摘要:本文介紹了高溫和高鹽油藏的現(xiàn)狀,提出調(diào)驅(qū)調(diào)剖的主要影響因素;針對(duì)主要的技術(shù)難題,開(kāi)展了針對(duì)性的研究工作,并綜合應(yīng)用多種調(diào)驅(qū)治理技術(shù)和方法;基本形成了復(fù)雜油藏的調(diào)驅(qū)調(diào)剖治理工藝技術(shù)途徑,簡(jiǎn)要分析了治理效果和取得的經(jīng)濟(jì)效益,為其它類似油藏的調(diào)剖治理提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:生產(chǎn)現(xiàn)狀? 影響因素? 綜合應(yīng)用? 工藝技術(shù)? 效果? 效益? 結(jié)論與認(rèn)識(shí)
大港南部油田由王官屯、棗園和沈家鋪等油田組成,含油面積108平方公里,地質(zhì)儲(chǔ)量2.93*108噸。油井開(kāi)井1180口,日產(chǎn)油4100噸;注水開(kāi)井560口,日注水量37000方;屬于中孔、中滲油田,到開(kāi)發(fā)的中后期含水上升快。受儲(chǔ)層的非均質(zhì)性等因素影響,注水開(kāi)發(fā)存在嚴(yán)重的層間、層內(nèi)和平面矛盾,調(diào)剖調(diào)驅(qū)措施是油藏治理的重要手段。自2011年以來(lái),每年調(diào)剖措施工作量達(dá)到70口,年均純?cè)鲇瓦_(dá)3.2萬(wàn)噸。
1 調(diào)驅(qū)調(diào)剖主要影響因素
1.1 儲(chǔ)層生產(chǎn)井段長(zhǎng),開(kāi)發(fā)層數(shù)多,層間差異大
據(jù)統(tǒng)計(jì),油水井生產(chǎn)井段從沙和街、孔一段、孔二段等,平均井段長(zhǎng)在40-250m,開(kāi)發(fā)層數(shù)15層,開(kāi)發(fā)厚度35m,不同層之間儲(chǔ)層物性差異大,調(diào)剖措施面臨的儲(chǔ)層具有多樣性和復(fù)雜性特點(diǎn)。
1.2 地層水的礦化度高
分析油藏產(chǎn)出水的平均礦化度在22000-32000mg/l之間,同時(shí),水中存在硫化氫及硫離子,平均含量15mg/;影響了有機(jī)體系的成膠強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
1.3 儲(chǔ)層溫度高
主力生產(chǎn)層段在1800-3000m之間,平均埋深2520m,溫度在75-110℃之間,油藏的高溫成為了調(diào)驅(qū)調(diào)剖措施實(shí)施關(guān)鍵影響因素。
上述三方面的影響因素和技術(shù)難點(diǎn),決定了調(diào)驅(qū)治理工藝的復(fù)雜和艱巨性。技術(shù)人員通過(guò)技術(shù)研究和攻關(guān),摸索出了復(fù)雜油藏的調(diào)驅(qū)治理技術(shù)。
2 調(diào)驅(qū)工藝技術(shù)研究應(yīng)用
2.1 深入開(kāi)展油藏潛力分析,掌握剩余油分布規(guī)律,提高挖潛的針對(duì)性
依據(jù)不同油田和斷塊的不同特點(diǎn),結(jié)合開(kāi)發(fā)歷程、生產(chǎn)動(dòng)態(tài),研究油藏的剩余油規(guī)律;在定性或定量分析基礎(chǔ)上,搞清剩余油潛力和分布特點(diǎn),開(kāi)展不同油藏的注水開(kāi)發(fā)矛盾分析,明確調(diào)驅(qū)措施治理的目標(biāo),為措施的制定和治理體系的篩選提供依據(jù),有效提高措施的針對(duì)性和有效性。
在溶洞性發(fā)育的生物灰?guī)r、注水優(yōu)勢(shì)通道明顯的中高滲油藏,以層間、層內(nèi)治理為主,選用強(qiáng)度高的無(wú)機(jī)、改性瀝青等體系;在大部分中孔中滲油藏,措施的治理目標(biāo)以層內(nèi)和平面潛力的挖掘?yàn)橹?,?yīng)用預(yù)交聯(lián)+延緩交聯(lián)、預(yù)交聯(lián)+微球等體系;在近井地帶存在堵塞的注水井組,應(yīng)用酸調(diào)一體化或單一的延緩交聯(lián)體系,控制較低的爬坡壓力。
2.2 優(yōu)化施工參數(shù),降低措施施工風(fēng)險(xiǎn)
受注入水的長(zhǎng)期沖涮等因素的影響,油藏中形成了優(yōu)勢(shì)通道,治理過(guò)程中隨注入壓力的上升,注入水易加速的突進(jìn),造成對(duì)應(yīng)受益油井的含水大幅度上升,產(chǎn)量大幅波動(dòng)的不良現(xiàn)象。同時(shí),受油藏埋藏深等因素影響,施工過(guò)程中注入的顆粒類堵劑比重大,易在井筒中發(fā)生沉降,易堵塞注水井筒。為避免以上情況,我們深入研究施工排量和爬坡壓力參數(shù)。
在篩選顆粒類堵劑時(shí),既考濾其強(qiáng)度,還充分研究其密度。為避免堵劑在注入井的油管中沉積,我們應(yīng)用水力學(xué)原理,在室內(nèi)模擬、計(jì)算其沉降速度,施工注入速度大于堵劑在油管中的沉降速度,即要求調(diào)驅(qū)體系的注入排量高于臨界排量值。據(jù)此推算出調(diào)驅(qū)堵劑的安全注入排量,即單一污水?dāng)y帶預(yù)交聯(lián)等顆粒堵劑的安全排量≥6方/小時(shí);體系中應(yīng)用聚合物攜帶后,最低注入排量為3方/h。
依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐,結(jié)合注水系統(tǒng)與注水井的油壓等情況,確定了復(fù)雜油藏調(diào)驅(qū)治理的爬坡壓力。即以治理平面和層內(nèi)矛盾為主時(shí),爬坡壓力控制在2-3.5MPa;治理層間矛盾為主時(shí),爬坡壓力控制在5-7MPa。
2.3 綜合應(yīng)用多種體系,適應(yīng)不同儲(chǔ)層的治理需求
針對(duì)高溫高鹽的油藏特點(diǎn),主要應(yīng)用受水質(zhì)、溫度影響小的預(yù)交聯(lián)、改性瀝青、無(wú)機(jī)復(fù)合堵劑等體系;在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究和應(yīng)用了耐溫抗鹽性能良好的有機(jī)凝膠體系。
2.3.1 預(yù)交聯(lián)顆粒
QP-3預(yù)交聯(lián)顆粒粒徑主要有≤1mm、1-2 mm兩種,耐溫120℃,吸水后膨脹倍數(shù)的15-30倍。在不同儲(chǔ)層和溫度條件下應(yīng)用不同的預(yù)交聯(lián)顆粒,對(duì)油藏溫度達(dá)到100℃以上的儲(chǔ)層,改進(jìn)預(yù)交聯(lián)顆粒的成份,適當(dāng)在配方中增加粘土比例,以提高顆粒的抗溫性能。在實(shí)施過(guò)程中,確定合理排量和爬坡壓力(見(jiàn)下表)。該體系適應(yīng)范圍廣,能滿足多數(shù)中孔中滲儲(chǔ)層。
不同調(diào)驅(qū)體系的處理濃度、用量和排量參數(shù)表
2.3.2 改性瀝青顆粒
為提高對(duì)優(yōu)勢(shì)通道的封堵強(qiáng)度和能力,我們研究和應(yīng)用了改性瀝青調(diào)驅(qū)體系。改性瀝青是將常規(guī)的瀝青顆粒進(jìn)行磺化、改性和降溫粉碎等系列加工處理后,形成一種適應(yīng)調(diào)驅(qū)的改性瀝青顆粒。處理后瀝青顆粒具有的特點(diǎn):在水中的分散性能好,密度與水接近;抗溫耐鹽性能良好,不受礦化度高的影響;封堵強(qiáng)度高,耐沖刷性能強(qiáng)。其現(xiàn)場(chǎng)使用濃度為0.4-0.7%之間,注入性能良好。同時(shí),封堵性和驅(qū)替實(shí)驗(yàn)表明,改性瀝青體系的提高水驅(qū)采收率達(dá)到6.5%以上。因此,改性瀝青是一種適合高溫高鹽油藏特點(diǎn)的調(diào)驅(qū)體系。為擴(kuò)大波及體積和處理半徑,我們把改性瀝青與有機(jī)凝膠組合使用,見(jiàn)到了較好的增油效果,平均單井組增油達(dá)到500噸以上。
2.3.3 高溫樹(shù)脂凝膠體系
為提高注入性,降低堵劑對(duì)儲(chǔ)層的污染,增大處理半徑和用量,擴(kuò)大調(diào)驅(qū)波及面積和體積,實(shí)現(xiàn)油藏的深部調(diào)驅(qū)治理,研究和應(yīng)用高溫鹽有機(jī)凝膠體系。受油藏高溫、高礦化度的影響,有機(jī)凝膠體系的應(yīng)用一直受到較大制約,成膠強(qiáng)度和穩(wěn)定性都較差。通過(guò)攻關(guān)研究,篩選出了穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高的樹(shù)脂凝膠體系。在濃度0.3%-0.5%濃度下,成膠后其粘度達(dá)到30000mpa.s以上(見(jiàn)曲線圖);并且耐溫達(dá)到95℃以上,體系穩(wěn)定性良好。
為進(jìn)一步提高該體系的適用范圍性,提高期限使用的經(jīng)濟(jì)效益。我們把有機(jī)凝膠體系與預(yù)交聯(lián)顆粒組合應(yīng)用,使兩種不同類型的體系能夠相互補(bǔ)充,發(fā)揮協(xié)同作用。既保證了對(duì)儲(chǔ)層的封堵強(qiáng)度,又提高了耐溫性能,擴(kuò)大有效波及體積,降低調(diào)驅(qū)措施的成本投入。
2.3.4 酸調(diào)一體化治理體系
受注水水質(zhì)和多輪次調(diào)驅(qū)等因素影響,部分注水井近井地帶存在堵塞,造成注水壓力偏高。同時(shí),這些井在水驅(qū)過(guò)程中仍存在一定的層內(nèi)、層間和平面矛盾。為實(shí)施調(diào)驅(qū)治理,技術(shù)人員經(jīng)過(guò)研究和論證,確定了酸調(diào)一體化治理方法。即選取注水井管柱下入時(shí)間在一年內(nèi)的注水井,先注入15-20%的鹽酸和土酸混合液,解除近井堵塞,然后再注入預(yù)交聯(lián)+有機(jī)凝膠實(shí)施調(diào)驅(qū)。經(jīng)過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)先導(dǎo)試驗(yàn),見(jiàn)到了明顯的增油效果。
近三年在官162、官128等斷塊,共實(shí)施了25個(gè)井組,治理前后平均油壓上升在2MPa以內(nèi),平均壓降減小2.3MPa,平均單井組實(shí)現(xiàn)增油475噸,見(jiàn)到了較好的治理效果。酸調(diào)一體化治理的關(guān)鍵:一是確定近井地帶存在堵塞,選擇針對(duì)性酸化技術(shù);二是酸化過(guò)程中,壓力下降足夠的空間,給后續(xù)的調(diào)驅(qū)奠定壓力基礎(chǔ);三是后期注入的調(diào)驅(qū)液控制好合理的強(qiáng)度和注入量,使治理后注水爬坡壓力控制在合理范圍內(nèi),確保注水井的正常注水。
2.3.5 無(wú)機(jī)堵劑和預(yù)交聯(lián)復(fù)合體系
對(duì)部分注水優(yōu)勢(shì)通道明顯的注水油藏,在注水過(guò)程中水竄現(xiàn)象突出,易造成低效注水或無(wú)效注水。為提高此類油藏的注水開(kāi)發(fā)效果,我們通過(guò)研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,應(yīng)用了無(wú)機(jī)和有機(jī)體系相組合的復(fù)合體系。即選用石灰乳、水泥和其它添加劑作為無(wú)機(jī)體系,其初凝時(shí)間為10-20小時(shí);注入地層后在油藏溫度條件下凝固后強(qiáng)度高,封堵后具有堵而不死的特點(diǎn)。再注入一定的預(yù)交聯(lián)或有機(jī)凝膠,提高調(diào)驅(qū)波及體積,改善開(kāi)發(fā)效果。該體系的施工排量8-10方/h,爬坡壓力控制在5-7MPa,能起到治理層間和層內(nèi)矛盾的雙重作用,有效期長(zhǎng)。它適合于官三北、風(fēng)化店等優(yōu)勢(shì)通道明顯的油藏。治理后,確保注水井的正常注水,擴(kuò)大注水波及體積,減少無(wú)效、低效注水,實(shí)現(xiàn)單井組增油410噸,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2.4 研究調(diào)驅(qū)措施的效果評(píng)價(jià)方法
為降低高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)驅(qū)措施風(fēng)險(xiǎn),經(jīng)過(guò)多年的探索,形成了一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)評(píng)價(jià)方法。即建立起規(guī)范的調(diào)驅(qū)井組標(biāo)產(chǎn)、核產(chǎn)方法,通過(guò)計(jì)算井組的純?cè)鲇土亢陀行谧鳛榇胧┬Ч目己藰?biāo)準(zhǔn)。調(diào)驅(qū)治理的經(jīng)濟(jì)收入主要依靠結(jié)算增油量的多少來(lái)體現(xiàn),治理效果越好,增油量趣多,取得的經(jīng)濟(jì)收入收益就越好。充分激發(fā)和調(diào)動(dòng)了技術(shù)服務(wù)單位的積極性,有效推動(dòng)了調(diào)驅(qū)治理技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)場(chǎng)安全管理水平的逐步提高。
3 調(diào)驅(qū)治理效益
3.1 效果
調(diào)驅(qū)治理后,注水井壓降下降了3.2MPa,注水油壓上升2.75MPa;施工有效率90.1%,措施有效期10個(gè)月,單井組實(shí)現(xiàn)增油量418噸。
3.2 經(jīng)濟(jì)效益
每年治理70口井,投入費(fèi)用2100萬(wàn)元;增油量3.1萬(wàn)噸,創(chuàng)效6665萬(wàn)元,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)
①在復(fù)雜油藏開(kāi)展調(diào)驅(qū)治理時(shí),要做好油藏分析等前期論證工作,明確挖潛的目標(biāo)和對(duì)象,制定針對(duì)性的治理井點(diǎn)。
②對(duì)復(fù)雜油藏實(shí)施調(diào)驅(qū)治理,要綜合應(yīng)用多種治理方法和體系。
③高溫高鹽油藏調(diào)驅(qū)治理時(shí),選擇耐溫抗鹽體系,控制合理的爬坡壓力和施工注入排量,降低措施風(fēng)險(xiǎn),避免發(fā)生調(diào)驅(qū)事故。
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作者簡(jiǎn)介:李建軍(1972-),男,四川眉山人,采油工程師,畢業(yè)于石油大學(xué)(華東),現(xiàn)主要從事油藏調(diào)驅(qū)調(diào)剖和三次采油等工作,現(xiàn)工作于大港油田第三采油廠工藝研究所。