錦16二元驅高滲通道形成及治理對策

張敏

摘要：遼河油田錦16區(qū)塊位于遼河盆地西部凹陷的西斜坡，開發(fā)目的層為沙河街組興隆臺油層，為一層狀砂巖邊底水油藏。該區(qū)塊于1979年投入開發(fā)，先后有兩次大規(guī)模綜合開發(fā)調整，使區(qū)塊高產穩(wěn)產了13年。進入2000年以來剩余油分布的日益零散，油水井井況惡化嚴重，水驅油效果越來越差，本文運用動靜態(tài)資料找出該區(qū)塊優(yōu)勢通道分布規(guī)律，為三次采油及剩余油挖潛等工作提供了可靠的依據。

關鍵詞：二元驅;數學建模;高滲通道;治理對策

1.儲層特征

儲層的巖石類型主要為長石巖屑砂巖，儲層砂巖巖性疏松、膠結程度差。巖芯孔隙度最小值13.6%，最大值37%，平均值30.74%;滲透率最大值為25163×10-3μm2，最小值為2.95×10-3μm2，平均值為5040×10-3μm2。巖芯泥質含量最大值為19.09%，最小值為0.04%，平均值為2.4%。

2.形成機理

隨著錦16區(qū)塊注入水越多，在長期注水開發(fā)的砂巖油藏中，注入水浸泡、沖刷作用使儲集層微觀屬性發(fā)生物理、化學作用，致使儲集層參數、儲層骨架結構不斷發(fā)生改變，主要表現為巖石顆粒接觸關系變化及膠結物發(fā)生運移。含水飽和度越大，經過注入流體的長期沖刷和粘性原油的流動以及疏松砂巖顆粒膠結能力的變化，使其喉道增大，連通性變好，在后繼注入水的流動阻力越來越低，使得優(yōu)勢通道的優(yōu)勢增加更加明顯。另外，受儲集層非均質性、油水粘度比、注采強度等各種參數影響產生的滲流差異導致流體趨向于某一局部區(qū)域流動，最終在局部產生優(yōu)勢滲流，形成優(yōu)勢滲流通道

優(yōu)勢滲流通道形成后，其屬性參數及開發(fā)指標會進一步發(fā)生變化，比如優(yōu)勢滲流通道的驅油效率會很高、其水無效循環(huán)程度會加劇、吸水剖面變得更不均勻等。

3.數學建模

根據錦檢2巖芯分析數據，結合測井資料提供的參數，建立了計算孔喉半徑、分選系數、粒度中值的計算模型。另外，根據巖心物性資料，分別建立了孔隙度、滲透率、含水飽和度的計算模型，經驗證，與巖芯分析的孔隙度、滲透率、含水飽和度吻合度較好。

4.錦16二元驅高滲通道形成過程

4.1巖石礦物組成

從巖心薄片微觀分析以及對本區(qū)沉積相的研究可以知道，錦16區(qū)塊巖石主要為一套中—細碎屑的扇三角洲前緣砂體沉積，陸源碎屑物質占碎屑總量的99.85%。巖石礦物成分反映了該油田陸源碎屑物質搬運距離較近。儲層的結構成熟度較低，碎屑顆粒磨圓程度為次尖—次圓狀，風化程度為中—淺。顆粒之間點、點—線接觸關系為主，線—點、線接觸關系次之，碎屑顆粒膠結類型以孔隙式、接觸式為主。碎屑顆粒分選中—好，膠結物含量較低，膠結較差，巖性疏松。注水開發(fā)過程中，容易出砂。

4.2非均質性

錦16區(qū)塊儲層非均質性非常嚴重。由于儲層非均質性的存在，部分層位、部分方向上流體運移能力較高，形成注入水相對快的突破。這主要是由于滲透率差異造成的。隨著錦16區(qū)塊注入水越多，含水飽和度越大，由于一般油藏水油流度比均大于1，因此，后繼注入水的流動阻力越來越低，使得優(yōu)勢通道的優(yōu)勢增加更加明顯。

4.3原油物性

由于注入流體的長期沖刷和粘性原油的流動以及疏松砂巖顆粒膠結能力的變化，使得部分油藏在開發(fā)中出現了出砂等問題，出現了類似于“大孔道”的高滲透條帶。這種高滲透條帶引起了注入流體的突進。而突進的程度取決于作用于流體的壓力場和流體流動阻力。在長期注水開發(fā)的砂巖油藏中，儲層骨架結構不斷發(fā)生改變，主要表現為巖石顆粒接觸關系變化及膠結物發(fā)生運移。巖芯薄片鑒定表明：在初、中含水階段注入水對儲層沖刷作用有限，骨架顆粒接觸關系變化不大。

4.4高含水

高含水階段孔喉半徑增大的主要原因：一是孔喉中一些膠結物被水沖刷，采出油同時被抽出，孔隙中除流體外無其他物質;二是骨架由于受到水沖刷影響，從原來顆粒支撐較脆弱部分點線接觸處沖開，使其喉道增大，連通性變好。

實驗研究表明：在高含水階段，骨架顆粒支撐方式及粒間原有點、線接觸關系改變，原孔隙及顆粒接觸處膠結物被水沖走或被搬運至其他部位。儲層連通孔隙增多，部分顆粒處于流體襯托狀態(tài)或游離狀態(tài)，連通孔隙細小部位有地層微粒及雜基充填。注入水長期沖刷作用不但使得巖石骨架遭到破壞，也引起了儲層孔喉結構變化。它能使孔喉半徑變大，形成優(yōu)勢滲流通道。

5.高滲流通道影響

優(yōu)勢滲透通道的滲流阻力減小，使得二元復合驅以提高驅替體系的粘度實現流度控制能力的作用顯著降低;優(yōu)勢通道內高的驅油效率使得二元復合驅降低界面張力，提高驅油效率的物質基礎不充分，降低了二元復合驅技術的驅油效果;存在多層優(yōu)勢滲流通道的儲集層，降低二元復合驅提高縱向波及體積能力;厚層層內優(yōu)勢滲流通道降低了二元復合驅的段塞穩(wěn)定性，使得二元復合驅段塞易突破，降低了二元復合驅效果。厚層層內優(yōu)勢滲流通道降低了二元復合驅的段塞穩(wěn)定性，使得二元復合驅段塞易突破，降低了二元復合驅效果。

6.相應技術對策

根據優(yōu)勢滲流通道形成的條件，以及對二元復合驅效果的影響，其相應采用的對策有以下幾個方面：

（1）優(yōu)勢滲流通道存在的油層，在注水壓力較小，油井對應關系較好，在二元復合驅前期可采用超高分子量聚丙烯酰胺交聯(lián)聚合物與顆粒類調剖劑相結合，同時結合高濃度/超高分子量/耐剪切聚合物溶液進行多段塞的深部處理，提高二元復合驅的驅替效果;

（2）存在多層優(yōu)勢滲流通道的油層，可采用分層注入的技術，利用深部調剖技術和聚合物驅技術，控制水驅形成的滲流通道，緩解二元復合驅的驅替前沿突破，提高二元復合驅波及水驅為波及的油層以及提高掃油效率;

（3）存在優(yōu)勢滲流通道較厚的油層，可采用“弱凝膠體系+聚合物體系+二元復合驅”交替注入方式，穩(wěn)定二運復合驅的驅替段塞。

（4）層內、層間滲透率差異大且存在高滲透條帶的井區(qū)，大劑量凝膠調剖（防竄）體系+高濃度超高分子量聚合物（深部調剖，頂替調剖劑）+二元復合驅。

（5）層內、層間滲透率差異中等程度的井區(qū)，小劑量凝膠調剖或不調剖（防竄）+中高濃度超高分子量聚合物（適當調整剖面）+二元復合驅。

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