盧軼寬,王 偉,閆 寒,王 輝,吳 卓,萬(wàn)禧煌,付立群
(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司 天津 300459)
渤海A油田屬?gòu)?fù)雜斷塊油藏[1],于2009年投產(chǎn),生產(chǎn)層位為淺層明化鎮(zhèn)組,埋深-1 100~-1 400 m,采用不規(guī)則井網(wǎng)注水開(kāi)發(fā)。3M砂體是油田的主力砂體,平面分布穩(wěn)定,隔夾層發(fā)育,設(shè)計(jì)1注3采共計(jì)4口開(kāi)發(fā)井,見(jiàn)圖1。
注水井S8在3M砂體共計(jì)射開(kāi)5套含油小層,小層厚度范圍0.3~12.9 m,滲透率范圍31.8~971.4 mD,儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)[2-3],層間滲透率極差大。井組日產(chǎn)液973 m3,綜合含水78.5%,日產(chǎn)油209 m3,運(yùn)行效率較低。
考慮油井端提液量及生產(chǎn)壓差已接近出砂極限,不具備進(jìn)一步釋放產(chǎn)能的條件,為扭轉(zhuǎn)井組低效運(yùn)行的局面,渤海A油田決定從注水端開(kāi)展挖潛工作。具體做法是:以油藏工程理論為指導(dǎo)尋找剩余油,以生產(chǎn)測(cè)試資料為依據(jù)證實(shí)理論推測(cè),并最終借助調(diào)剖手段達(dá)到改善水驅(qū)效果的目的。
設(shè)儲(chǔ)層與水平方向成角度α,一端為注水端,另一端為產(chǎn)油端,根據(jù)達(dá)西定律,油水兩相運(yùn)動(dòng)方程分別為:
式中:qo為油的體積流量;qw為水的體積流量;K為巖石的絕對(duì)滲透率;Kro為油的相對(duì)滲透率;Krw為水的相對(duì)滲透率;μo、μw為油、水的粘度;A為油層橫截面積;Po、Pw為油相、水相的壓力;ρo、ρw為油、水的密度;α為儲(chǔ)層與水平面的夾角。
設(shè)出口端總的體積流量qt為:
式中:fw為產(chǎn)油端的出口含水率;λo為油相黏度;λw為水相黏度;Δρ=ρw-ρo,即水相密度和油相密度之差。
當(dāng)忽略毛管力且驅(qū)替方向?yàn)樗剑处粒?時(shí),則:
上式表明,fw是油、水相對(duì)滲透率的函數(shù),而相對(duì)滲透率又是含水飽和度的函數(shù),則有:
式中,XSw為驅(qū)替前緣的位置;φ為小層孔隙度;Sw為驅(qū)替前緣含水飽和度。
綜上則有:對(duì)定向注水井組,如果其他參數(shù)都一致,那么小層吸水量越大,水驅(qū)前緣移動(dòng)速度越快,水質(zhì)點(diǎn)也會(huì)越快到達(dá)生產(chǎn)井底。同時(shí),因?yàn)樗酿ざ缺扔偷酿ざ刃〉枚啵杂伤日紦?jù)的流動(dòng)通道的滲流阻力越來(lái)越小,導(dǎo)致降低了其他小層的水驅(qū)效果,進(jìn)而形成層間剩余油富集[4]。
2015—2019年,注水井S8井共計(jì)實(shí)施了4次吸水剖面測(cè)試,小層吸水量解釋成果匯總?cè)绫?。
由表1可知,S8井存在吸水剖面嚴(yán)重不均的情況,且吸入量主要集中在第5小層。其中,測(cè)點(diǎn)斜深2 038.0~2 040.3 m為第5小層的主要吸水層段,其余上部測(cè)點(diǎn)位置不吸水或吸入量較少。
表1 S8井歷次吸水剖面測(cè)試結(jié)果匯總表Tab.1 Summary of test results of previous water absorption profile of Well S8
針對(duì)上述吸水特征,落實(shí)產(chǎn)出端的響應(yīng)情況,選取高采液強(qiáng)度的定向井S4進(jìn)行含水飽和度測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,S8井強(qiáng)吸水層段對(duì)應(yīng)S4井端,含水飽和度高達(dá)80%,不吸或少吸水層段對(duì)應(yīng)S4井端,含水飽和度較低,為40%~65%,見(jiàn)圖2。
通過(guò)生產(chǎn)測(cè)試資料可以明確,S8井組存在縱向儲(chǔ)量動(dòng)用不均的情況,且注、采端剖面特征一致,即吸水量多的層位,與之對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)端含水飽和度高、驅(qū)油效率[5]高,反之亦然。
為改善水驅(qū)效果,提高注入水波及面積,渤海A油田選用S8井組使用復(fù)合氮?dú)馀菽{(diào)剖體系改善吸水剖面?;诘?dú)馀菽鏊€(wěn)定、遇油消泡的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)選擇性封堵。凝膠具有良好的成膠強(qiáng)度,能夠有效封堵大孔道。微球吸水膨脹后可以和起泡劑形成非均相二元復(fù)合驅(qū),實(shí)現(xiàn)油藏深部的高效驅(qū)油。
上述方案實(shí)施后,S8井吸水剖面顯著改善,下部主力吸水層位的相對(duì)吸水量由措施前的70%下降為24%。且3口生產(chǎn)井均不同程度受效,井組平均含水降幅16.5%,日增油163 m3,見(jiàn)表2。
表2 挖潛前后效果對(duì)比表Tab.2 Comparison of effects before and after tapping potential
渤海A油田S8井組層間剩余油實(shí)際富集情況與油藏工程理論相符。氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù)能有效改善S8井組層間吸水不均的情況,其中主力吸水層位相對(duì)吸水量可由措施實(shí)施前的70%下降至24%?!?/p>