ)層內(nèi)的油在裂縫、孔隙壁上，形成了層狀重質(zhì)油圬，水驅(qū)油效率低，因此使用JA清洗解堵劑改善流經(jīng)區(qū)域原油的流動(dòng)性能。JA清洗解堵劑的技術(shù)指標(biāo)如表2所示。

表2 JA有機(jī)清洗解堵劑的主要技術(shù)指標(biāo)

2.2.2 利用YHH高膨微粒深部調(diào)剖 首先，YHH高膨微粒在地層孔隙中與水反應(yīng)后，能以自身體積的幾十倍乃至上百倍膨脹率膨脹。其次，膨脹后的晶粒的密度與注入水相當(dāng)，在后置液體的驅(qū)動(dòng)下向地層深處運(yùn)移，移動(dòng)過(guò)程中在地層孔喉處滯留，其后部區(qū)域注入壓力逐漸升高，迫使注入水向未波及到的低滲透區(qū)域進(jìn)行繞流，膨脹后晶粒在地層的孔喉處發(fā)生了塑變、爬行或破碎，當(dāng)晶粒穿過(guò)第一道孔喉后，在地層的孔道中繼續(xù)向深處運(yùn)移，在下個(gè)孔喉處又重新繼續(xù)上述過(guò)程，使調(diào)剖半徑“動(dòng)態(tài)”化，迫使注入水不斷重復(fù)著繞流，增大了注入水的波及面積，驅(qū)使地層中的流體向受益井流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了調(diào)剖和深部驅(qū)替。YHH高膨微的技術(shù)指標(biāo)如表3所示。

表3 YHH高膨微粒的主要技術(shù)指標(biāo)

2.2.3 利用HH-1液攜帶并隔離調(diào)剖劑 HH-1攜帶隔離液的作用：一是用調(diào)剖劑將前、后液體在井筒及近井地帶隔離；二是將YHH高膨微粒在保持其理化性能不變的前提下攜帶至調(diào)剖地層。HH-1攜帶、隔離液主要技術(shù)指標(biāo)如表4所示。

表4 HH-1攜帶、隔離液主要技術(shù)指標(biāo)

2.3 調(diào)剖施工段塞及處理半徑設(shè)計(jì)

2.3.1 調(diào)剖施工段塞 調(diào)剖施工共設(shè)計(jì)：前置、封堵、驅(qū)替3個(gè)段塞，作用如表5所示。

表5 封堵段塞及作用

2.3.2 處理半徑 試驗(yàn)區(qū)塊的西+24-07、 西+24-8.1、 西 24-9 、西 24-8.1等 4口注水井，調(diào)剖處理半徑設(shè)計(jì)為：16～22 m。

2.4 施工工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

2.4.1 試驗(yàn)井施工各段塞藥劑用量 各段塞藥劑用量設(shè)計(jì)如表6所示。

表6 西24-9區(qū)塊調(diào)剖井施工工藝參數(shù)

2.4.2 施工排量 調(diào)剖施工井?dāng)D入排量確定原則是：依據(jù)注入液的性能、封堵強(qiáng)度、YHH高膨微粒調(diào)剖的性能及其在攜帶液中的沉降速度等要素，結(jié)合目的層的孔隙度、歷次調(diào)剖情況及井下管柱結(jié)構(gòu)等綜合因素來(lái)設(shè)計(jì)的，施工排量如下：前置段塞排量18～30 m3/h；封堵填充段塞排量12～24 m3/h；驅(qū)替段塞排量60～80 m3/d。

2.5 施工工序設(shè)計(jì)

（1）擠JA有機(jī)清洗解堵劑：試擠注入水，壓力小于10 MPa；油管合擠JA有機(jī)清洗解堵劑，油管頂替注入水10 m3，恢復(fù)正常注水至穩(wěn)定；撈出調(diào)剖層段配水器芯子，在最底段下入密封段。

（2）擠YHH高膨微粒調(diào)剖劑：正擠HH-1攜帶隔離液+YHH高膨微粒調(diào)剖劑（HH-1攜帶隔離液+YHH高膨微粒）+HH-1攜帶隔離液+注入水20 m3。

（3）恢復(fù)注水驅(qū)替。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況

在2012年5月27日至6月29日期間先后對(duì)西+24-8.1、西+24-07、西 24-9、西 24-8.1 井進(jìn)行了 YHH高膨微粒工藝技術(shù)先導(dǎo)性調(diào)剖試驗(yàn)，施工壓力、排量、各段塞的注入量符合設(shè)計(jì)要求，4口井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)均一次成功。例如：在2012年5月27日至31日進(jìn)行了西+24-8.1井現(xiàn)場(chǎng)調(diào)剖試驗(yàn)，最高施工壓力為：6.6 MPa，前置段塞排量 18.9～21.9 m3/h，用量 57 m3；封堵填充段塞排量20.28～23.76 m3/h，用量24 m3；驅(qū)替段塞排量2.5 m3/h，用量20 m3。

4 效果評(píng)價(jià)

4.1 試驗(yàn)后調(diào)剖井吸水剖面得到改善

對(duì)比西24-9、西+24-8.1兩口井調(diào)剖施工前后吸水剖面測(cè)試曲線發(fā)現(xiàn)（圖2）：西24-9井Ⅰ層段的1號(hào)層（428～432.6 m）吸水量下降，Ⅱ?qū)佣蔚?、3號(hào)層（436.2～449.8 m）啟動(dòng)了新層，Ⅲ層段的4、6號(hào)層（458.8～470.8 m）強(qiáng)吸水層吸水量大幅下降，Ⅳ層段的7、8號(hào)層（474.4～490.0 m）吸水量無(wú)變化。西+24-8.1井Ⅰ層段的1號(hào)層（429～434 m）吸水量大幅下降，Ⅱ?qū)佣蔚?號(hào)層（439.6～445.2 m）為強(qiáng)吸水層被封堵，Ⅲ層段的3、4號(hào)層（444.6～464.8 m）吸水得到調(diào)整，Ⅳ層段的5、6號(hào)層（471～481.2 m）中5號(hào)層被封堵、6號(hào)層吸水量降低，Ⅴ層段的7號(hào)層（487.6～485.4 m）吸水量變大。由此證明，兩口井吸水剖面得到有效改善。

圖2 試驗(yàn)前后調(diào)剖井吸水剖面圖

4.2 試驗(yàn)區(qū)塊受益油井增油降水效果顯著

試驗(yàn)區(qū)塊西+24-8.1等4口調(diào)剖水井對(duì)應(yīng)的受益油井是西26-8.4等13口井。西26-07.2井和西+26-07.4井，因6月份修井無(wú)法進(jìn)行參數(shù)對(duì)比，截至2012年8月底在3個(gè)月時(shí)間內(nèi)11口受益井凈增油221.3 t，平均增油幅度達(dá)33.8%，平均含水下降了1.8%，增油降水效果顯著。如表7所示。

表7 試驗(yàn)區(qū)塊受益油井階段生產(chǎn)增油、降水情況

5 認(rèn)識(shí)與結(jié)論

（1） YHH高膨微粒調(diào)剖施工工藝在西24-9區(qū)塊的多段分注管柱內(nèi)調(diào)剖可行, 施工后對(duì)應(yīng)受益井組增油控水效果顯著。

（2）使用的JA有機(jī)清洗解堵劑能有效解除施工管柱內(nèi)、近井地帶的有機(jī)物堵塞，減小液流阻力，保障了YHH高膨微粒調(diào)剖劑順利進(jìn)入目的層。

（3）采用YHH高膨微粒調(diào)剖施工與使用聚合物交聯(lián)、黏土、粉煤灰、石灰乳等調(diào)剖施工相比具有占井施工周期短、風(fēng)險(xiǎn)小、見(jiàn)效快的特點(diǎn)。

［1］ 梁夢(mèng)蘭.表面活性劑和洗滌劑［M］.北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1990：08.

［2］ 趙福臨.油田化學(xué)［M］.東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2000：07.

［3］ 王浩.體膨型調(diào)剖劑在堿加聚合物驅(qū)中的應(yīng)用［J］.石油鉆采工藝，2003，25（S1）：49-50，95.

（修改稿收到日期 2013-09-08）

Pilot test and effect evaluation of high-swelling particles profile control process

HE Fenghua1, LIU Dezheng1, FAN Yusheng1, HE Jing1, ZHANG Dongmei2
（1.Technical Research Institute,Downhole Technology Service Company,BHDC,Tianjin300280,China;2. Oil Production Engineering Research Institute,Huabei Oilfield Co.,Renqiu062552,China）

Combined with the current situation of test wells injection string, YHH high swelling particles of profile control construction process was designed based on studying the geological characteristics of profile control test block, and then its profile control mechanism was described in detail. Profile control pilot test results obtained from 4 injection wells of Block West 24-9 Fuyu oilfield confirmed that: the oil increment and water control effect is significant for the corresponding benefit well group, and the YHH high-swelling particles can applied to multi-stage separate injection pipe column in profile control construction process. Compared to the construction with cross-linked polymer, clay, fly ash and lime, the YHH high-swelling particles profile construction has the advantage of short cycle period, lower risk and quick returns, which broadens the way of carrying out the profile control process in the future.

high-swelling particles; pilot test; construction technology; profile control; oil increment and water control

何風(fēng)華，劉德正，樊玉生，等.高膨微粒調(diào)剖工藝先導(dǎo)性試驗(yàn)與效果評(píng)價(jià)［J］. 石油鉆采工藝，2013，35（5）：107-110.

TE357.46

：A

1000–7393（2013） 05–0107–04

何風(fēng)華，1962年生。2001年畢業(yè)于天津大學(xué)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)，從事油層保護(hù)技術(shù)研究、推廣應(yīng)用工作，高級(jí)工程師。電話：13920435856。E-mail：hefenghua1962@163.com。

〔編輯 付麗霞〕