高溫高鹽油藏調(diào)驅(qū)調(diào)剖技術(shù)的綜合應(yīng)用

摘要：本文介紹了高溫和高鹽油藏的現(xiàn)狀，提出調(diào)驅(qū)調(diào)剖的主要影響因素;針對(duì)主要的技術(shù)難題，開展了針對(duì)性的研究工作，并綜合應(yīng)用多種調(diào)驅(qū)治理技術(shù)和方法;基本形成了復(fù)雜油藏的調(diào)驅(qū)調(diào)剖治理工藝技術(shù)途徑，簡(jiǎn)要分析了治理效果和取得的經(jīng)濟(jì)效益，為其它類似油藏的調(diào)剖治理提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)現(xiàn)狀? 影響因素? 綜合應(yīng)用? 工藝技術(shù)? 效果? 效益? 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

大港南部油田由王官屯、棗園和沈家鋪等油田組成，含油面積108平方公里，地質(zhì)儲(chǔ)量2.93*108噸。油井開井1180口，日產(chǎn)油4100噸;注水開井560口，日注水量37000方;屬于中孔、中滲油田，到開發(fā)的中后期含水上升快。受儲(chǔ)層的非均質(zhì)性等因素影響，注水開發(fā)存在嚴(yán)重的層間、層內(nèi)和平面矛盾，調(diào)剖調(diào)驅(qū)措施是油藏治理的重要手段。自2011年以來，每年調(diào)剖措施工作量達(dá)到70口，年均純?cè)鲇瓦_(dá)3.2萬噸。

1 調(diào)驅(qū)調(diào)剖主要影響因素

1.1 儲(chǔ)層生產(chǎn)井段長(zhǎng)，開發(fā)層數(shù)多，層間差異大

據(jù)統(tǒng)計(jì)，油水井生產(chǎn)井段從沙和街、孔一段、孔二段等，平均井段長(zhǎng)在40-250m，開發(fā)層數(shù)15層，開發(fā)厚度35m，不同層之間儲(chǔ)層物性差異大，調(diào)剖措施面臨的儲(chǔ)層具有多樣性和復(fù)雜性特點(diǎn)。

1.2 地層水的礦化度高

分析油藏產(chǎn)出水的平均礦化度在22000-32000mg/l之間，同時(shí)，水中存在硫化氫及硫離子，平均含量15mg/;影響了有機(jī)體系的成膠強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

1.3 儲(chǔ)層溫度高

主力生產(chǎn)層段在1800-3000m之間，平均埋深2520m，溫度在75-110℃之間，油藏的高溫成為了調(diào)驅(qū)調(diào)剖措施實(shí)施關(guān)鍵影響因素。

上述三方面的影響因素和技術(shù)難點(diǎn)，決定了調(diào)驅(qū)治理工藝的復(fù)雜和艱巨性。技術(shù)人員通過技術(shù)研究和攻關(guān)，摸索出了復(fù)雜油藏的調(diào)驅(qū)治理技術(shù)。

2 調(diào)驅(qū)工藝技術(shù)研究應(yīng)用

2.1 深入開展油藏潛力分析，掌握剩余油分布規(guī)律，提高挖潛的針對(duì)性

依據(jù)不同油田和斷塊的不同特點(diǎn)，結(jié)合開發(fā)歷程、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，研究油藏的剩余油規(guī)律;在定性或定量分析基礎(chǔ)上，搞清剩余油潛力和分布特點(diǎn)，開展不同油藏的注水開發(fā)矛盾分析，明確調(diào)驅(qū)措施治理的目標(biāo)，為措施的制定和治理體系的篩選提供依據(jù)，有效提高措施的針對(duì)性和有效性。

在溶洞性發(fā)育的生物灰?guī)r、注水優(yōu)勢(shì)通道明顯的中高滲油藏，以層間、層內(nèi)治理為主，選用強(qiáng)度高的無機(jī)、改性瀝青等體系;在大部分中孔中滲油藏，措施的治理目標(biāo)以層內(nèi)和平面潛力的挖掘?yàn)橹?，?yīng)用預(yù)交聯(lián)+延緩交聯(lián)、預(yù)交聯(lián)+微球等體系;在近井地帶存在堵塞的注水井組，應(yīng)用酸調(diào)一體化或單一的延緩交聯(lián)體系，控制較低的爬坡壓力。

2.2 優(yōu)化施工參數(shù)，降低措施施工風(fēng)險(xiǎn)

受注入水的長(zhǎng)期沖涮等因素的影響，油藏中形成了優(yōu)勢(shì)通道，治理過程中隨注入壓力的上升，注入水易加速的突進(jìn)，造成對(duì)應(yīng)受益油井的含水大幅度上升，產(chǎn)量大幅波動(dòng)的不良現(xiàn)象。同時(shí)，受油藏埋藏深等因素影響，施工過程中注入的顆粒類堵劑比重大，易在井筒中發(fā)生沉降，易堵塞注水井筒。為避免以上情況，我們深入研究施工排量和爬坡壓力參數(shù)。

在篩選顆粒類堵劑時(shí)，既考濾其強(qiáng)度，還充分研究其密度。為避免堵劑在注入井的油管中沉積，我們應(yīng)用水力學(xué)原理，在室內(nèi)模擬、計(jì)算其沉降速度，施工注入速度大于堵劑在油管中的沉降速度，即要求調(diào)驅(qū)體系的注入排量高于臨界排量值。據(jù)此推算出調(diào)驅(qū)堵劑的安全注入排量，即單一污水?dāng)y帶預(yù)交聯(lián)等顆粒堵劑的安全排量≥6方/小時(shí);體系中應(yīng)用聚合物攜帶后，最低注入排量為3方/h。

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合注水系統(tǒng)與注水井的油壓等情況，確定了復(fù)雜油藏調(diào)驅(qū)治理的爬坡壓力。即以治理平面和層內(nèi)矛盾為主時(shí)，爬坡壓力控制在2-3.5MPa;治理層間矛盾為主時(shí)，爬坡壓力控制在5-7MPa。

2.3 綜合應(yīng)用多種體系，適應(yīng)不同儲(chǔ)層的治理需求

針對(duì)高溫高鹽的油藏特點(diǎn)，主要應(yīng)用受水質(zhì)、溫度影響小的預(yù)交聯(lián)、改性瀝青、無機(jī)復(fù)合堵劑等體系;在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究和應(yīng)用了耐溫抗鹽性能良好的有機(jī)凝膠體系。

2.3.1 預(yù)交聯(lián)顆粒

QP-3預(yù)交聯(lián)顆粒粒徑主要有≤1mm、1-2 mm兩種，耐溫120℃，吸水后膨脹倍數(shù)的15-30倍。在不同儲(chǔ)層和溫度條件下應(yīng)用不同的預(yù)交聯(lián)顆粒，對(duì)油藏溫度達(dá)到100℃以上的儲(chǔ)層，改進(jìn)預(yù)交聯(lián)顆粒的成份，適當(dāng)在配方中增加粘土比例，以提高顆粒的抗溫性能。在實(shí)施過程中，確定合理排量和爬坡壓力（見下表）。該體系適應(yīng)范圍廣，能滿足多數(shù)中孔中滲儲(chǔ)層。

不同調(diào)驅(qū)體系的處理濃度、用量和排量參數(shù)表

2.3.2 改性瀝青顆粒

為提高對(duì)優(yōu)勢(shì)通道的封堵強(qiáng)度和能力，我們研究和應(yīng)用了改性瀝青調(diào)驅(qū)體系。改性瀝青是將常規(guī)的瀝青顆粒進(jìn)行磺化、改性和降溫粉碎等系列加工處理后，形成一種適應(yīng)調(diào)驅(qū)的改性瀝青顆粒。處理后瀝青顆粒具有的特點(diǎn)：在水中的分散性能好，密度與水接近;抗溫耐鹽性能良好，不受礦化度高的影響;封堵強(qiáng)度高，耐沖刷性能強(qiáng)。其現(xiàn)場(chǎng)使用濃度為0.4-0.7%之間，注入性能良好。同時(shí)，封堵性和驅(qū)替實(shí)驗(yàn)表明，改性瀝青體系的提高水驅(qū)采收率達(dá)到6.5%以上。因此，改性瀝青是一種適合高溫高鹽油藏特點(diǎn)的調(diào)驅(qū)體系。為擴(kuò)大波及體積和處理半徑，我們把改性瀝青與有機(jī)凝膠組合使用，見到了較好的增油效果，平均單井組增油達(dá)到500噸以上。

2.3.3 高溫樹脂凝膠體系

為提高注入性，降低堵劑對(duì)儲(chǔ)層的污染，增大處理半徑和用量，擴(kuò)大調(diào)驅(qū)波及面積和體積，實(shí)現(xiàn)油藏的深部調(diào)驅(qū)治理，研究和應(yīng)用高溫鹽有機(jī)凝膠體系。受油藏高溫、高礦化度的影響，有機(jī)凝膠體系的應(yīng)用一直受到較大制約，成膠強(qiáng)度和穩(wěn)定性都較差。通過攻關(guān)研究，篩選出了穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高的樹脂凝膠體系。在濃度0.3%-0.5%濃度下，成膠后其粘度達(dá)到30000mpa.s以上（見曲線圖）;并且耐溫達(dá)到95℃以上，體系穩(wěn)定性良好。

為進(jìn)一步提高該體系的適用范圍性，提高期限使用的經(jīng)濟(jì)效益。我們把有機(jī)凝膠體系與預(yù)交聯(lián)顆粒組合應(yīng)用，使兩種不同類型的體系能夠相互補(bǔ)充，發(fā)揮協(xié)同作用。既保證了對(duì)儲(chǔ)層的封堵強(qiáng)度，又提高了耐溫性能，擴(kuò)大有效波及體積，降低調(diào)驅(qū)措施的成本投入。

2.3.4 酸調(diào)一體化治理體系

受注水水質(zhì)和多輪次調(diào)驅(qū)等因素影響，部分注水井近井地帶存在堵塞，造成注水壓力偏高。同時(shí)，這些井在水驅(qū)過程中仍存在一定的層內(nèi)、層間和平面矛盾。為實(shí)施調(diào)驅(qū)治理，技術(shù)人員經(jīng)過研究和論證，確定了酸調(diào)一體化治理方法。即選取注水井管柱下入時(shí)間在一年內(nèi)的注水井，先注入15-20%的鹽酸和土酸混合液，解除近井堵塞，然后再注入預(yù)交聯(lián)+有機(jī)凝膠實(shí)施調(diào)驅(qū)。經(jīng)過在現(xiàn)場(chǎng)先導(dǎo)試驗(yàn)，見到了明顯的增油效果。

近三年在官162、官128等斷塊，共實(shí)施了25個(gè)井組，治理前后平均油壓上升在2MPa以內(nèi)，平均壓降減小2.3MPa，平均單井組實(shí)現(xiàn)增油475噸，見到了較好的治理效果。酸調(diào)一體化治理的關(guān)鍵：一是確定近井地帶存在堵塞，選擇針對(duì)性酸化技術(shù);二是酸化過程中，壓力下降足夠的空間，給后續(xù)的調(diào)驅(qū)奠定壓力基礎(chǔ);三是后期注入的調(diào)驅(qū)液控制好合理的強(qiáng)度和注入量，使治理后注水爬坡壓力控制在合理范圍內(nèi)，確保注水井的正常注水。

2.3.5 無機(jī)堵劑和預(yù)交聯(lián)復(fù)合體系

對(duì)部分注水優(yōu)勢(shì)通道明顯的注水油藏，在注水過程中水竄現(xiàn)象突出，易造成低效注水或無效注水。為提高此類油藏的注水開發(fā)效果，我們通過研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，應(yīng)用了無機(jī)和有機(jī)體系相組合的復(fù)合體系。即選用石灰乳、水泥和其它添加劑作為無機(jī)體系，其初凝時(shí)間為10-20小時(shí);注入地層后在油藏溫度條件下凝固后強(qiáng)度高，封堵后具有堵而不死的特點(diǎn)。再注入一定的預(yù)交聯(lián)或有機(jī)凝膠，提高調(diào)驅(qū)波及體積，改善開發(fā)效果。該體系的施工排量8-10方/h，爬坡壓力控制在5-7MPa，能起到治理層間和層內(nèi)矛盾的雙重作用，有效期長(zhǎng)。它適合于官三北、風(fēng)化店等優(yōu)勢(shì)通道明顯的油藏。治理后，確保注水井的正常注水，擴(kuò)大注水波及體積，減少無效、低效注水，實(shí)現(xiàn)單井組增油410噸，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.4 研究調(diào)驅(qū)措施的效果評(píng)價(jià)方法

為降低高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)驅(qū)措施風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過多年的探索，形成了一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)評(píng)價(jià)方法。即建立起規(guī)范的調(diào)驅(qū)井組標(biāo)產(chǎn)、核產(chǎn)方法，通過計(jì)算井組的純?cè)鲇土亢陀行谧鳛榇胧┬Ч目己藰?biāo)準(zhǔn)。調(diào)驅(qū)治理的經(jīng)濟(jì)收入主要依靠結(jié)算增油量的多少來體現(xiàn)，治理效果越好，增油量趣多，取得的經(jīng)濟(jì)收入收益就越好。充分激發(fā)和調(diào)動(dòng)了技術(shù)服務(wù)單位的積極性，有效推動(dòng)了調(diào)驅(qū)治理技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)場(chǎng)安全管理水平的逐步提高。

3 調(diào)驅(qū)治理效益

3.1 效果

調(diào)驅(qū)治理后，注水井壓降下降了3.2MPa，注水油壓上升2.75MPa;施工有效率90.1%，措施有效期10個(gè)月，單井組實(shí)現(xiàn)增油量418噸。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

每年治理70口井，投入費(fèi)用2100萬元;增油量3.1萬噸，創(chuàng)效6665萬元，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

①在復(fù)雜油藏開展調(diào)驅(qū)治理時(shí)，要做好油藏分析等前期論證工作，明確挖潛的目標(biāo)和對(duì)象，制定針對(duì)性的治理井點(diǎn)。

②對(duì)復(fù)雜油藏實(shí)施調(diào)驅(qū)治理，要綜合應(yīng)用多種治理方法和體系。

③高溫高鹽油藏調(diào)驅(qū)治理時(shí)，選擇耐溫抗鹽體系，控制合理的爬坡壓力和施工注入排量，降低措施風(fēng)險(xiǎn)，避免發(fā)生調(diào)驅(qū)事故。

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作者簡(jiǎn)介：李建軍（1972-），男，四川眉山人，采油工程師，畢業(yè)于石油大學(xué)（華東），現(xiàn)主要從事油藏調(diào)驅(qū)調(diào)剖和三次采油等工作，現(xiàn)工作于大港油田第三采油廠工藝研究所。