稀油高含水區(qū)塊弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)應(yīng)用研究

孫俊

摘要：高滲區(qū)塊注入水長期沖刷，油層內(nèi)部形成了大孔道高滲帶，油層矛盾由原來的縱向?qū)娱g矛盾為主轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫婷転橹?，近井地帶調(diào)剖只是封堵了近井地帶1～1.5m的油層，而注水繞過該屏障后，仍會沿著原通道前進(jìn)，所以常規(guī)調(diào)剖達(dá)不到封堵高滲透層的目的.凝膠深部調(diào)驅(qū)技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種有效的調(diào)剖技術(shù)，該技術(shù)是運(yùn)用聚合物弱凝膠對注水井油層進(jìn)行大半徑處理，以解決油藏注水開發(fā)中存在的層間平面水驅(qū)矛盾以及層間竄流問題，較好地解決了近井地帶調(diào)剖效果變差的問題。

關(guān)鍵詞：稀油；高含水區(qū)塊；弱凝膠；調(diào)驅(qū)；液流轉(zhuǎn)向；研究

我廠稀油主力區(qū)塊注水開發(fā)30多年，目前區(qū)塊產(chǎn)量遞減嚴(yán)重，實(shí)施深部調(diào)剖是區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)的一個(gè)有效手段，在開發(fā)早期通過調(diào)剖改善水驅(qū)效果較好[1]，然而隨著調(diào)剖次數(shù)的增多，效果逐年變差。由于普通調(diào)剖只是封堵了近井地帶1～1.5m的油層，而注水繞過該屏障后，仍會沿著原通道前進(jìn)，所以常規(guī)調(diào)剖達(dá)不到封堵高滲透層的目的，常規(guī)調(diào)剖效果愈來愈差。

1 室內(nèi)研究

1.1 弱凝膠調(diào)驅(qū)作用機(jī)理

1.1.1 動態(tài)調(diào)剖使深部流體轉(zhuǎn)向

調(diào)驅(qū)劑在近井地帶形成的弱凝膠首先具有調(diào)整吸水剖面的作用。但由于弱凝膠強(qiáng)度較低，在后續(xù)流體驅(qū)替沖刷作用下，大孔道、裂縫或次生大孔隙中的弱凝膠在地層中可移動，深部液流轉(zhuǎn)向劑在地層大孔道中，移動過程中由于水的沖刷及地層的剪切，弱凝膠膠體可能變形或破碎形成較小的弱凝膠膠體。這些膠體在地層中繼續(xù)運(yùn)移，直到遇到更小的孔隙喉道或在壓差較低區(qū)域沉積下來形成新的堵塞[2]。如此反復(fù)，直至弱凝膠運(yùn)移到地層中水驅(qū)壓差低到不能驅(qū)動其運(yùn)移時(shí)停下來。堵塞所在位置的孔隙，起到調(diào)整剖面作用。

1.1.2 改變殘余油的附著力

弱凝膠在后續(xù)驅(qū)替水作用下的運(yùn)移及再聚集，動態(tài)改變地層深部微壓力場分布，微觀上改變了地層孔隙中殘余油的附著力分布，破壞油滴的受力平衡，使其由“靜態(tài)”轉(zhuǎn)向“動態(tài)”而被后續(xù)流體驅(qū)出，起到類似聚合物驅(qū)的作用。

1.2 調(diào)驅(qū)劑基本組成及配方優(yōu)選

弱凝膠調(diào)驅(qū)體系是應(yīng)用有關(guān)油田化學(xué)理論研制的[3]，是膠態(tài)分散凝膠，膠態(tài)分散凝膠是由低濃度高分子聚合物和交聯(lián)劑制成的，其基本組成包括交聯(lián)主體HPAM、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑，適宜20～70℃、礦化度小于10000mg/l的中低溫非均質(zhì)油藏注水井深部調(diào)驅(qū)施工。該體系具有較好的抗溫性和抗鹽性，形成弱凝膠前為透明粘稠水溶液，地面粘度小于20mpa.s，泵注性能良好。調(diào)驅(qū)劑膠凝后于60℃下有效期可達(dá)一年以上，在70～3000md巖心中最大封堵率可達(dá)80%以上，在500～600達(dá)西的特高滲透率多孔介質(zhì)，殘余阻力系數(shù)可達(dá)100以上。

2 調(diào)驅(qū)工藝

2.1 調(diào)驅(qū)時(shí)機(jī)選擇

目前稀油主力區(qū)塊注水采取周期注水的方式，根據(jù)周期注水增加波及效果的原理，我們認(rèn)為調(diào)驅(qū)最佳時(shí)機(jī)應(yīng)選擇在降壓注水末期進(jìn)行調(diào)驅(qū)，此時(shí)由于地層壓力已有所下降，原來不能驅(qū)替的原油進(jìn)入大孔道，經(jīng)注水后驅(qū)至采油井，再封堵大孔道，提高中、低滲層的驅(qū)油能力，從而可以保證較好的調(diào)驅(qū)效果[6]。

2.2 調(diào)驅(qū)工藝流程的改進(jìn)

采用現(xiàn)場配藥調(diào)剖泵（低剪切柱塞泵）擠注的施工工藝，改變了以前只能采用泵車進(jìn)行現(xiàn)場施工，存在著排量大、流量無法控制、對調(diào)驅(qū)劑剪切率高的缺點(diǎn)，使調(diào)驅(qū)劑進(jìn)入井筒后能有效進(jìn)入高吸水層，增加了調(diào)驅(qū)效果。

2.3調(diào)驅(qū)劑用量研究

根據(jù)選注工藝原理，在擠注調(diào)驅(qū)劑過程中，由于控制了擠注壓力，部分油層是不吸調(diào)驅(qū)劑或吸很少的。因此，我們計(jì)算調(diào)驅(qū)劑用量時(shí)要使用有效吸水厚度（有效吸水厚度可以根據(jù)吸水剖面資料來獲得）。根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，弱凝膠的最佳用量為高滲帶地下孔隙體積的1～2%左右。

2.4 調(diào)驅(qū)擠注壓力選擇

選注工藝的關(guān)鍵是控制注入壓力來達(dá)到使堵劑有選擇性進(jìn)入地層。在低壓力注入條件下，中低滲層啟動時(shí)間長，在這段時(shí)間內(nèi)大部分調(diào)驅(qū)劑將進(jìn)入高滲層，從而實(shí)現(xiàn)大劑量深部調(diào)驅(qū)的作用。在進(jìn)行調(diào)剖時(shí)擠注壓力不高于正常注水壓力的80%。

3 現(xiàn)場實(shí)施及效果分析

3.1 試驗(yàn)井組概況

試驗(yàn)井組選擇在試驗(yàn)區(qū)塊塊一層系中部，共有四口注水井，對應(yīng)油井15口。四口水井原均采用分層周期注水方式生產(chǎn)。

3.2 現(xiàn)場施工情況

現(xiàn)場采用調(diào)剖泵，較好的控制了水井的注入速度和壓力，平均注入速度控制在8-10m3/h，始注壓力也相應(yīng)較低，保證了調(diào)驅(qū)劑盡可能多的進(jìn)入高滲層，從而提高了調(diào)驅(qū)劑的有效利用率。注入調(diào)剖劑用原油脫出水（礦化度2552mg/l，懸浮物、含油均在10mg/l以下）配制。

3.3 水井調(diào)驅(qū)前后變化情況

調(diào)驅(qū)后各水井均見到了壓力上升的表現(xiàn)，其中Z02井改為分注后，和調(diào)驅(qū)前分注壓力相比，平均注水壓力上升了1.9MPa，其余各井仍為籠統(tǒng)注水。各井注水壓力下降不超過1MPa。從水井吸水剖面的變化情況也可以看出調(diào)驅(qū)起到了較明顯的改善縱向上吸水不均的作用。

4 效果分析

四個(gè)調(diào)驅(qū)井組共對應(yīng)油井15口，其中有上產(chǎn)措施的井5口，可對比生產(chǎn)井10口，見效7口，無效井3口。全井組措施前日產(chǎn)液1377 m3，日產(chǎn)油60t，含水95.5%，措施后表現(xiàn)為含水下降、產(chǎn)液量下降、產(chǎn)油量上升的“兩降一升”的好形式，平均日產(chǎn)液1268 m3，日產(chǎn)油70t，含水94.5%，日增油10t，日降水109m3，井組綜合含水下降1.0%，其中措施有效井日增油17t，日降水102m3，平均含水下降2.57%。

5 結(jié)論

（1）低溫弱凝膠調(diào)驅(qū)體系具有溶液粘度低、泵注性能良好、低溫交聯(lián)反應(yīng)、無需調(diào)節(jié)酸堿度、成膠時(shí)間及弱凝膠強(qiáng)度均可控制調(diào)整等特點(diǎn)。交聯(lián)后形成的弱凝膠強(qiáng)度較高，熱穩(wěn)定性能已達(dá)到7個(gè)月以上。通過現(xiàn)場試驗(yàn)證明，注水井吸水狀況得到改善，對應(yīng)油井增產(chǎn)效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（2）弱凝膠調(diào)驅(qū)體系在多孔介質(zhì)中能形成有效的弱凝膠，在高滲通道中的動態(tài)運(yùn)移受弱凝膠強(qiáng)度、驅(qū)替壓力高低、滲透率大小、地層孔隙類型等多種因素的影響，弱凝膠在低滲透小孔喉地層中較難運(yùn)移，可以更好地改善區(qū)塊水驅(qū)效果，更大程度的保證區(qū)塊產(chǎn)能穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]劉翔鶚.采油工程技術(shù)論文集[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999：208-259

[2]萬仁溥，羅英俊.采油技術(shù)手冊第十分冊堵水技術(shù)[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，1991：61-139

[3]蔡明俊，楊懷軍，肖建玲.聚凝體深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)研究與實(shí)踐[J].新疆地質(zhì)，2004.22.2：207-210.

（作者單位：遼河油田錦州采油廠）