水平井調(diào)驅(qū)工藝及體系優(yōu)化研究與現(xiàn)場應(yīng)用

華科良，石端勝，魏俊，徐浩，張志軍

水平井調(diào)驅(qū)工藝及體系優(yōu)化研究與現(xiàn)場應(yīng)用

華科良，石端勝，魏俊，徐浩，張志軍

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

近年來水平井調(diào)驅(qū)的需求越來越迫切，但傳統(tǒng)的調(diào)驅(qū)體系及工藝對水平井進行調(diào)驅(qū)存在注入壓力過高、受益井見效不明顯等問題。通過研究針對水平井調(diào)驅(qū)的工藝及體系，提出了一套針對水平井調(diào)驅(qū)的技術(shù)方案，在調(diào)驅(qū)前進行注入剖面測試及調(diào)驅(qū)體系優(yōu)選評價，確定水平井的水流優(yōu)勢通道，并篩選出適合水平井的調(diào)驅(qū)工藝及體系，實現(xiàn)高滲層段進行有針對性的調(diào)堵。該技術(shù)應(yīng)用于渤海B油田C8H井，有效解決了調(diào)驅(qū)過程中注入壓力高的問題，取得了明顯的降水增油效果，為類似水平井開發(fā)的油田穩(wěn)油控水措施提供了技術(shù)指導(dǎo)。

水平井調(diào)驅(qū)；注入剖面；調(diào)驅(qū)工藝；調(diào)驅(qū)體系

水平井開發(fā)油藏存在“見水后含水上升迅速、產(chǎn)油下降快”等特點，因此水平井調(diào)驅(qū)的需求越來越迫切。但是針對海上水平井開發(fā)為主的油田存在的注入水沿水平段高滲層突破、指進現(xiàn)象嚴(yán)重、油井含水上升快的問題，傳統(tǒng)的調(diào)剖調(diào)驅(qū)技術(shù)經(jīng)實踐檢驗，注采井組和油田區(qū)塊降水增油的效果并不明顯[1-4]。

水平井的水平段比較長，若采用傳統(tǒng)的工藝進行注入，存在注入壓力高、無法對水流優(yōu)勢通道進行有效封堵等問題，從而使得調(diào)驅(qū)受益井見效不明顯[5-8]。因此需要對水平井的調(diào)驅(qū)工藝進行優(yōu)化。

本文通過研究針對水平井調(diào)驅(qū)的工藝及體系，提出了一套針對水平井調(diào)驅(qū)的技術(shù)方案，首先在調(diào)驅(qū)前進行吸水剖面測試及調(diào)驅(qū)體系優(yōu)選評價，確定水平井的水流優(yōu)勢通道，并篩選出適合水平井調(diào)驅(qū)的“中低強度、延緩緩交聯(lián)”的調(diào)剖段塞體系和“黏度攜帶粒徑深部驅(qū)替”的驅(qū)油段塞體系，然后根據(jù)不同的體系要求對水平段下入特定管柱注入調(diào)驅(qū)體系，對高滲層段進行有針對性的調(diào)堵，旨在解決水平井調(diào)驅(qū)過程中存在的問題。

1 水平井調(diào)驅(qū)工藝優(yōu)化設(shè)計

1.1 調(diào)剖段塞注入工藝設(shè)計

針對水平井調(diào)驅(qū)，本文提出的思路是在調(diào)驅(qū)前先進行注入剖面測試，確定水平井的高滲層段及注水突進位置，然后對水平段下入定點注入管柱進行調(diào)剖體系注入，以實現(xiàn)對水流優(yōu)勢通道及高滲層段進行有針對性的封堵[9-10]。

以渤海B油田C8H井為例，該井調(diào)驅(qū)前測試結(jié)果如圖1，測試結(jié)果顯示，斜深2 080 m處（水平井趾部）為主要吸水層段，根據(jù)測試結(jié)果，設(shè)計調(diào)剖段塞的管柱示意圖如圖2。

圖1 調(diào)驅(qū)前注入剖面測試結(jié)果

圖2 調(diào)剖段塞的管柱示意圖

圖3 驅(qū)油段塞的管柱示意圖

1.2 驅(qū)油段塞注入工藝設(shè)計

注入驅(qū)油段塞的目的是進行深部驅(qū)替，用于擴大波及，需要籠統(tǒng)注入。因此需要對調(diào)剖段塞時的管柱進行更換，設(shè)計驅(qū)油段塞的管柱示意圖如圖3。

2 水平井調(diào)驅(qū)體系篩選與優(yōu)化

針對水平井油藏，通過配方實驗，篩選出適合水平井調(diào)驅(qū)的“中低強度、延緩交聯(lián)”的調(diào)剖段塞體系和“黏度攜帶粒徑深部驅(qū)替”的驅(qū)油段塞體系[11-12]。

2.1 濃度優(yōu)選

2.1.1 調(diào)剖段塞體系

為保證體系封堵性能，進行成膠實驗，根據(jù)油藏條件實驗結(jié)果綜合考慮，最終推薦“中低強度、延緩交聯(lián)”的交聯(lián)體系：干粉聚合物/交聯(lián)劑/穩(wěn)定劑1 000～2 500/1 500～9 000/100 mg·L-1，成膠結(jié)果見表1。

表1 調(diào)剖段塞體系強度 （mPa·s）

2.1.2 驅(qū)油段塞體系

通過對乳液聚合物、微球、預(yù)交聯(lián)劑不同濃度復(fù)配，優(yōu)選接近于油藏溫度下原油黏度的“黏度攜帶粒徑深部驅(qū)替”體系，相關(guān)實驗結(jié)果見表2。

表2 驅(qū)油段塞體系濃度優(yōu)選結(jié)果

推薦的驅(qū)油段塞體系濃度為乳液聚合物：300～500 mg·L-1，微球: 1 000～2 000 mg·L-1，預(yù)交聯(lián)劑: 300～500 mg·L-1。

2.2 封堵性評價

實驗條件：采用30 cm長,滲透率為3 000 mD、1 600 mD、800 mD的三組均質(zhì)巖心。用渤海B油田現(xiàn)場注入水配置聚合物/交聯(lián)劑/穩(wěn)定劑為2 000/2 000/100 mg·L-1的封堵體系。以1 mL·min-1速度注入水0.9 PV后，轉(zhuǎn)注0.2 PV封堵段塞體系。靜置7天后水驅(qū)注入0.9 PV，實驗結(jié)果如表3。

表3 調(diào)剖段塞體系在巖心上的封堵性能

從表中看出，注入封堵段塞體系后在不同滲透率巖心上都實現(xiàn)了有效封堵，說明體系注入到巖心中，發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成凝膠體吸附于砂體表面，能起到很好的封堵作用。

2.3 注入性評價

良好的注入性能和成膠性能是保證調(diào)驅(qū)成功的關(guān)鍵。如果注入壓力上升變化平穩(wěn)，說明體系注入性良好；若注入壓力急劇升高且難趨于穩(wěn)定，表示體系的注入性差。

采用60 cm巖心，平均滲透率為1 600 mD，油藏溫度下注入封堵段塞體系0.5 PV，再開展后續(xù)水驅(qū)，考察壓力情況。如圖4。

圖4 調(diào)剖段塞體系在巖心里不同部位的注入壓力變化曲線

從調(diào)剖段塞的注入壓力變化曲線看出：注入體系時壓力略有上升，但后續(xù)水驅(qū)過程中壓力逐步穩(wěn)定。說明體系注入性良好。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

渤海B油田C8H井位于1412砂體，該砂體于2014年5月8日投產(chǎn)，1注2采，采用水平井開發(fā)。由于該砂體采油速度較大（4.8%），見水后兩口生產(chǎn)井的含水上升速度較快。因此該砂體的穩(wěn)油控水需求較為迫切。

基于上文中的水平井調(diào)驅(qū)工藝及體系優(yōu)化研究結(jié)果，2017年渤海B油田C8H井調(diào)驅(qū)進行現(xiàn)場實施，調(diào)驅(qū)過程中，呈現(xiàn)“注入壓力緩慢上升后趨于平穩(wěn)，視吸水指數(shù)逐步下降”的特征，調(diào)驅(qū)總注液量為40 013.5 m3，注液完成率100%，注入情況良好。調(diào)驅(qū)后，調(diào)驅(qū)劑對水流通道進行了有效的封堵，調(diào)驅(qū)有效期長達14個月，井組累增油約1.9萬方，調(diào)驅(qū)增油效果明顯。典型見效井生產(chǎn)曲線見圖6。

圖6 典型見效井C10H增油曲線

4 結(jié) 論

1）本文針對水平井調(diào)驅(qū)，形成了一套配合特定管柱實現(xiàn)的水平井調(diào)驅(qū)工藝技術(shù)。同時篩選出了適合水平井調(diào)驅(qū)的“中低強度、延緩緩交聯(lián)”的調(diào)剖體系和“黏度攜帶粒徑深部驅(qū)替”的驅(qū)油體系。

2）該技術(shù)在渤海B油田C8H井進行現(xiàn)場實施，現(xiàn)場注入情況良好，調(diào)驅(qū)后受益井見效明顯。

3）此項技術(shù)解決了采用常規(guī)方法進行水平井調(diào)驅(qū)注入壓力高，調(diào)驅(qū)見效不明顯等問題，提高了調(diào)驅(qū)措施的有效率，為類似水平井開發(fā)的油田穩(wěn)油控水措施提供了技術(shù)指導(dǎo)。

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Research and Application of Process and System Optimization of Profile Control and Flooding in Horizontal Wells

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（CNOOC Ener Tech-Drilling & Production Co., Ltd., Tianjin 300452, China）

In recent years, the demand for profile control and flooding in horizontal wells is more and more urgent. However, the traditional profile control and flooding system and technology for horizontal wells have some problems, such as too high injection pressure, no obvious effect of benefit wells and so on. By studying the technology and system of profile control and flooding in horizontal well, a set of technical scheme for profile control and flooding in horizontal well was put forward. Before profile control and flooding, injection profile test as well as optimization and evaluation of profile control and flooding system should be carried out to determine the dominant water flow channels of horizontal wells, and screen out the profile control and flooding process and system suitable for horizontal wells, so as to realize targeted plugging control in high-permeability intervals. This technology has been applied to well C8H in Bohai Sea B oilfield, effectively solved the problem of high injection pressure in the process of profile control and flooding, achieved obvious effect of water lowering and oil increasing, and provided technical guidance for oil field stabilizing and water controlling measures in similar horizontal wells.

Profile-control and flooding of horizontal well; Injection profile; Technology of profile-control and flooding; System of profile-control and flooding

TE357.4

A

1004-0935（2022）04-0543-03

中海油能源發(fā)展科技項目，注水開發(fā)油田調(diào)驅(qū)智能決策技術(shù)研究與應(yīng)用（項目編號：HFZXKT-GJ2020-01-01）。

2021-12-03

華科良（1988-），男，山東省德州市人，中級工程師，碩士，2014年畢業(yè)于西安石油大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，研究方向：提高采收率技術(shù)。