特高含水期分類油層的調(diào)剖量化調(diào)整方法研究

盛守東，左立娜

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠 （黑龍江 大慶 163513）

調(diào)剖技術(shù)作為機(jī)械細(xì)分調(diào)整的重要補(bǔ)充手段[1]，對調(diào)整吸水剖面、改善井組和區(qū)塊開采效果，控制含水率上升和產(chǎn)量自然遞減速度起到一定的作用[2]。目前薄差油層淺調(diào)剖技術(shù)應(yīng)在國內(nèi)外油田應(yīng)用較為廣泛，主要應(yīng)用在單層突進(jìn)較嚴(yán)重的油井和區(qū)域上，大多數(shù)效果評價是通過調(diào)剖前后本井的剖面變化及油井的短期效果進(jìn)行對比，未考慮經(jīng)濟(jì)效益[3-4]。在厚油層調(diào)剖挖潛上主要應(yīng)用注入井單方向進(jìn)行調(diào)堵，層調(diào)剖半徑通常確定在注采井距的三分之一[5-6]，但由于厚油層內(nèi)部無穩(wěn)定隔調(diào)剖后存在繞流現(xiàn)象，采出端仍不能有效挖掘剩余油[7]，而油水井對應(yīng)調(diào)堵挖潛技術(shù)可以減緩繞流現(xiàn)象，利用該手段進(jìn)行挖潛剩余油的技術(shù)相對較少。

1 薄差油層量化調(diào)整挖潛研究

對于砂體發(fā)育較好、滲透率級差相差不大的薄差油層來說，淺調(diào)剖后，可以達(dá)到注水壓力上升，視吸水指數(shù)下降，連通油井高含水方向產(chǎn)液量得到控制，低含水方向產(chǎn)液量得到加強(qiáng)，提高地下存水率和水驅(qū)效率，改善平面及層間動用狀況的效果。但調(diào)剖后對油田開發(fā)效果的改善程度需要結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評價，從而給出適合該技術(shù)的適用條件。

1.1 調(diào)剖前目的層相對吸水量的確定

實(shí)際資料統(tǒng)計結(jié)果表明，調(diào)剖前目的層相對吸水量越高，調(diào)剖封堵效果越好，控水增油效果越顯著。調(diào)剖前目的層相對吸水量大于70%的井調(diào)剖后，相對吸液量能夠下降57.5%，控液4.0 t，增油0.3 t，含水下降1.42%。調(diào)剖前目的層相對吸水量在40%～70%的井調(diào)剖后，相對吸液量能夠下降41.2%，控液3.0 t，增油0.2 t，含水下降1.01%。調(diào)剖前目的層相對吸水量小于40%的井調(diào)剖后，相對吸液量能夠下降24.4%，控液3.0 t，含水下降0.47%，但不能起到增油的效果，詳見表1。

1.2 調(diào)剖前綜合含水的確定

利用不同含水級別井組調(diào)剖后取得的效果和發(fā)生的調(diào)剖費(fèi)用計算投入產(chǎn)出比，形成井組綜合含水與投入產(chǎn)出比關(guān)系曲線（圖1）。從關(guān)系曲線看，調(diào)剖前井組含水越高，調(diào)剖后經(jīng)濟(jì)效益越差。井組含水低于92%時,由于化學(xué)淺調(diào)剖對減緩產(chǎn)量遞減貢獻(xiàn)較大，投入產(chǎn)出比能夠達(dá)到1:2以上，經(jīng)濟(jì)效益相對較好；井組含水在92%～94%時，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益；井組含水高于94%時，由于強(qiáng)水洗層增多，化學(xué)淺調(diào)剖對減緩產(chǎn)量自然遞減貢獻(xiàn)較小，投入產(chǎn)出比下降到1:1以下，經(jīng)濟(jì)效益較差。調(diào)剖作用主要體現(xiàn)為控水控液，對控制能耗增長速度貢獻(xiàn)較大，此時不應(yīng)該作為控制遞減的主要手段。

表1 調(diào)剖前目的層相對吸液量效果統(tǒng)計表

圖1 投入產(chǎn)出比與調(diào)剖井組含水關(guān)系曲線

1.3 調(diào)剖前啟動壓力的確定

利用調(diào)剖前不同啟動壓力井組調(diào)剖后取得的效果和發(fā)生的調(diào)剖費(fèi)用計算投入產(chǎn)出比，并形成井組調(diào)前啟動壓力與投入產(chǎn)出比關(guān)系曲線（圖2）。從關(guān)系曲線看，調(diào)剖前不同啟動壓力和調(diào)剖效果存在峰值。當(dāng)調(diào)剖井調(diào)前啟動壓力小于3 MPa時，由于需要加大調(diào)剖劑用量才能封堵高滲透層，提高差油層的動用，擴(kuò)大注水波及體積，進(jìn)而也會增加投入費(fèi)用，降低效益。當(dāng)調(diào)剖井調(diào)前啟動壓力大于8 MPa時，由于壓力上升空間小，薄差油層得不到動用，投入產(chǎn)出比低，經(jīng)濟(jì)效益差；調(diào)剖井調(diào)前啟動壓力在3～8 MPa之間時，投入產(chǎn)出比能夠達(dá)到1:2以上，經(jīng)濟(jì)效益相對較好。

圖2 投入產(chǎn)出比與調(diào)剖井調(diào)前啟動壓力關(guān)系曲線

1.4 調(diào)剖前砂巖吸水厚度的確定

應(yīng)用56口調(diào)剖井調(diào)剖后取得的效果和發(fā)生的調(diào)剖費(fèi)用計算投入產(chǎn)出比，并形成井組調(diào)前動用厚度與投入產(chǎn)出比關(guān)系曲線（圖3）。從關(guān)系曲線看出，調(diào)前全井動用厚度越低，經(jīng)濟(jì)效益越好。當(dāng)調(diào)前全井砂巖吸水厚度小于40%時，調(diào)剖后薄差油層砂巖動用厚度提高了13.4%，調(diào)剖有效期可以達(dá)到9個月，增油效果明顯，投入產(chǎn)出比能夠達(dá)到1：2以上，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)調(diào)前全井砂巖動用吸水厚度大于40%時，調(diào)剖后薄差油層砂巖動用厚度只提高了5.2%，調(diào)剖有效期維持在半年以內(nèi)，投入產(chǎn)出比下降到1:2以下，調(diào)前全井砂巖動用吸水厚度達(dá)到60%時，投入產(chǎn)出比下降到1:1以下，經(jīng)濟(jì)效益較差。

圖3 調(diào)剖井調(diào)前動用厚度與投入產(chǎn)出比關(guān)系曲線

2 厚油層對應(yīng)調(diào)堵調(diào)整挖潛研究

2.1 實(shí)施思路

特高含水期厚油層內(nèi)部仍然具有一定剩余油，并且存在于厚油層頂部。對于砂體發(fā)育好、滲透率高的厚油層來說，由于淺調(diào)剖半徑小，調(diào)剖劑很容易被沖散，不易形成有效封堵，剩余油只能通過聚驅(qū)或深度調(diào)剖進(jìn)行挖潛。但單一方向調(diào)剖存在繞流現(xiàn)象，對剩余油的挖潛能力有限，因此，提出了油水井對應(yīng)調(diào)堵挖潛的思路。通過電位法測井確定井組內(nèi)水流突進(jìn)方向，優(yōu)化設(shè)計工藝參數(shù)后，對油水井分別采取深度調(diào)剖措施，挖掘頂部剩余油，提高油田采收率，如圖4所示。

2.2 調(diào)堵方向的確定

試驗選擇了注采關(guān)系完善、連通發(fā)育較好且大面積正韻律發(fā)育的厚油層進(jìn)行對應(yīng)調(diào)堵，井組油井綜合含水平均在95.0%以上，表現(xiàn)為下部油層動用好、上部動用差、層內(nèi)矛盾突出。電位測井結(jié)果顯示主要偏向方位為45°～60°和285°～315°，說明注水井W的水竄方向主要為油井O1和油井O2兩個方向，平面差異大。因此，對應(yīng)調(diào)堵井為注水井W，采油井O1和O2，如圖5所示。

圖4 對應(yīng)調(diào)堵示意圖

圖5 電位法測井成果

2.3 調(diào)堵半徑的確定

調(diào)剖劑用量的確定主要取決于調(diào)剖半徑的大小，因此應(yīng)用數(shù)值模擬分別預(yù)測注采井不同調(diào)堵半徑后的含水降幅及增油變化，并計算投入產(chǎn)出比情況。從預(yù)測結(jié)果看，油井端調(diào)堵20 m、水井端調(diào)堵60 m時，投入產(chǎn)出比出現(xiàn)了峰值，能夠達(dá)到1：1.57，見表2。

表2 數(shù)值模擬不同調(diào)剖半徑的增油效果

2.4 試驗效果

調(diào)剖后，井組效果明顯，水井的啟動壓力上升了2.8 MPa。在水嘴放大、注入壓力上升2.6 MPa的情況下，日注水量減少了17 m3，對比前后吸水剖面，非目的層吸水層數(shù)增加5個，吸水砂巖厚度增加5.3 m，調(diào)剖目的層的吸水剖面得到明顯改善。連通油井降液35 t，增油4.4 t，含水降低3.1%，對應(yīng)調(diào)堵比單一油、水井調(diào)剖，投入產(chǎn)出比分別提高了56%和39%。

3 結(jié)論

1）通過對特高含水期分類油層的調(diào)剖技術(shù)的研究，明確了薄差層淺調(diào)剖的量化調(diào)整挖潛技術(shù)界限，探索了厚油層對應(yīng)調(diào)堵提高采收率技術(shù)。

2）對于薄差油層調(diào)剖前目的層相對吸水量大于全井的40%時，調(diào)剖后目的層相對吸水量下降幅度才能達(dá)到50%以上；當(dāng)井組含水率低于92%時,淺調(diào)剖對減緩產(chǎn)量自然遞減貢獻(xiàn)較大，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益；當(dāng)井組含水率高于92%時,化學(xué)淺調(diào)剖主要作用體現(xiàn)為控水控液，對控制能耗增長速度貢獻(xiàn)較大；調(diào)前啟動壓力控制在3～8 MPa時，調(diào)剖后才具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3）對于厚油層應(yīng)用對應(yīng)調(diào)堵調(diào)整挖潛技術(shù)可有效提高特高含水期油田采收率，且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。