李長(zhǎng)宏

(中國(guó)石化河南油田分公司開(kāi)發(fā)事業(yè)部,河南南陽(yáng)473132)

泌124斷塊下層系普通稠油油藏聚合物驅(qū)實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

李長(zhǎng)宏

(中國(guó)石化河南油田分公司開(kāi)發(fā)事業(yè)部,河南南陽(yáng)473132)

古城油田泌124斷塊屬于普通稠油油藏,油層非均質(zhì)嚴(yán)重、含油井段長(zhǎng)、含油層數(shù)多、油層厚度薄、地下原油粘度大,經(jīng)過(guò)二十多年的開(kāi)發(fā),油藏采收率低、采油速度低、采出程度低、綜合含水高,開(kāi)發(fā)效果逐年變差。通過(guò)聚合物驅(qū)注采井網(wǎng)井距、注采參數(shù)的優(yōu)化研究,確定了適合該油藏特點(diǎn)的聚合物驅(qū)方案,改善聚合物驅(qū)四項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用,有效地提高了該塊聚合物驅(qū)效果。

泌124斷塊;普通稠油;聚合物驅(qū);泌陽(yáng)凹陷

1 油藏概況

古城油田泌124斷塊位于泌陽(yáng)凹陷北部斜坡帶西南端,為一被斷層復(fù)雜化了的由北西向南東傾沒(méi)的鼻狀構(gòu)造,儲(chǔ)層主要由三角洲前緣亞相的水下分流河道﹑河口壩﹑前緣席狀砂等微相組成,儲(chǔ)層平均孔隙度25.37%,平均滲透率0.475μm2,屬大中孔隙度、高中滲透儲(chǔ)層。層間非均性十分嚴(yán)重,層間滲透率變異系數(shù)0.85,非均質(zhì)系數(shù)2.0,級(jí)差7.1。油層埋藏淺(650～910 m)、溫度低(56.6～67.8℃)、含油井段長(zhǎng)(平均91 m)、層數(shù)多(15個(gè)含油小層、20個(gè)單層)、厚度薄(單層厚度 0.8～5.9 m)、原油粘度高(80～160 m Pa·s),為普通稠油邊水?dāng)鄩K油藏。

古城油田泌124斷塊下層系具有構(gòu)造復(fù)雜、儲(chǔ)層巖性膠結(jié)疏松,注水開(kāi)發(fā)后,油井含水上升快,注采層間干擾大,吸水剖面不均勻,注入水波及體積小,驅(qū)油效率低。區(qū)塊綜合含水87.9%,采出程度只有15.84%,水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果差。

2 聚合物驅(qū)井網(wǎng)、井距確定

不論是水驅(qū)還是聚合物驅(qū),從大量的物理模擬、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)及數(shù)值模擬結(jié)果表明:驅(qū)油效果由好到差的排列順序是五點(diǎn)法井網(wǎng)、四點(diǎn)法井網(wǎng)、九點(diǎn)法井網(wǎng)、反九點(diǎn)法井網(wǎng),而且前兩種井網(wǎng)之間或后兩種井網(wǎng)之間開(kāi)發(fā)指標(biāo)相近,而兩組之間差異較大,因此五點(diǎn)法井網(wǎng)和四點(diǎn)法井網(wǎng)是聚合物驅(qū)的理想井網(wǎng)[1]。聚合物驅(qū)礦場(chǎng)實(shí)踐也表明,油井多向受效率也是選擇合理井網(wǎng)的重要因素,受效方向越多,聚合物驅(qū)見(jiàn)效后的增油降水幅度和有效時(shí)間比受效方向少的油井要有利的多。河南油田在多個(gè)區(qū)塊開(kāi)展聚合物驅(qū)井網(wǎng)均采用五點(diǎn)法井網(wǎng),已取得較好的開(kāi)發(fā)效果[2]。因此泌124斷塊下層系聚合物驅(qū)選擇五點(diǎn)法井網(wǎng)。

聚合物驅(qū)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果都表明,不同井距條件下注聚合物都會(huì)有良好的增油降水效果,而且有隨井距減小而效果變好的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外通常認(rèn)為,在適合的油層溫度和地層水礦化度下,注采井距200～300 m最有利于發(fā)揮聚合物驅(qū)的效果。泌124斷塊下層系由于水驅(qū)基礎(chǔ)井網(wǎng)注采井距較小,平均164 m,可在現(xiàn)有水驅(qū)注采井距164 m基礎(chǔ)上通過(guò)局部區(qū)域適當(dāng)縮小井距完善注采井網(wǎng)。

3 聚合物驅(qū)參數(shù)優(yōu)化

3.1 注入速度優(yōu)化

為確定合理注聚速度,設(shè)計(jì)注聚濃度為1700 mg/L,段塞量500(mg/L)×PV,數(shù)模預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,低注入速度時(shí),隨著注入速度的增加,提高采收率幅度(含水到98%時(shí))逐漸上升。注入速度達(dá)到0.11 PV/a時(shí),提高采收率幅度最高,為4.62個(gè)百分點(diǎn)。以后隨著注聚速度增加,增油效果變差,說(shuō)明在非均質(zhì)地層中聚合物竄流速度加快,高峰期后含水上升速度加快,聚合物溶液擴(kuò)大波及體積的作用降低,影響了聚驅(qū)效果[3]。因此,確定泌124塊下層系選取0.11 PV/a的注聚速度。

3.2 段塞量?jī)?yōu)化

設(shè)計(jì)濃度為1 700 mg/L,數(shù)模預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,隨著段塞量的增大,提高采收率值增加,噸聚合物換油率下降,當(dāng)段塞量為500(m g/L)×PV時(shí),綜合指標(biāo)出現(xiàn)拐點(diǎn),上升幅度開(kāi)始降低[5],因此選取段塞量為500(mg/L)×PV。

3.3 段塞結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在段塞量500(m g/L)×PV的基礎(chǔ)上,對(duì)段塞結(jié)構(gòu)組合和濃度組合進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果顯示,不同的段塞結(jié)構(gòu)和濃度組合的開(kāi)發(fā)指標(biāo)較為接近,即在同一段塞量下,聚合物驅(qū)提高采收率對(duì)結(jié)構(gòu)和濃度的變化不敏感,但高濃度組合效果相對(duì)較好。聚合物濃度的增加,溶液的粘度逐漸增大,注入壓差增加幅度較大,可以大幅度提高流動(dòng)阻力,從而形成較高的阻力系數(shù),有效地改善流度比,提高采收率[4-5]。數(shù)模優(yōu)化結(jié)果分析對(duì)比后,確定聚合物段塞結(jié)構(gòu)為:前緣1700(mg/L)×0.05 PV,主體 1500(mg/L)×0.277 PV。

3.4 聚合物驅(qū)效果預(yù)測(cè)

泌124塊下層系5號(hào)斷層和51號(hào)斷層間聚合物驅(qū)油砂體疊合含油面積0.6 km2,地質(zhì)儲(chǔ)量85.83×104t,注聚井組控制儲(chǔ)量50.43×104t。聚合物驅(qū)含水98%時(shí),累積產(chǎn)油24.5971×104t,與水驅(qū)相比增產(chǎn)原油2.2786×104t,按聚合物驅(qū)井網(wǎng)實(shí)際控制儲(chǔ)量計(jì)算,聚合物驅(qū)比水驅(qū)提高采收率4.676個(gè)百分點(diǎn)。聚合物驅(qū)維持效果長(zhǎng)達(dá)6年,見(jiàn)效高峰期可持續(xù)1年以上,在注聚合物注入2年內(nèi)產(chǎn)量達(dá)到最高峰,日產(chǎn)油由40 t增至70 t,含水率降幅達(dá)8.2個(gè)百分點(diǎn),噸聚合物增油73.1 t。

4 聚合物驅(qū)礦場(chǎng)生產(chǎn)特點(diǎn)

泌124斷塊下層系聚合物驅(qū)共有注聚井6口(其中油井轉(zhuǎn)注聚井3口,注水井轉(zhuǎn)注聚井3口),對(duì)應(yīng)采油井12口。2008年5月19日開(kāi)始試注聚,其中 G3503、G3505、G31011等3口井直接轉(zhuǎn)入前緣段塞注聚,G31022、GF3406、GF31022等 3口井進(jìn)入注聚前調(diào)剖,到2009年1月14日調(diào)剖全部結(jié)束,開(kāi)始進(jìn)入全面注聚階段。經(jīng)過(guò)近三年的聚驅(qū),礦場(chǎng)呈現(xiàn)如下特征:

(1)聚合物驅(qū)注聚井剖面改善大、壓力上升快。2008年5月19日至2009年1月14日對(duì)3口井進(jìn)行注聚前調(diào)剖。3口井調(diào)剖后吸水剖面改善大,強(qiáng)吸水層數(shù)由4層降到1層,厚度由16.9 m降到1.3 m,弱中吸水層數(shù)由24層升至27層,厚度由81.9 m上升到94.9 m,注聚壓力由8.7 M Pa上升到9.8 M Pa,平均上升了1.2 M Pa。6口注聚井中強(qiáng)吸水層數(shù)由19層降到8層,厚度由86.5 m降到30.8 m,注聚壓力由注聚前的 8.2 M Pa上升到 11.9 M Pa,平均上升了3.7 M Pa。聚驅(qū)后注聚井剖面得到較大地改善,注聚壓力上升快。

(2)聚合物驅(qū)油井見(jiàn)效早、見(jiàn)效率高。注聚2個(gè)月后采油井逐漸見(jiàn)效,注聚2年后有10口油井見(jiàn)效,見(jiàn)效率83.3%,見(jiàn)效高峰期日產(chǎn)油80.3 t,日增油40.5 t,綜合含水下降18.3個(gè)百分點(diǎn)。

(3)聚合物驅(qū)聚竄發(fā)生早、聚竄嚴(yán)重。注聚5個(gè)月后古3303井發(fā)生聚竄,產(chǎn)出液濃度達(dá)到1680 mg/L,注聚一年后先后有5口井發(fā)生聚竄,占油井總數(shù)的41.7%。聚竄后油井含水大幅上升,產(chǎn)量急劇下降。

5 改善聚合物驅(qū)效果的主要技術(shù)

(1)不同階段不同的配產(chǎn)配注技術(shù)促進(jìn)油井見(jiàn)效。配產(chǎn)配注的原則是控制水驅(qū)過(guò)程中形成的老水道的產(chǎn)液量,強(qiáng)化分流線方向的產(chǎn)液量,并保證低產(chǎn)區(qū)的能量供給。注聚初期分井組分層均衡配產(chǎn)配注,注聚過(guò)程中在保證井組間平衡的前提下以見(jiàn)效指向模式指導(dǎo)動(dòng)態(tài)調(diào)配。

(2)高濃度差異化注入技術(shù)有效地改善了聚驅(qū)效果。差異化注入的原則是在注入過(guò)程中根據(jù)注聚井的物性、注入壓力和剖面吸水狀況的不同而采取的不同注聚井使用不同注入濃度,在保證注入量的前提下確保注聚質(zhì)量。6口注聚井過(guò)程中把1口井濃度調(diào)整為2 000 mg/L,3口井濃度調(diào)整為2 300 mg/L,2口井濃度調(diào)整為2 500 m g/L。

(3)分層注聚技術(shù)提高了油層縱向動(dòng)用程度。針對(duì)注聚井縱向吸水差異大導(dǎo)致油層動(dòng)用不均衡,先后對(duì)6口注聚井采取油套分注措施,有效地改善了吸水剖面,提高了油層縱向動(dòng)用程度。

(4)全過(guò)程調(diào)剖技術(shù)有效地抑制了聚合物的竄流。聚合物驅(qū)全過(guò)程調(diào)剖包括注聚合物前調(diào)剖、注聚合物過(guò)程中調(diào)剖和注聚合物結(jié)束后轉(zhuǎn)水驅(qū)前調(diào)剖[6]。泌124斷塊下層系聚合物驅(qū)前對(duì)3口老注水井進(jìn)行調(diào)剖,在注聚合物過(guò)程中先后對(duì)2口井進(jìn)行調(diào)剖,擴(kuò)大了聚合物波及體積,抑制了聚合物的竄流。

6 聚合物驅(qū)實(shí)施效果評(píng)價(jià)

泌124斷塊下層系聚合物驅(qū)累積注入聚合物溶液24.38×104m3,注入孔隙體積0.327 PV(其中調(diào)剖階段溶液3.025×104m3,注入干粉40.89 t,注入孔隙體積0.041 PV)。對(duì)應(yīng)油井有10口井見(jiàn)效,見(jiàn)效率83%,見(jiàn)效高峰期日產(chǎn)油80.3 t,是聚驅(qū)前的兩倍,累計(jì)增油2.033×104t,噸聚合物增油42.8 t,階段提高采收率4.17個(gè)百分點(diǎn),取得了顯著效果。

7 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)合理的注采參數(shù)是泌124斷塊下層系聚合物驅(qū)成功的基礎(chǔ)。泌124斷塊下層系注入速度始終控制在0.11PV/a左右,較低的注入速度避免了聚合物的竄流,保證了該區(qū)塊的聚驅(qū)效果。

(2)加強(qiáng)聚驅(qū)生產(chǎn)過(guò)程中的跟綜分析與注采調(diào)整是改善聚驅(qū)效果的關(guān)鍵。泌124斷塊下層系不同階段不同的配產(chǎn)配注技術(shù)、高濃度差異化注入技術(shù)、分層注聚技術(shù)、全過(guò)程調(diào)剖技術(shù)等四項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,抑制了聚合物竄流,提高了油層縱向動(dòng)用程度,擴(kuò)大了聚驅(qū)波及體積,改善了聚驅(qū)效果。

(3)泌124塊復(fù)雜斷塊普通稠油油藏聚合物驅(qū)的成功實(shí)踐,為類(lèi)似油藏的開(kāi)發(fā)提供了借鑒,豐富了三次采油領(lǐng)域,拓展了三次采油空間。

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Gucheng oilfield Bi 124 fault block is ordinary heavy oil reservoir,layer heterogeneity is serious,oil bearing well section is long,oil bearing layers aremore,oil layer thickness is thin,underground crude oil viscosity is big.After 20 years development,reservoir recovery efficiency is low,recovery velocity is low,p roduction degree is low,comp rehensive water cut is high,development effect decrease yearly.Through op timal research on polymer flooding injection and p roduction well pattern and spacing,injection and p roduction parameters,polymer flooding design suitable for the study reservoir have been determined,w hich imp rove the successful app lication of polymer flooding four technologies and effectively enhance the polymer flooding effect.

67 Practiceand recognition of ordinary heavy oil reservoir polymer flooding in Bi124 fault block low series

Li Changhong(Henan Oilfield Branch Company Development Division,Sinopec,Nanyang,Henan 473132)

Bi 124 fault block;ordinary heavy oil;polymer flooding;Biyang dep ression

TE357.431

A

1673-8217(2011)05-0067-03

2011-06-20

李長(zhǎng)宏,高級(jí)工程師,1966年生,1989年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院石油地質(zhì)與勘查專業(yè),現(xiàn)從事油田開(kāi)發(fā)技術(shù)管理工作。

編輯:李金華