海上油田調(diào)驅(qū)存在問(wèn)題及對(duì)策

曾 鳴，呂國(guó)勝，黃子俊，宮汝祥，馮 青，楊慰興

(1.中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300452； 2. 中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300452)

1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況

B油田主力含油層系為曲流河沉積，平面上發(fā)育多條河道，河道相對(duì)較窄，點(diǎn)壩比較發(fā)育，油藏埋深在936～132 6 m，平均砂層厚度5 m；平均孔隙度33.9%，平均滲透率1268×10-3μm2。針對(duì)油田特高含水階段多層合采生產(chǎn)油水關(guān)系復(fù)雜、平剖面矛盾突出、老井穩(wěn)產(chǎn)難度大等問(wèn)題開(kāi)展了4井組的深部調(diào)剖工作。從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況看，措施增油效果差別比較大，平均單井增油量150 2 t，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 4井組深部調(diào)剖基本情況

4井組平面上均為相對(duì)獨(dú)立的一注一采井網(wǎng)，注水見(jiàn)效后出現(xiàn)明顯水竄，井組含水大于95%，采出程度17%～20%，注采井距150～200 m，設(shè)計(jì)深部調(diào)剖用量0.05～0.07 PV。預(yù)處理后分為三段塞注入，前置段塞強(qiáng)度最大，中間段塞強(qiáng)度較小用量較大起主體有效調(diào)驅(qū)作用，后置段塞強(qiáng)度次之起抗沖刷保護(hù)段塞作用見(jiàn)表2。其中B-70ILS、B-70ISS、B-87采用預(yù)交聯(lián)的微球顆粒和延遲地下交聯(lián)的凝膠體系作為調(diào)剖劑配方，B-85在調(diào)剖過(guò)程未加入凝膠體系。

表2 4井組深部調(diào)剖實(shí)際注入情況統(tǒng)計(jì)

4井組現(xiàn)場(chǎng)注入時(shí)間在2～3月，注入用量在3 910～10 010 m3，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。B-70ILS、B-70ISS、B-87、B-85注入壓力上升幅度分別為4.93、6.53、4.4、4.2 MPa，其中B-70ILS注入過(guò)程正常，壓力連續(xù)緩慢上升，B-70ISS、B-87、B-85注入過(guò)程因升壓過(guò)快，被動(dòng)控制了注入速度和注入濃度。

從注水井評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)看，各井井口壓降曲線斜率變緩，充滿度FD增大，視吸水指數(shù)降低，霍爾曲線斜率變大。由于各井的增油效果差異很大，說(shuō)明單從注水井生產(chǎn)參數(shù)變化評(píng)價(jià)深部調(diào)剖效果是不全面的，應(yīng)結(jié)合井組存在的主要矛盾、剩余油分布潛力和調(diào)剖設(shè)計(jì)的針對(duì)性進(jìn)行綜合考慮。

2 問(wèn)題分析

2.1 深部調(diào)剖的研究目標(biāo)是不同類(lèi)型油藏的主要矛盾

油藏經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的開(kāi)發(fā)，不同井組層間、層內(nèi)和平面矛盾是不一樣的。根據(jù)油藏三大矛盾的主次順序把調(diào)剖解決思路細(xì)化為分流、改向和封竄。調(diào)剖井組B-70ILS、B-70ISS、B-87、B-85分析主要矛盾依次是層內(nèi)矛盾、層間矛盾、層內(nèi)矛盾和平面矛盾，調(diào)剖設(shè)計(jì)思路對(duì)應(yīng)是分流、封竄、分流和改向。例如，B-85井調(diào)剖目的層單一，層內(nèi)相對(duì)均質(zhì)，不存在多級(jí)大孔道現(xiàn)象，綜合含水高，高滲通道內(nèi)剩余油較少，油藏主要挖潛方向是擴(kuò)大平面波及體積，調(diào)剖目的以改向解決平面矛盾為主，通過(guò)封堵注水井和采油井間的主流線實(shí)現(xiàn)，實(shí)際選用的納米微球由于自身粒徑較小，注入性好，分流能力突出，但封堵效果一般，改向能力較弱。分析措施效果差原因是沒(méi)有圍繞油藏主要矛盾設(shè)計(jì)調(diào)剖思路。

2.2 深部調(diào)剖的技術(shù)需求是多種類(lèi)型調(diào)剖劑的有機(jī)復(fù)配

深部調(diào)剖[1]總體上要求進(jìn)得去(調(diào)剖段塞用量大，注入濃度低，成膠時(shí)間長(zhǎng)，抗剪切能力好)、停得住(調(diào)剖劑注入濃度和成膠時(shí)間與油藏不同深度竄流程度相匹配)、固得牢(調(diào)剖劑注入濃度大，成膠時(shí)間短，耐沖刷能力強(qiáng))、作用時(shí)間長(zhǎng)(調(diào)剖劑在大孔道目的層形成一個(gè)或多個(gè)連續(xù)性封堵體)。

一般情況認(rèn)為只有調(diào)剖劑粒徑或者自身尺寸與孔喉尺寸相匹配，才能達(dá)到最佳的封堵效果。對(duì)于微球或其它調(diào)剖體系來(lái)說(shuō)，人們至今不知道是小顆粒先進(jìn)入儲(chǔ)層形成牢固的內(nèi)濾餅還是合適的顆粒先架橋形成外濾餅封堵，也不知道那種封堵形式占主導(dǎo)因素。加上同一油藏中相鄰兩口井可能具有較大的孔喉尺寸差異，無(wú)論哪種封堵理論、哪種封堵材料都不可能全面封堵大孔道所有位置，因此單一堵劑難以滿足深部調(diào)剖要求。

對(duì)于海上使用的預(yù)交聯(lián)體系或者地下交聯(lián)體系調(diào)剖劑，注入性和封堵能力是相矛盾的。主要是目前交聯(lián)技術(shù)[2]存在以下根本問(wèn)題，當(dāng)?shù)孛骖A(yù)交聯(lián)時(shí)，調(diào)剖劑例如微球吸附掛壁性能差，剪切破壞嚴(yán)重，變形能力有限，強(qiáng)度高時(shí)難變形，強(qiáng)度低時(shí)易破碎。當(dāng)?shù)叵陆宦?lián)時(shí)，調(diào)剖劑例如凝膠雖然成膠強(qiáng)度較大，但放置距離有限，很難保證有效交聯(lián)時(shí)間和有效前沿濃度，有效交聯(lián)不充分，現(xiàn)場(chǎng)施工風(fēng)險(xiǎn)大。

2.3 深部調(diào)剖的設(shè)計(jì)思路是形成與油藏完全匹配的調(diào)剖封堵體

調(diào)剖優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)跨專業(yè)的綜合性技術(shù)，應(yīng)用過(guò)程具有很強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)性。通常按照先堵大孔道，后堵次級(jí)大孔道開(kāi)展調(diào)剖設(shè)計(jì)，調(diào)剖濃度設(shè)計(jì)是逐漸降低的。而實(shí)際上越靠近水井竄流程度越嚴(yán)重，距離水井越遠(yuǎn)，竄流程度越弱，因此調(diào)剖濃度設(shè)計(jì)應(yīng)逐漸增強(qiáng)，由于目前對(duì)高滲通道的描述很難精確刻畫(huà)，調(diào)剖設(shè)計(jì)與油藏匹配性較差，現(xiàn)場(chǎng)往往調(diào)剖劑既注不到合適位置，也形成不了有效的段塞，只能滯留在近井地帶，表現(xiàn)為注入過(guò)程壓力沒(méi)有持續(xù)穩(wěn)定有效上升，雖然水井端各種評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)較好，但油井端增油效果差別較大。

調(diào)剖劑在地層中受油水井間壓力差和地層導(dǎo)壓性能的控制，在不同部位滲流速度不同，近井地帶流速快，遠(yuǎn)井地帶流速慢，在油井附近滲流速度再次加快，為了最大限度挖掘目標(biāo)井剩余油潛力，最佳的調(diào)剖設(shè)計(jì)應(yīng)該是油水井同時(shí)調(diào)堵，不僅調(diào)剖用量較低，而且能保證調(diào)剖增油效果最大化。單從注水井端來(lái)講，初期要求注入調(diào)剖劑濃度低，成膠時(shí)間長(zhǎng)，進(jìn)入到地層深部，后期注入調(diào)剖劑濃度逐漸升高，成膠時(shí)間逐漸縮短，在整個(gè)調(diào)剖空間形成基本同時(shí)成膠的連續(xù)封堵體，保證調(diào)剖有效期。

2.4 深部調(diào)剖的效果保障是調(diào)剖全過(guò)程的滲流場(chǎng)優(yōu)化

調(diào)剖過(guò)程并不只是按照宏觀的達(dá)西定律流動(dòng)，除達(dá)西定律外，還受到所謂擴(kuò)散彌散現(xiàn)象的控制，即油層中某一點(diǎn)的調(diào)剖劑濃度由擴(kuò)散作用、液流攜帶能力、地層吸附量和化學(xué)反應(yīng)等因素綜合控制。做為一項(xiàng)單井增產(chǎn)措施，調(diào)剖滲流場(chǎng)的調(diào)整優(yōu)化應(yīng)站在整個(gè)油藏的角度基于盡可能讓調(diào)剖劑只進(jìn)入目標(biāo)層，不進(jìn)入低滲層。調(diào)剖前應(yīng)短期放大油水井生產(chǎn)壓差，局部進(jìn)一步加劇主要矛盾；調(diào)剖過(guò)程中通過(guò)調(diào)整調(diào)剖配方降速注入分級(jí)控制形成穩(wěn)定連續(xù)有效封堵體；調(diào)剖后通過(guò)油井引效疏導(dǎo)增產(chǎn)。調(diào)剖滲流場(chǎng)的調(diào)整優(yōu)化能最大限度彌補(bǔ)調(diào)剖劑與調(diào)剖配方經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的不足?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的4井組在調(diào)剖過(guò)程滲流場(chǎng)已經(jīng)發(fā)生變化情況下，仍按照原來(lái)水驅(qū)階段的工作制度生產(chǎn)，這也是調(diào)剖效果不理想的一個(gè)重要因素。

3 對(duì)策

1)充分考慮油藏地質(zhì)因素、開(kāi)發(fā)狀況和施工參數(shù)及剩余油潛力分布等諸多影響因素，圍繞油藏主要矛盾開(kāi)展調(diào)剖針對(duì)性設(shè)計(jì)。

2)開(kāi)展深部調(diào)剖配方體系篩選評(píng)價(jià)研究，優(yōu)化不同調(diào)剖劑組合方式，段塞和濃度設(shè)計(jì)要符合油藏滲流規(guī)律。

3)開(kāi)展油水井調(diào)堵一體化、油藏綜合治理一體化研究，優(yōu)化調(diào)剖滲流場(chǎng)，改善海上油田調(diào)剖增油效果。