盛守東,左立娜
中國(guó)石油大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠 (黑龍江 大慶 163513)
調(diào)剖技術(shù)作為機(jī)械細(xì)分調(diào)整的重要補(bǔ)充手段[1],對(duì)調(diào)整吸水剖面、改善井組和區(qū)塊開采效果,控制含水率上升和產(chǎn)量自然遞減速度起到一定的作用[2]。目前薄差油層淺調(diào)剖技術(shù)應(yīng)在國(guó)內(nèi)外油田應(yīng)用較為廣泛,主要應(yīng)用在單層突進(jìn)較嚴(yán)重的油井和區(qū)域上,大多數(shù)效果評(píng)價(jià)是通過(guò)調(diào)剖前后本井的剖面變化及油井的短期效果進(jìn)行對(duì)比,未考慮經(jīng)濟(jì)效益[3-4]。在厚油層調(diào)剖挖潛上主要應(yīng)用注入井單方向進(jìn)行調(diào)堵,層調(diào)剖半徑通常確定在注采井距的三分之一[5-6],但由于厚油層內(nèi)部無(wú)穩(wěn)定隔調(diào)剖后存在繞流現(xiàn)象,采出端仍不能有效挖掘剩余油[7],而油水井對(duì)應(yīng)調(diào)堵挖潛技術(shù)可以減緩繞流現(xiàn)象,利用該手段進(jìn)行挖潛剩余油的技術(shù)相對(duì)較少。
對(duì)于砂體發(fā)育較好、滲透率級(jí)差相差不大的薄差油層來(lái)說(shuō),淺調(diào)剖后,可以達(dá)到注水壓力上升,視吸水指數(shù)下降,連通油井高含水方向產(chǎn)液量得到控制,低含水方向產(chǎn)液量得到加強(qiáng),提高地下存水率和水驅(qū)效率,改善平面及層間動(dòng)用狀況的效果。但調(diào)剖后對(duì)油田開發(fā)效果的改善程度需要結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià),從而給出適合該技術(shù)的適用條件。
實(shí)際資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,調(diào)剖前目的層相對(duì)吸水量越高,調(diào)剖封堵效果越好,控水增油效果越顯著。調(diào)剖前目的層相對(duì)吸水量大于70%的井調(diào)剖后,相對(duì)吸液量能夠下降57.5%,控液4.0 t,增油0.3 t,含水下降1.42%。調(diào)剖前目的層相對(duì)吸水量在40%~70%的井調(diào)剖后,相對(duì)吸液量能夠下降41.2%,控液3.0 t,增油0.2 t,含水下降1.01%。調(diào)剖前目的層相對(duì)吸水量小于40%的井調(diào)剖后,相對(duì)吸液量能夠下降24.4%,控液3.0 t,含水下降0.47%,但不能起到增油的效果,詳見表1。
利用不同含水級(jí)別井組調(diào)剖后取得的效果和發(fā)生的調(diào)剖費(fèi)用計(jì)算投入產(chǎn)出比,形成井組綜合含水與投入產(chǎn)出比關(guān)系曲線(圖1)。從關(guān)系曲線看,調(diào)剖前井組含水越高,調(diào)剖后經(jīng)濟(jì)效益越差。井組含水低于92%時(shí),由于化學(xué)淺調(diào)剖對(duì)減緩產(chǎn)量遞減貢獻(xiàn)較大,投入產(chǎn)出比能夠達(dá)到1:2以上,經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較好;井組含水在92%~94%時(shí),具有一定的經(jīng)濟(jì)效益;井組含水高于94%時(shí),由于強(qiáng)水洗層增多,化學(xué)淺調(diào)剖對(duì)減緩產(chǎn)量自然遞減貢獻(xiàn)較小,投入產(chǎn)出比下降到1:1以下,經(jīng)濟(jì)效益較差。調(diào)剖作用主要體現(xiàn)為控水控液,對(duì)控制能耗增長(zhǎng)速度貢獻(xiàn)較大,此時(shí)不應(yīng)該作為控制遞減的主要手段。
表1 調(diào)剖前目的層相對(duì)吸液量效果統(tǒng)計(jì)表
圖1 投入產(chǎn)出比與調(diào)剖井組含水關(guān)系曲線
利用調(diào)剖前不同啟動(dòng)壓力井組調(diào)剖后取得的效果和發(fā)生的調(diào)剖費(fèi)用計(jì)算投入產(chǎn)出比,并形成井組調(diào)前啟動(dòng)壓力與投入產(chǎn)出比關(guān)系曲線(圖2)。從關(guān)系曲線看,調(diào)剖前不同啟動(dòng)壓力和調(diào)剖效果存在峰值。當(dāng)調(diào)剖井調(diào)前啟動(dòng)壓力小于3 MPa時(shí),由于需要加大調(diào)剖劑用量才能封堵高滲透層,提高差油層的動(dòng)用,擴(kuò)大注水波及體積,進(jìn)而也會(huì)增加投入費(fèi)用,降低效益。當(dāng)調(diào)剖井調(diào)前啟動(dòng)壓力大于8 MPa時(shí),由于壓力上升空間小,薄差油層得不到動(dòng)用,投入產(chǎn)出比低,經(jīng)濟(jì)效益差;調(diào)剖井調(diào)前啟動(dòng)壓力在3~8 MPa之間時(shí),投入產(chǎn)出比能夠達(dá)到1:2以上,經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較好。
圖2 投入產(chǎn)出比與調(diào)剖井調(diào)前啟動(dòng)壓力關(guān)系曲線
應(yīng)用56口調(diào)剖井調(diào)剖后取得的效果和發(fā)生的調(diào)剖費(fèi)用計(jì)算投入產(chǎn)出比,并形成井組調(diào)前動(dòng)用厚度與投入產(chǎn)出比關(guān)系曲線(圖3)。從關(guān)系曲線看出,調(diào)前全井動(dòng)用厚度越低,經(jīng)濟(jì)效益越好。當(dāng)調(diào)前全井砂巖吸水厚度小于40%時(shí),調(diào)剖后薄差油層砂巖動(dòng)用厚度提高了13.4%,調(diào)剖有效期可以達(dá)到9個(gè)月,增油效果明顯,投入產(chǎn)出比能夠達(dá)到1:2以上,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)調(diào)前全井砂巖動(dòng)用吸水厚度大于40%時(shí),調(diào)剖后薄差油層砂巖動(dòng)用厚度只提高了5.2%,調(diào)剖有效期維持在半年以內(nèi),投入產(chǎn)出比下降到1:2以下,調(diào)前全井砂巖動(dòng)用吸水厚度達(dá)到60%時(shí),投入產(chǎn)出比下降到1:1以下,經(jīng)濟(jì)效益較差。
圖3 調(diào)剖井調(diào)前動(dòng)用厚度與投入產(chǎn)出比關(guān)系曲線
特高含水期厚油層內(nèi)部仍然具有一定剩余油,并且存在于厚油層頂部。對(duì)于砂體發(fā)育好、滲透率高的厚油層來(lái)說(shuō),由于淺調(diào)剖半徑小,調(diào)剖劑很容易被沖散,不易形成有效封堵,剩余油只能通過(guò)聚驅(qū)或深度調(diào)剖進(jìn)行挖潛。但單一方向調(diào)剖存在繞流現(xiàn)象,對(duì)剩余油的挖潛能力有限,因此,提出了油水井對(duì)應(yīng)調(diào)堵挖潛的思路。通過(guò)電位法測(cè)井確定井組內(nèi)水流突進(jìn)方向,優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝參數(shù)后,對(duì)油水井分別采取深度調(diào)剖措施,挖掘頂部剩余油,提高油田采收率,如圖4所示。
試驗(yàn)選擇了注采關(guān)系完善、連通發(fā)育較好且大面積正韻律發(fā)育的厚油層進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)堵,井組油井綜合含水平均在95.0%以上,表現(xiàn)為下部油層動(dòng)用好、上部動(dòng)用差、層內(nèi)矛盾突出。電位測(cè)井結(jié)果顯示主要偏向方位為45°~60°和285°~315°,說(shuō)明注水井W的水竄方向主要為油井O1和油井O2兩個(gè)方向,平面差異大。因此,對(duì)應(yīng)調(diào)堵井為注水井W,采油井O1和O2,如圖5所示。
圖4 對(duì)應(yīng)調(diào)堵示意圖
圖5 電位法測(cè)井成果
調(diào)剖劑用量的確定主要取決于調(diào)剖半徑的大小,因此應(yīng)用數(shù)值模擬分別預(yù)測(cè)注采井不同調(diào)堵半徑后的含水降幅及增油變化,并計(jì)算投入產(chǎn)出比情況。從預(yù)測(cè)結(jié)果看,油井端調(diào)堵20 m、水井端調(diào)堵60 m時(shí),投入產(chǎn)出比出現(xiàn)了峰值,能夠達(dá)到1:1.57,見表2。
表2 數(shù)值模擬不同調(diào)剖半徑的增油效果
調(diào)剖后,井組效果明顯,水井的啟動(dòng)壓力上升了2.8 MPa。在水嘴放大、注入壓力上升2.6 MPa的情況下,日注水量減少了17 m3,對(duì)比前后吸水剖面,非目的層吸水層數(shù)增加5個(gè),吸水砂巖厚度增加5.3 m,調(diào)剖目的層的吸水剖面得到明顯改善。連通油井降液35 t,增油4.4 t,含水降低3.1%,對(duì)應(yīng)調(diào)堵比單一油、水井調(diào)剖,投入產(chǎn)出比分別提高了56%和39%。
1)通過(guò)對(duì)特高含水期分類油層的調(diào)剖技術(shù)的研究,明確了薄差層淺調(diào)剖的量化調(diào)整挖潛技術(shù)界限,探索了厚油層對(duì)應(yīng)調(diào)堵提高采收率技術(shù)。
2)對(duì)于薄差油層調(diào)剖前目的層相對(duì)吸水量大于全井的40%時(shí),調(diào)剖后目的層相對(duì)吸水量下降幅度才能達(dá)到50%以上;當(dāng)井組含水率低于92%時(shí),淺調(diào)剖對(duì)減緩產(chǎn)量自然遞減貢獻(xiàn)較大,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益;當(dāng)井組含水率高于92%時(shí),化學(xué)淺調(diào)剖主要作用體現(xiàn)為控水控液,對(duì)控制能耗增長(zhǎng)速度貢獻(xiàn)較大;調(diào)前啟動(dòng)壓力控制在3~8 MPa時(shí),調(diào)剖后才具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
3)對(duì)于厚油層應(yīng)用對(duì)應(yīng)調(diào)堵調(diào)整挖潛技術(shù)可有效提高特高含水期油田采收率,且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。