深度調(diào)剖在三次采油提質(zhì)增效中的應(yīng)用

哈俊達(dá)（大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠）

A 區(qū)塊2017 年投產(chǎn)，2018 年投入三元驅(qū)開發(fā)。區(qū)塊投產(chǎn)后，部分井組注入壓力偏低且壓力不升，吸入剖面顯示存在強(qiáng)吸水層段，層內(nèi)矛盾突出，周圍油井綜合含水率接近98.0%。注入井注入量高，采出井液量高，低效無效注采狀況嚴(yán)重，單井能耗大，注入井單耗高達(dá)417.6kWh，采出井單耗1200 kWh，遠(yuǎn)高于區(qū)塊平均水平。通過識別優(yōu)勢滲流通道，明確調(diào)剖時機(jī)，實(shí)施空白水驅(qū)階段深度調(diào)剖10 個井組，取得了較好的增油降水的效果。

1 優(yōu)勢滲流通道識別

1.1 井組判斷

根據(jù)優(yōu)勢滲流通道的影響因素及在油田開發(fā)中所表現(xiàn)出的特征，結(jié)合A區(qū)塊實(shí)際的動態(tài)特征來確定優(yōu)勢滲流通道井組的評定參數(shù)[1-2]。各項(xiàng)參數(shù)的篩選遵循以下原則：優(yōu)選油層厚度大、連通性好，河道砂一類連通厚度比例大于25%；吸入能力強(qiáng)，注入壓力低于7.5 MPa 且壓力不升，注入強(qiáng)度大于4.0 m3/(d·m)；周圍油井至少2 個以上方向綜合含水率大于96.0%。按照以上原則，優(yōu)選存在優(yōu)勢滲流通道井組10 個。符合優(yōu)勢滲流通道井組各項(xiàng)參數(shù)狀況見表1。

1.2 層位判斷

對存在優(yōu)勢滲流通道的井組，根據(jù)測井解釋中水淹情況及油水井動用狀況、強(qiáng)吸水層段的注入強(qiáng)度等確定優(yōu)勢滲流通道存在的層位，優(yōu)選層段厚度、單層相對吸水量、水淹級別等五項(xiàng)參數(shù)，作為優(yōu)勢滲流通道判定參數(shù)[3-4]。具體參數(shù)判定界限如下：單層有效厚度大于2.0 的厚油層；水淹級別為高水淹的層段；單層相對吸入量大于35%的層段；油水井河道砂連通方向在2個以上，強(qiáng)吸水層段吸入強(qiáng)度大于8.0 m3/(d·m)。以上五項(xiàng)參數(shù)中，前三項(xiàng)為判定優(yōu)勢滲流通道的必選條件，其余兩項(xiàng)僅需滿足其中一項(xiàng)即可。根據(jù)以上判定標(biāo)準(zhǔn)，確定10個井組的優(yōu)勢滲流通道層位。符合優(yōu)勢滲流通道選層原則的各項(xiàng)參數(shù)狀況見表2。

表1 符合優(yōu)勢滲流通道井組各項(xiàng)參數(shù)狀況

表2 符合優(yōu)勢滲流通道選層原則的各項(xiàng)參數(shù)狀況

1.3 注入?yún)?shù)

根據(jù)以上選井選層原則，確定具有優(yōu)勢滲流通道特征的共有10 個井組，優(yōu)勢滲流通道平均有效厚度為3.2 m，平均注入壓力僅為5.6 MPa，平均層段相對吸入量高達(dá)62.4%，強(qiáng)吸收層段的吸水強(qiáng)度為14.1 m3/(d·m)，比全井吸入強(qiáng)度高9.4 m3/(d·m)。由于注入溶液沿優(yōu)勢滲流通道做低效無效循環(huán)，層內(nèi)矛盾突出，很難再擴(kuò)大波及體積，導(dǎo)致注入壓力偏低，影響后續(xù)化學(xué)劑的注入效果。符合優(yōu)勢滲流通道選層原則的各項(xiàng)參數(shù)狀況見表3。

2 深度調(diào)剖方案設(shè)計

2.1 調(diào)剖時機(jī)選擇

對于存在優(yōu)勢滲流通道的井組，應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)，對比在空白水驅(qū)階段、注入化學(xué)劑0.05 PV、0.10 PV、0.15 PV、0.20 PV（孔隙體積）時，實(shí)施深度調(diào)剖采出程度的變化情況。研究結(jié)果表明，實(shí)施深度調(diào)剖時機(jī)越早，采出程度越大，且越早調(diào)剖，采出程度提高幅度越大；因此，調(diào)剖時機(jī)應(yīng)選擇在注入化學(xué)劑0.10 PV 之前?？瞻姿?qū)階段實(shí)施調(diào)剖，其采出程度達(dá)17.8%，比注入化學(xué)劑0.20 PV時調(diào)剖多提高采收率1.7%；因此，本次調(diào)剖確定在空白水驅(qū)階段。不同注入孔隙體積實(shí)施深度調(diào)剖采出程度變化見圖1。

圖1 不同注入孔隙體積實(shí)施深度調(diào)剖采出程度變化

2.2 調(diào)剖藥劑選擇

由于區(qū)塊將轉(zhuǎn)入注入弱堿三元復(fù)合驅(qū)驅(qū)油階段，因此注入井選用耐堿調(diào)剖劑與堵水劑相結(jié)合的調(diào)剖體系，采用聚合物溶液攜帶顆粒進(jìn)行深度調(diào)剖。耐堿調(diào)剖劑具有較好的適應(yīng)油層的能力，顆粒粒徑在0.1～4.0 mm，膨脹倍數(shù)為15～40，具有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度、耐溫性和生物穩(wěn)定性，可自主選擇進(jìn)入油層。對于不同滲透率巖心，藥劑溶解膨脹后能有效地滯留在優(yōu)勢滲流通道中，封堵率均在95%以上[5-6]，使后續(xù)流體轉(zhuǎn)向驅(qū)替剩余油富集部位的油層，達(dá)到改善開發(fā)效果的目的[7-8]。

表3 符合優(yōu)勢滲流通道選層原則的各項(xiàng)參數(shù)狀況

表4 深度調(diào)剖實(shí)施前后注采狀況統(tǒng)計

2.3 調(diào)剖劑用量設(shè)計

根據(jù)以往弱堿三元復(fù)合驅(qū)調(diào)剖礦場實(shí)踐，調(diào)剖半徑應(yīng)為注采井距的1/3 左右，區(qū)塊平均井距為125 m，因此確定調(diào)剖半徑為45 m。單井調(diào)剖液用量可由圓柱體體積[9]公式求得：

式中：Q為調(diào)剖劑用量，m3；R為調(diào)剖半徑，m；F為調(diào)剖方向數(shù)；H為調(diào)剖層有效厚度，m；φ為孔隙度，%；N為連通方向數(shù)。

按式（1）計算得，孔隙度26.0%，調(diào)剖劑總用量39 860 m3，平均單井用量3 986 m3。

2.4 注入方案設(shè)計

為了使調(diào)剖劑達(dá)到油層深部，實(shí)現(xiàn)深度封堵的目的，調(diào)剖采用兩個段塞注入，按照粒徑由小到大、濃度由低到高的階梯注入方式，采用聚合物溶液的質(zhì)量濃度800 mg/L的攜帶液進(jìn)行注入。第一段塞注入1.0～2.0 mm小粒徑、濃度5 000 mg/L的調(diào)剖液；第二段塞注入2.0 ～3.0 mm 大粒徑、濃度5 500 mg/L的調(diào)剖液。方案采用逐次提濃、提高粒徑的階梯式注入方式，可以避免調(diào)剖劑堵塞油層近井地帶，確保其順利進(jìn)入油層深部。在施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況調(diào)整單井注入壓力的升幅，把壓力控制在合理的范圍內(nèi)。

3 深度調(diào)剖方案實(shí)施

3.1 應(yīng)用效果

深度調(diào)剖10口井，歷時3個月，累計注入調(diào)剖液39 866 m3。調(diào)剖后，注入壓力由5.6 MPa 上升到10.0 MPa， 上 升 了 4.4 MPa；視 吸 入 指 數(shù) 由12.9 m3/(d·MPa)下降到 6.0 m3/(d·MPa)，下降了6.9 m3/(d·MPa)。滲透率大于0.5 μm2的高滲透率油層相對吸入量由43.2%下降到33.5%，下降了9.7%；滲透率小于0.3 μm2的低滲透率油層相對吸入量由16.3%上升到26.7%，增加了10.4%。周圍25口采油井日產(chǎn)液量下降275 t，日產(chǎn)油量增加21 t，綜合含水率下降2.0 個百分點(diǎn)，注采井單耗大幅度降低。注入井單耗由417.6 kWh 下降到348.0 kWh，降幅16.7%，平均單井節(jié)約用電69.6 kWh，累計節(jié)電25.4×104kWh；采出井單耗由1 200 kWh下降到1024 kWh，降幅14.7%，平均單井節(jié)約用電176 kWh，累計節(jié)電80.32×104kWh。深度調(diào)剖實(shí)施前后注采狀況統(tǒng)計見表4。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

10個井組在空白水驅(qū)階段實(shí)施深度調(diào)剖后，有效降低了優(yōu)勢滲流通道的吸入能力，累計節(jié)約注水量4.38×104m3，累計減少產(chǎn)液量5.02×104t，實(shí)現(xiàn)增油0.38×104t。注入井累計節(jié)約用電25.40×104kWh；采出井累計節(jié)約用電80.32×104kWh。實(shí)施調(diào)剖總投入416萬元，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益285.82萬元[10]。

4 結(jié)論

1）根據(jù)優(yōu)勢滲流通道影響因素及表現(xiàn)特征，應(yīng)用測井解釋資料、監(jiān)測資料等，評價井組發(fā)育狀況、連通狀況、動用狀況、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等，可以綜合識別井組的優(yōu)勢滲流通道。其主要存在于發(fā)育好、連通好、水淹級別高、注入壓力低且壓力不升的強(qiáng)吸水層段的井層。

2）深度調(diào)剖注入方案采用調(diào)剖顆粒粒徑由小到大、注入濃度由低到高的階梯注入方式，可以促進(jìn)調(diào)剖藥劑進(jìn)入優(yōu)勢滲流通道深部并滯留。調(diào)剖方案現(xiàn)場實(shí)施后，高滲透率油層的相對吸入量由43.2%下降到33.5%，實(shí)現(xiàn)了有效封堵。

3）數(shù)值模擬結(jié)果表明，深度調(diào)剖的時機(jī)選擇應(yīng)是越早實(shí)施越好。對存在優(yōu)勢滲流通道的井組實(shí)施深度調(diào)剖，有效控制了無效注采，達(dá)到了采油井增油降水的目的。