羅義科，張俊廷，張彩旗，屈繼峰，趙大林，方舟

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452)

?

渤海稠油注水開發(fā)油田提高采收率技術(shù)研究

羅義科，張俊廷，張彩旗，屈繼峰，趙大林，方舟

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452)

NB35-2油田北區(qū)為渤海典型的注水開發(fā)稠油油藏，由于原油黏度大，隨著不斷開發(fā)，該油田出現(xiàn)含水上升速度快、層間動(dòng)用不均衡、存在大量低產(chǎn)低效井及關(guān)停井等問題。針對存在問題，通過對動(dòng)靜態(tài)資料分析，結(jié)合剩余油分布規(guī)律開展精細(xì)注水研究、弱凝膠調(diào)驅(qū)研究，旨在改善注水井吸水剖面，控制高滲層注入水突進(jìn)，增加中低滲透層儲量動(dòng)用程度，減緩油田含水上升速度；同時(shí)利用新的鉆完井技術(shù)——大曲率中短半徑側(cè)鉆，對NB35-2油田低產(chǎn)井及關(guān)井進(jìn)行側(cè)鉆研究，實(shí)現(xiàn)投入成本降低，產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的提升。通過多種技術(shù)方法成功應(yīng)用，NB35-2油田增加可采儲量43.58×104m3，提高采收率2.2%。在低油價(jià)寒冬下為海上稠油油田提高原油采收率研究提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和方法，具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

稠油油藏；精細(xì)注水；弱凝膠調(diào)驅(qū)；大曲率中短半徑側(cè)鉆；提高采收率；渤海油田

隨著國際油價(jià)的持續(xù)低迷，中高含水期老油田的開發(fā)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何在低成本投入的前提下，使油田得到合理高效的開發(fā)以提高經(jīng)濟(jì)效益，是石油工作者一直思考的問題。礦場實(shí)際生產(chǎn)資料表明，中高含水期老油田普遍存在的問題是：儲層縱向及平面動(dòng)用不均勻，注入水或邊水呈指進(jìn)方式進(jìn)行驅(qū)油，導(dǎo)致剩余油在局部區(qū)域富集，同時(shí)已有的水驅(qū)開發(fā)方式無法滿足生產(chǎn)需求，高滲通道得不到有效改善，影響油田開發(fā)效果。通過調(diào)研分析，針對注水開發(fā)油田存在的問題，主要通過優(yōu)化注水[1～3]、弱凝膠調(diào)驅(qū)[4～7]、側(cè)鉆井研究[8～10]等技術(shù)手段來改善油田開發(fā)效果。但由于海上油田受平臺空間限制，鉆井費(fèi)用、操作費(fèi)用遠(yuǎn)高于陸上油田，因此導(dǎo)致陸上油田采用的技術(shù)方法無法直接在海上油田進(jìn)行應(yīng)用，海上油田需要在實(shí)踐中形成適合海上油田開發(fā)的技術(shù)手段。

筆者以渤海稠油注水開發(fā)油田NB35-2油田為例，通過分析，NB35-2油田由于原油黏度大，隨著不斷開發(fā)，該油田出現(xiàn)含水上升速度快、層間動(dòng)用不均衡、存在大量低產(chǎn)低效井及關(guān)停井等問題。為了改善油田開發(fā)效果，NB35-2油田通過精細(xì)注水技術(shù)、弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)和大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)，通過不斷探索和應(yīng)用，油田開發(fā)效果得到改善，形成了具有海上特色的開發(fā)技術(shù)體系。

通過對NB35-2油田動(dòng)靜態(tài)資料分析，開展精細(xì)注水研究和弱凝膠調(diào)驅(qū)研究，旨在改善注水井吸水剖面，控制高滲層注入水突進(jìn)，增加中低滲透層儲量動(dòng)用程度，減緩油田含水上升速度；同時(shí)通過與鉆完井工藝技術(shù)相結(jié)合，利用新的鉆完井技術(shù)——大曲率中短半徑側(cè)鉆，對NB35-2油田低產(chǎn)低效井及關(guān)停井進(jìn)行側(cè)鉆研究，在充分利用老井井眼及軌跡的前提下實(shí)現(xiàn)投入成本的降低，同時(shí)達(dá)到挖潛剩余油、提高油田開發(fā)效果，實(shí)現(xiàn)效益的提升。

1　油田概況及存在問題分析

1.1油田概況

NB35-2油田位于渤海中部海域，渤中凹陷北部石臼坨凸起的西南端，南以臺階式節(jié)節(jié)下掉的斷層向渤中凹陷過渡，西以斷層向南堡凹陷過渡，北以斜坡向秦南凹陷傾沒。NB35-2油田整體是一個(gè)復(fù)式鼻狀構(gòu)造，油田范圍內(nèi)受斷層和南北斜坡帶共同影響，分割為南區(qū)和北區(qū)。NB35-2油田北區(qū)為注水開發(fā)油田，截至2016年6月底，北區(qū)油田累計(jì)產(chǎn)油196.48×104m3，日產(chǎn)油水平為400m3，綜合含水率85.0%，采油速度0.6%，采出程度10.0%。

1.2油田存在問題

NB35-2油田北區(qū)由于原油黏度大，投產(chǎn)后油田含水上升快，油田投產(chǎn)初期含水率達(dá)到30%，投產(chǎn)8個(gè)月后含水率達(dá)到60%，產(chǎn)量遞減較快。隨著開發(fā)時(shí)間延長，油田暴露問題逐漸增多，由于儲層物性差異，注水井各層吸水不均勻，導(dǎo)致與油井形成高滲通道，常規(guī)注水開發(fā)無法滿足油田合理生產(chǎn)，由于原油黏度大、過渡帶比例大，油田出現(xiàn)低產(chǎn)低效井及關(guān)停井，油田產(chǎn)能無法得到釋放，影響油田開發(fā)效果。針對油田存在的問題，總結(jié)油田近幾年采取的改善措施，旨在在低油價(jià)條件下尋求合理的技術(shù)手段，改善油田開發(fā)效果，提高油田采收率，實(shí)現(xiàn)渤海稠油油田的高效開發(fā)。

2　提高油田采收率技術(shù)研究

針對油田注水井吸水剖面不均勻，形成高滲孔道，導(dǎo)致油井均已達(dá)到高含水階段，筆者通過精細(xì)注水、弱凝膠調(diào)驅(qū)等技術(shù)改善注水井吸水剖面，油井效果得到改善；針對油田低產(chǎn)低效井多，開展調(diào)整井研究挖潛油田剩余油，利用大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)對低產(chǎn)井和關(guān)停井實(shí)施側(cè)鉆，充分利用老井井軌跡實(shí)現(xiàn)投入成本降低，進(jìn)一步改善油田開發(fā)效果。

2.1精細(xì)注水技術(shù)研究

NB35-2油田北區(qū)為7注21采井網(wǎng)，主要采用定向井開發(fā)，為了解決含水上升快、小層動(dòng)用不均勻等問題，開展了精細(xì)注水研究工作。主要思路為：①通過分層酸化、分層配注改善注水井吸水剖面；②根據(jù)周圍油井動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化注水井單層注水量，提高水驅(qū)波及體積；③利用高含水油井實(shí)施轉(zhuǎn)注，完善注采井網(wǎng)；④分析高含水井高滲通道，實(shí)施卡層作業(yè)；⑤在注水保證地層能量充足前提下，對油井實(shí)施提液，釋放油井產(chǎn)量。根據(jù)精細(xì)注水技術(shù)方法，北區(qū)對7口注水井實(shí)施優(yōu)化注水，對井組內(nèi)油井實(shí)施卡層、提液等措施，改善了油田的開發(fā)效果。

2.1.1分層酸化、分層配注改善吸水剖面

1)A24井分層酸化、改善吸水剖面注水井A24井于2005年12月注水，共射開5個(gè)小層，分別為明化鎮(zhèn)0油組10小層(Nm010)，明化鎮(zhèn)組Ⅰ油組1小層(NmⅠ1)，明化鎮(zhèn)組Ⅱ油組1-1砂組、1-2砂組和2小層(NmⅡ1-1、NmⅡ1-2、NmⅡ2)。該井周圍共有5口受效油井，分別為A14、A15、A16、A23和A25井，如圖1所示。由于A24井井斜較大，無法通過分層配注調(diào)配小層間注水量，針對這種情況，2008年1月對該井進(jìn)行酸化，提高單井注水量，改善小層間吸水剖面。酸化后A24井注水量增加，吸水剖面資料顯示酸化后吸水層位增加，吸水剖面得到改善，同時(shí)周邊受效井A23井產(chǎn)油量提高22m3/d，含水率下降3%。

2)A22井分層配注、改善吸水剖面注水井A22井于2006年9月注水，共射開5個(gè)小層，分別為Nm012、NmⅠ1、NmⅡ1-2 、NmⅡ2和NmⅥ1。該井周圍共有5口受效油井，分別為A14、A23、A12、A13和A28井，如圖2所示。2011年1月對該井實(shí)施分層配注，改善小層間吸水剖面，提高油井開發(fā)效果。分層調(diào)配后A22井注水量增加，吸水剖面得到改善，同時(shí)周邊受效井A14井產(chǎn)油量提高8m3/d，含水率穩(wěn)定。

圖1　A24井組位置圖

圖2　A22井組位置圖

2.1.2高含水油井轉(zhuǎn)注，完善注采井網(wǎng)

A19井為一口高含水井，含水率為94%。該井于2013年11月轉(zhuǎn)注，主要為A33H水平井提供能量，井位圖如圖3所示。轉(zhuǎn)注后A33H井產(chǎn)量平穩(wěn)，遞減率為0，流壓上升，轉(zhuǎn)注后A33H井開發(fā)效果得以改善，如圖4所示。

圖3　A19井轉(zhuǎn)注后井位圖

圖4　A33H井產(chǎn)量變化曲線

2.1.3精細(xì)注水后卡層、提液改善開發(fā)效果

通過動(dòng)靜態(tài)資料分析，A13井明化鎮(zhèn)組為主要出水層，該井于2013年5月卡層，單獨(dú)生產(chǎn)館陶組，卡層后產(chǎn)油量提高9m3/d，含水率下降10%，效果得到改善。A12井于2012年12月實(shí)施提液措施，提液后產(chǎn)油量升高9m3/d，改善了開發(fā)效果。

2.2弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)研究

弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)是一項(xiàng)新興的穩(wěn)油控水技術(shù)，通過將調(diào)剖劑注入油層深部堵塞水流通道，使油藏中液流轉(zhuǎn)向，提高波及系數(shù)及波及體積，達(dá)到原油采收率提高的目的[11～13]。同時(shí)弱凝膠具有低成本、高穩(wěn)定性、強(qiáng)適應(yīng)性和成膠時(shí)間可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，因此該項(xiàng)技術(shù)可以用于常規(guī)油藏和稠油油藏的驅(qū)油，也可用于油藏深度調(diào)剖，從而真正實(shí)現(xiàn)深度調(diào)剖和驅(qū)油的雙重效果。

針對弱凝膠調(diào)驅(qū)的優(yōu)點(diǎn)及適應(yīng)條件，在優(yōu)化注水基礎(chǔ)上對NB35-2油田北區(qū)實(shí)施弱凝膠調(diào)驅(qū)，共實(shí)施2個(gè)井組，分別為A21井組和A24井組。筆者以A21井組(圖5)為例說明弱凝膠驅(qū)調(diào)驅(qū)效果。

通過實(shí)施弱凝膠調(diào)驅(qū)，A21井注入壓力上升3MPa，第1輪注弱凝膠阻力系數(shù)達(dá)到2.0，第2輪為1.1，同時(shí)改善了該井吸水剖面。通過圖6可知，第1輪調(diào)驅(qū)后NmⅡ1和NmⅢ1吸水得到提高；由圖7可知小層吸水剖面得到改善；同時(shí)周圍受效井A11井明顯出現(xiàn)了降水增油的效果，如圖8所示。應(yīng)用遞減法統(tǒng)計(jì)得到A21井組實(shí)施調(diào)驅(qū)后共累計(jì)增油1.55×104m3。

圖5　A21井組調(diào)驅(qū)井位圖

圖6　A21井第1輪注弱凝膠吸水剖面圖

圖7　A21井第2輪注弱凝膠吸水剖面圖

圖8　受效井A11井增油曲線

2.3大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)

針對NB35-2油田低產(chǎn)井及關(guān)停井等問題，開展了大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)。該技術(shù)在充分利用低產(chǎn)井和關(guān)停井井眼及井軌跡前提下，側(cè)鉆剩余油富集區(qū)，挖潛剩余油。以Nm0-18+19砂組為研究對象，開展大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)研究。A7M井為一口低產(chǎn)井，目前日產(chǎn)油2m3，含水率98%，A29井由于出砂關(guān)井，目前只有A32H井正常生產(chǎn)(井位圖如圖9所示)，通過對剩余油分析可以看出，目前該小層剩余油富集，具有布井潛力。

通過地質(zhì)油藏研究結(jié)合大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)，設(shè)計(jì)A7M井和A29井側(cè)鉆井位如圖10所示，應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)預(yù)測該砂體年產(chǎn)油及累計(jì)產(chǎn)油指標(biāo)，如圖11所示。

圖9　Nm0-18+19砂組井位圖

圖10　Nm0-18+19砂組側(cè)鉆井位圖

圖11　Nm0-18+19砂組指標(biāo)圖

通過實(shí)施大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)，Nm0-18+19砂組預(yù)計(jì)日增油67m3，凈增油9.15×104m3，在改善油田開發(fā)效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)成本降低，達(dá)到公司降本增效理念。

3　應(yīng)用

通過研究可知，NB35-2油田北區(qū)可通過精細(xì)化注水、弱凝膠調(diào)驅(qū)和大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)作為低油價(jià)條件下改善油田開發(fā)效果的主要技術(shù)手段?；诒疚难芯考夹g(shù)，NB35-2油田2016年深化精細(xì)化注水技術(shù)，通過精細(xì)化注水研究，對油田實(shí)施提頻提液，以A03H井和A33H井為例，通過提頻后2口井日增油分別達(dá)到10m3，措施效果顯著。

通過大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)研究，2016年針對關(guān)停井A16井展開側(cè)鉆研究，研究得A16井側(cè)鉆為A16S1，初期日增油50m3，增加可采儲量9.03×104m3，提高采收率0.4%。

通過精細(xì)注水技術(shù)、弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)和大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)，NB35-2油田增加可采儲量43.58×104m3，提高采收率2.2%，改善了油田開發(fā)效果。在低油價(jià)條件下，通過這些研究技術(shù)，在投入成本降低的情況下，最大限度提高了油田采收率，真正達(dá)到了降本增效目的。

4　結(jié)論

1)總結(jié)了NB35-2油田精細(xì)注水技術(shù)、弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)和大曲率中短半徑側(cè)鉆技術(shù)研究成果及技術(shù)方法。

2)通過低油價(jià)條件下深化技術(shù)的研究與應(yīng)用，NB35-2油田增加可采儲量43.58×104m3，提高采收率2.2%，改善了油田開發(fā)效果。

3)通過本文研究，對渤海稠油注水開發(fā)油田低油價(jià)條件下開發(fā)提供了研究思路，具有一定指導(dǎo)意義。

[1]華科良.雙河油田優(yōu)化注水研究[D].西安：西安石油大學(xué)，2014.

[2] 趙繪青.奈曼油田優(yōu)化注水提高開發(fā)效果[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013，23(1)：81～82.

[3] 張勝利, 黃詠梅, 牛明超，等.埕島油田跟蹤優(yōu)化注水開發(fā)及效果[J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，25(5)：46～49.

[4] 李先杰，宋新旺，侯吉瑞.多孔介質(zhì)性質(zhì)對弱凝膠深部調(diào)驅(qū)作用的影響[J].油氣地質(zhì)與采收率，2007，14(4)：84～89.

[5] 蔡暉，崔政，雷源，等.南堡35-2油田弱凝膠調(diào)驅(qū)優(yōu)化及實(shí)施效果分析[J].石油地質(zhì)與工程，2010，24(4)：101～105.

[6] 王健，倪聰，王丹玲，等.弱凝膠調(diào)驅(qū)的宏觀作用及微觀機(jī)理認(rèn)識[J].油氣田開發(fā)，2014，32(2)：39～43.

[7] 張宇.弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)在海1塊普通稠油油藏的應(yīng)用[J].油氣藏評價(jià)與開發(fā)，2013，3(3)：37～42.

[8] 韓自修.側(cè)鉆井及其在現(xiàn)河莊地區(qū)提高采收率中的應(yīng)用[J].油氣地質(zhì)與采收率，2001，8(5)：52～56.

[9] 薄珉，陳勛，鞏永豐，等.遼河油田側(cè)鉆井技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2003，25(2)：21～25.

[10] 劉明濤.遼河油田小井眼側(cè)鉆井技術(shù)的應(yīng)用[J].西部探礦工程，2011，6(1)：85～87.

[11] 李永太.弱凝膠驅(qū)油技術(shù)研究田[D].成都：西南石油大學(xué)，2004.

[12] 李春.草舍油田弱凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2008.

[13] 許永年.弱凝膠調(diào)驅(qū)注入曲線特征分析[D].成都：西南石油大學(xué)，2006.

[編輯]黃鸝

2016-07-13

國家科技重大專項(xiàng)(2016ZX05058001-007)。

羅義科(1982-)，男，工程師，從事海上油氣田開發(fā)地質(zhì)、三維地質(zhì)建模、數(shù)值模擬等方面研究，luoyk@cnooc.com.cn。

TE341

A

1673-1409(2016)29-0059-05

[引著格式]羅義科，張俊廷，張彩旗，等.渤海稠油注水開發(fā)油田提高采收率技術(shù)研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2016,13(29):59～63.