勝二區(qū)沙二段3砂層組氮?dú)馀菽?qū)提高采收率技術(shù)研究

劉麗杰 （中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015）

勝坨油田經(jīng)過(guò)40多年的注水開(kāi)發(fā)，已進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)后期，“十五”規(guī)劃以來(lái)產(chǎn)量呈下降態(tài)勢(shì)且日趨嚴(yán)重。勝坨油田河流相沉積儲(chǔ)層地質(zhì)儲(chǔ)量占勝坨油田地質(zhì)儲(chǔ)量的一半以上［1，2］，該類油藏正韻律特征明顯，非均質(zhì)嚴(yán)重、注入水水竄嚴(yán)重［3］，水驅(qū)穩(wěn)產(chǎn)的難度越來(lái)越大。為了進(jìn)一步提高采收率，先后開(kāi)展了勝坨油田化學(xué)驅(qū)提高采收率等攻關(guān)技術(shù)［4～7］；由于勝坨油田屬高溫高鹽油藏，常規(guī)化學(xué)驅(qū)油體系不能滿足該類油藏的需要，難以實(shí)現(xiàn)化學(xué)驅(qū)的有效動(dòng)用。因此借鑒國(guó)內(nèi)外氮?dú)馀菽?qū)提高采收率技術(shù)現(xiàn)狀［8～12］，以河流相單元?jiǎng)俣^(qū)沙河街組二段3砂層組）為對(duì)象，結(jié)合特高含水后期的剩余油分布特征，探索了氮?dú)馀菽?qū)提高采收率技術(shù)。

勝二區(qū)位于勝坨油田東部構(gòu)造高點(diǎn)的西南翼，為穹隆背斜構(gòu)造的一部分，屬辮狀河流沉積。是勝二區(qū)主力油層之一，含油面積10.7km2，油層平均厚度6m，地質(zhì)儲(chǔ)量1097×104t。區(qū)內(nèi)油層自東北向西南方向傾斜，傾角2～5°，縱向上分6個(gè)小層。主力層為，縱向上黏連大，平面上呈席狀展布，厚度較大；非主力層為、、、，油砂體為土豆?fàn)睢l帶狀分布，連通性差，平均厚度小于2m，主力層與非主力層間具有較好的隔層展布。該層系是一套正韻律沉積，平均孔隙度30.1%，空氣滲透率1780mD，原始含油飽和度72%，平均地下原油黏度11mPa·s，地面平均原油黏度671mPa·s，地層水礦化度17435mg/L，二價(jià)離子質(zhì)量濃度475mg/L，原始地層溫度80℃。勝二區(qū)于1966年6月投產(chǎn)，采用行列式井網(wǎng)，1975年8月開(kāi)始注水開(kāi)發(fā)。至2012年3月，綜合含水率97.4%，采出程度40.9%。

為研究高溫高鹽油藏低張力氮?dú)馀菽?qū)提高采收率技術(shù)，開(kāi)辟了先導(dǎo)性試驗(yàn)區(qū)。試驗(yàn)區(qū)位于斷層夾持的構(gòu)造高部位，含油面積4.0km2，地質(zhì)儲(chǔ)量為588×104t，平均有效厚度為8.0m。其中，主力層層地質(zhì)儲(chǔ)量為419.6×104t，占試驗(yàn)區(qū)總地質(zhì)儲(chǔ)量的71.4%。

1 非均質(zhì)性研究

表1 不同含水階段主力層小層滲透率非均質(zhì)性參數(shù)

表1 不同含水階段主力層小層滲透率非均質(zhì)性參數(shù)

變異系數(shù) 級(jí)差低含水階段含水階段 平均滲透率/mD 2585 0.64 25中高含水階段 4072 0.90 30特高含水階段4418 0.99 35

從生產(chǎn)動(dòng)態(tài)上看，主力層底部水竄嚴(yán)重，存在高滲透帶。ST2－1X172井單采小層，2009年10月下電泵提液，含水率在6個(gè)月之內(nèi)由96.0%上升為98.0%；ST2－1X159井為2002年投產(chǎn)新井，射孔小層頂部單采，初期含水率為63%，但由于水竄嚴(yán)重，含水率上升快，2010年7月因高含水關(guān)井。從吸水剖面看，主力層吸水強(qiáng)度明顯高于非主力層 （見(jiàn)圖1），且層內(nèi)下部吸水明顯好于上部 （見(jiàn)圖2）。

圖1 各小層吸水狀況圖

圖2 主力層小層吸水狀況圖

2 剩余油分布特征

表2 試驗(yàn)區(qū)數(shù)值模擬剩余油數(shù)據(jù)表

進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)后期，剩余油在平面上普遍分布，僅在井網(wǎng)不完善或斷層附近的局部區(qū)域較富集；各小層層間剩余油飽和度差異較大，主力層動(dòng)用較好，平均剩余油飽和度為38.0%，非主力層動(dòng)用差，剩余油飽和度為46.3%，明顯高于主力層；主力層層內(nèi)縱向上剩余油分布差異較大 （見(jiàn)圖3），頂部相對(duì)富集［15］，剩余油飽和度高達(dá)62.6%，剩余可動(dòng)儲(chǔ)量占主力層的67.2%，而底部由于長(zhǎng)期注水沖刷，剩余油飽和度僅29.5%。

圖3 試驗(yàn)區(qū)主力層層內(nèi)剩余油分布圖

試驗(yàn)區(qū)2011年鉆密閉取心井的取心分析資料同樣表明，主力層頂部2～3m水淹級(jí)別為見(jiàn)水，底部為強(qiáng)水洗，底部與頂部剩余油飽和度差值進(jìn)一步增大，表明剩余油分布形態(tài)連續(xù)性變差。

3 低張力氮?dú)馀菽?qū)提高采收率技術(shù)研究

圖4 雙管非均質(zhì)高、低滲模型產(chǎn)液分?jǐn)?shù)變化曲線

活性劑在地層的運(yùn)移過(guò)程中不可避免地存在吸附損耗，但吸附前后泡沫性能變化不大，可以通過(guò)適當(dāng)加大泡沫劑的濃度或在注入泡沫劑主段塞之前注入前置段塞或注入犧牲劑，減少泡沫劑的吸附損耗。

4 單井試注效果分析

通過(guò)在試驗(yàn)區(qū)東北部ST2－0－206井開(kāi)展單井試注試驗(yàn)，單注小層。從2011年8月30日開(kāi)始試注，注入周期為29d。先后試驗(yàn)了泡沫劑與氮?dú)饨惶孀⑷?、地面混合注入、地下混合注?個(gè)試驗(yàn)階段，并在每個(gè)階段下對(duì)不同氣液比進(jìn)行了試驗(yàn)。如圖5所示，開(kāi)始試注后注入壓力明顯上升，注入過(guò)程中試注井組中油井未見(jiàn)注入氣產(chǎn)出，表明在注水井井底形成了穩(wěn)定泡沫，并起到了一定的封堵作用。通過(guò)測(cè)量試注前后的壓降曲線，如圖6所示，注水關(guān)井后井底壓力很快降為0MPa，注入氮?dú)馀菽P(guān)井后壓力降落趨勢(shì)明顯變緩，表明氮?dú)馀菽梢杂行Х舛碌撞扛邼B條帶。通過(guò)單井試注試驗(yàn)，確定采取井口混合注入方式，氣液比為1∶1。

圖5 ST2－0－206井注泡沫前后注入壓力變化

圖6 ST2－0－206井注泡沫前后壓降曲線變化

5 效果預(yù)測(cè)及應(yīng)用前景

通過(guò)對(duì)比不同井網(wǎng)下低張力氮?dú)馀菽?qū)油效果，結(jié)合國(guó)內(nèi)外同類油藏氮?dú)馀菽V場(chǎng)及室內(nèi)試驗(yàn)研究，確定針對(duì)主力層小層采用平行于構(gòu)造線的交錯(cuò)行列式井網(wǎng)注氮?dú)馀菽_(kāi)發(fā)，非主力層以注水開(kāi)發(fā)為主。試驗(yàn)區(qū)主力層預(yù)計(jì)可以提高采收率7.8%，采收率達(dá)到55.7%，累計(jì)增油22.9×104t，中心井區(qū)預(yù)計(jì)提高采收率10.1%。

勝坨油田有適合低張力氮?dú)馀菽?qū)的高溫高鹽油藏地質(zhì)儲(chǔ)量2.32×108t，按提高采收率8%計(jì)算，可增加可采儲(chǔ)量1850×104t；推廣到勝利油區(qū)的高溫高鹽油藏，覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量5.1×108t，可增加可采儲(chǔ)量4100×104t，在高油價(jià)下具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和推廣前景。

6 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

2）低張力氮?dú)馀菽?qū)挖潛技術(shù)可以克服高溫高鹽的問(wèn)題，有效封堵底部高滲條帶，改變儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。

3）礦場(chǎng)注入方式采用氮?dú)馀菽诨旌献⑷?，氣液比?∶1。

4）主力層采用注氮?dú)馀菽_(kāi)發(fā)，預(yù)計(jì)提高采收率7.8%，中心井區(qū)提高采收率10.1%，非主力層采用注水開(kāi)發(fā)。

［1］林博，戴俊，冀國(guó)盛，等 .河流相建筑結(jié)構(gòu)隨機(jī)建模與剩余油分布研究 ［J］.石油學(xué)報(bào)，2007，28（4）：81～85.

［2］賈俊山，王建勇，段杰宏，等 .勝利油區(qū)整裝油田河流相開(kāi)發(fā)單元開(kāi)發(fā)潛力及對(duì)策 ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（1）：91～94.

［3］楊柏，楊少春，姜海波，等 .勝坨油田儲(chǔ)層非均質(zhì)性及與剩余油分布的關(guān)系 ［J］.特種油氣藏，2009，16（4）：67～70.

［4］魏翠華 .勝坨油區(qū)高溫高鹽油藏聚合物驅(qū)礦場(chǎng)先導(dǎo)試驗(yàn) ［J］.鉆采工藝，2008，31（2）：113～114.

［5］仁懷昌，官俊玲，姜春艷，等 .勝一區(qū)沙二段1－3砂層組高溫高鹽注聚先導(dǎo)試驗(yàn) ［J］.西部探礦工程，2009，（7）：65～68.

［6］魏翠華 .勝坨油田高溫高鹽油藏有機(jī)交聯(lián)聚合物驅(qū)試注試驗(yàn) ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2007，14（5）：69～71.

［7］張新英 .勝坨油田高溫高鹽油藏超高分子疏水締合聚合物注入試驗(yàn) ［J］.石油地質(zhì)與工程，2012，25（6）：122～124.

［8］趙淑霞，彭彥素，于紅軍，等 .氮?dú)馀菽?qū)提高高滲透特高含水油藏采收率技術(shù)——以梁家樓油田純56塊為例 ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2010，17 （2）：74～76.

［9］趙長(zhǎng)久，楊振宇，么世椿，等 .薩北油田北二區(qū)泡沫復(fù)合驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn) ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2003，10（1）：58～59.

［10］周國(guó)華，宋新旺，王其偉，等 .泡沫復(fù)合驅(qū)在勝利油田的應(yīng)用 ［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2006，33（3）：369～372.

［11］Simjoo M，Nguyen Q P，Zitha P L.Rheological transition during foam flow in porous media ［J］.SPE149070，2011.

［12］Nguyen Q P，Zitha P L，Currie P K.Experimental and modeling studies on foam in porous media［J］.SPE58799，2000.

［13］楊桂香，顏俊英 .深部調(diào)剖技術(shù)在勝二區(qū)沙二3的研究與應(yīng)用 ［J］.中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，20（2）：9～11.

［14］黃石巖 .河流和三角洲儲(chǔ)層剩余油分布模式——以渤海灣盆地勝坨油田為例 ［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2007，29（2）：167～171.

［15］李德慶 .勝利油田整裝油藏高含水正韻律厚油層水平井挖潛技術(shù)研究 ［J］.石油地質(zhì)與工程，2009，23（3）：59～61.

［編輯］ 帥群