孫 富 陳 琦

（長(zhǎng)江大學(xué)，荊州 434023）

PI調(diào)剖技術(shù)在長(zhǎng)慶油田的應(yīng)用

孫 富 陳 琦

（長(zhǎng)江大學(xué)，荊州 434023）

區(qū)塊整體調(diào)剖是油田開發(fā)到高含水后期實(shí)現(xiàn)控水穩(wěn)油和提高采收率的主導(dǎo)工藝技術(shù)。介紹幾種調(diào)剖技術(shù)的原理，列舉了PI調(diào)剖技術(shù)在長(zhǎng)慶油田3個(gè)區(qū)塊整體調(diào)剖中的應(yīng)用情況。

調(diào)剖技術(shù)；采收率；堵水；剖面調(diào)整

從20世紀(jì)80年代后期至今，注水井深部調(diào)剖技術(shù)有了飛速發(fā)展，從開始的單井作業(yè)發(fā)展到區(qū)塊整體實(shí)施、從單純劑的開發(fā)到目前的綜合配套技術(shù)，這些都為改善老油田注水開發(fā)效果、提高最終采收率作出了積極貢獻(xiàn)。90年代開展區(qū)塊調(diào)剖，采用的技術(shù)有三個(gè)：RE調(diào)剖技術(shù)、RS調(diào)剖技術(shù)和PI調(diào)剖技術(shù)[1]。

1 調(diào)剖決策評(píng)價(jià)和篩選

中國石油大學(xué)研究開發(fā)了RE調(diào)剖技術(shù)[2]。RE調(diào)剖技術(shù)是在油藏地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)措施方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于該技術(shù)考慮的因素較多，很難做到提供完整的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，因而其應(yīng)用受到了限制。

RS調(diào)剖也是比較完善的系統(tǒng)，它被稱為油藏?cái)?shù)值模擬法，是在油藏幾何形態(tài)參數(shù)分布以及油水井的井位和工作制度的基礎(chǔ)上，建立油藏地質(zhì)、滲流模型，然后對(duì)不同生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)的各項(xiàng)指標(biāo)，用合適的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。RE調(diào)剖技術(shù)考慮的因素也較多，過程復(fù)雜，模擬運(yùn)算過程耗時(shí)較長(zhǎng)。另外，在用數(shù)值模擬技術(shù)來模擬化學(xué)調(diào)剖的過程中，對(duì)于復(fù)雜的物化反應(yīng)的描述技術(shù)還不完善，例如對(duì)調(diào)剖劑體系間，體系與儲(chǔ)層介質(zhì)間物化反應(yīng)用數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確描述、表征比較困難。

PI調(diào)剖技術(shù)是集方案和參數(shù)的設(shè)計(jì)及調(diào)剖效果的評(píng)價(jià)為一體的調(diào)剖系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)是以井口壓力降落曲線為依據(jù)，所以被稱為PI調(diào)剖技術(shù)。目前該技術(shù)在多個(gè)油田應(yīng)用效果較好。

長(zhǎng)慶油田屬于典型的低滲透、裂縫發(fā)育嚴(yán)重的非勻質(zhì)性油藏，多年開發(fā)之后，油田進(jìn)入了特高含水開發(fā)階段。為了提高采收率，開展堵水調(diào)剖工作，進(jìn)行穩(wěn)油控水。目前，長(zhǎng)慶油田的堵水調(diào)剖工藝不再只對(duì)油井、單井調(diào)剖，已向水井和以區(qū)塊為單元的整體堵水調(diào)剖轉(zhuǎn)變。調(diào)剖決策優(yōu)化系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的決策系統(tǒng)，考慮因素較多，對(duì)選井、選層、選劑、方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化的要求很高，且要求簡(jiǎn)便快捷地為用戶提供決策信息。從三種調(diào)剖決策中可以看出，現(xiàn)在選井依據(jù)比較多，而地層滲透率、吸水剖面、注入動(dòng)態(tài)[3]等因素是公認(rèn)的選井依據(jù)。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，這些因素不易準(zhǔn)確把握。然而，PI調(diào)剖技術(shù)是一個(gè)比較簡(jiǎn)便、快速、量化的技術(shù)方法，能快速準(zhǔn)確地選井，因此以區(qū)塊為單元的整體堵水調(diào)剖中使用了PI決策技術(shù)，并且取得了良好的效果。

2 PI調(diào)剖技術(shù)

PI調(diào)剖技術(shù)是運(yùn)用注水井井口壓降曲線所求得的壓力指數(shù)（PI）值來決定調(diào)剖時(shí)機(jī)和實(shí)施選井的重要技術(shù)。注水井的PI值由注水井井口壓降曲線算出：

式中：PI—壓力指數(shù)，MPa；t—時(shí)間，min；p(t)—注水井井口壓力隨時(shí)間變化的函數(shù)。

現(xiàn)場(chǎng)上，通常關(guān)井時(shí)間為60～90 min。理論上講，調(diào)剖選井時(shí)要測(cè)出整個(gè)區(qū)塊水井的PI值，以此來確定當(dāng)前最需調(diào)剖井組，PI值越小，越需要調(diào)剖。但在現(xiàn)場(chǎng)上，油藏管理技術(shù)人員對(duì)情況掌握較清楚，調(diào)剖井的確定主要是根據(jù)生產(chǎn)井的動(dòng)態(tài)變化和生產(chǎn)需要，并不是最低PI值井組。一般在調(diào)驅(qū)前，只需對(duì)施工井實(shí)施PI指數(shù)測(cè)試來確定調(diào)剖時(shí)機(jī)，不需要測(cè)得整個(gè)區(qū)塊的PI值。

調(diào)驅(qū)充分程度的判斷：①調(diào)剖后，注水井的注水壓力在達(dá)到配注要求條件下盡可能提高；②調(diào)剖后，由注水井井口壓降曲線算出的充滿度（FD）落在0.75～0.95之間。FD計(jì)算公式如下：

式中：FD—充滿度；p0—關(guān)井前注水井的注水壓力；t—關(guān)井后所經(jīng)歷的時(shí)間；p（t）―關(guān)井壓力隨t的變化函數(shù)；PI—注水井的壓力指數(shù)。

3 典型區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

元214長(zhǎng)4+5油藏，王盤山長(zhǎng)2，延10油藏，羅27長(zhǎng)4+5油藏具有高礦化度、高硬度、特低滲透、裂縫普遍發(fā)育等特點(diǎn)。通過脈沖試井、注示蹤劑、動(dòng)態(tài)分析、水驅(qū)前緣測(cè)試等手段，發(fā)現(xiàn)裂縫，大孔道見水，見水油井，日損失產(chǎn)量300t左右。2010年采用PI決策整體調(diào)剖技術(shù)對(duì)區(qū)塊進(jìn)行整體調(diào)剖堵水，共對(duì)9個(gè)井組實(shí)施調(diào)剖，其中鐵邊城油田長(zhǎng)4+5實(shí)施2口，王盤山長(zhǎng)2，延10實(shí)施2口，羅27長(zhǎng)4+5實(shí)施5口。

以王盤山油田羅27長(zhǎng)4+5油藏為例說明PI調(diào)剖技術(shù)在礦場(chǎng)的應(yīng)用。

3.1 確定調(diào)剖的區(qū)塊

羅27長(zhǎng)4+5油藏非均質(zhì)嚴(yán)重，地層水礦化度高。2009年6至10月，區(qū)塊日產(chǎn)液4 005t，日產(chǎn)油327t，綜合含水率97.8%。2010年2至3月判斷區(qū)塊調(diào)剖必要性，對(duì)羅27區(qū)塊18口注水井井口壓降進(jìn)行測(cè)量，做出壓降曲線，計(jì)算羅27區(qū)塊平均PI90值為3.06MPa，而PI值最大和最小值分別為22.83MPa 和 0.02MPa，PI值極差為22.81MPa，差值較大。以上數(shù)據(jù)說明地層不均質(zhì)，因此羅27區(qū)塊有必要進(jìn)行調(diào)剖。

3.2 確定區(qū)塊上需要調(diào)剖、增注的注水井

按照羅27塊注水井平均PI值，將區(qū)塊井口PI值分為三個(gè)區(qū)間：3.06MPa（平均 PI值）、3.06～7.57MPa、大于7.57MPa的注水井，可將28口注水井分為需要調(diào)剖井、不處理井、PI需要增注井。

3.3 調(diào)剖劑的選擇

注水井調(diào)剖劑按3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)選擇：（1）注水井的PI值；（2）地層水礦化度；（3）地層溫度。根據(jù)羅 27 塊的地層溫度在60～95℃之間，地層礦化度20×104～25×104ppm,區(qū)塊平均PI值4.75 MPa的特點(diǎn)，應(yīng)用PI決策優(yōu)化堵劑原則,在堵劑應(yīng)用上選擇了分別選用預(yù)交聯(lián)顆粒+高強(qiáng)度凝膠顆粒+蒂合聚合物凝膠+無機(jī)復(fù)合堵劑等符合調(diào)剖體系。

3.4 調(diào)剖劑用量的計(jì)算

PI決策技術(shù)確定調(diào)剖劑用量：

式中 ：V—調(diào)剖劑用量，m3；β—用量系數(shù)，m3/(m·MPa)；h—儲(chǔ)集層厚度，m；ΔPI—注水井與區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)值的壓力指數(shù)之差，MPa。

通過對(duì)羅27塊各井的計(jì)算,得出羅27塊的用量系數(shù)為2.8m3/(m·MPa)，從而計(jì)算出區(qū)塊調(diào)剖堵劑的總用量為5 275m3。

3.5 調(diào)剖周期的確定

注水井調(diào)剖后,15d測(cè)一次注水井井口壓降,并計(jì)算出相應(yīng)的PI值,作調(diào)剖井PI值隨時(shí)間變化的曲線，由曲線的變化趨勢(shì)判斷調(diào)剖劑在地層中的移動(dòng)情況。羅27塊于2010年2月進(jìn)行第一次決策,根據(jù)施工后注水井PI值的變化,分別于2010年6月、2010年10月進(jìn)行了第二、三次決策。

3.6 效果評(píng)價(jià)

三個(gè)區(qū)塊采用PI決策整體調(diào)剖后，原油產(chǎn)量趨于穩(wěn)定，含水上升速度減緩，水驅(qū)采收率有較大提高。調(diào)剖后水驅(qū)指數(shù)由1.338 3m3/t上升到1.393 5m3/t，存水率由0.686 2上升到0.694 9。

3.6.1 注水井效果

經(jīng)過PI決策整體調(diào)剖后，區(qū)塊PI值提高，達(dá)到了調(diào)剖的目標(biāo)值；調(diào)剖啟動(dòng)壓力上升，由調(diào)剖前的8.6MPa上升到 10.5MPa，上升了 1.9MPa；改善了吸水剖面，吸水總厚度由68m上升到73m。新70-58吸水厚度由8m上升到10.1m，尖峰狀吸水得到有效改善。對(duì)陽60-40井進(jìn)行化學(xué)調(diào)剖后吸水厚度由5.9m上升到8m，強(qiáng)吸水層段得到有效封堵，吸水剖面得到明顯改善。對(duì)學(xué)57-2井進(jìn)行調(diào)剖后吸水厚度由5.5m上升到6.4m，啟動(dòng)了上部不吸水新層。水井的平均PI值由3.5MPa上升到6.4MPa。PI值大幅上升說明這些區(qū)塊的高滲透帶、大孔道得到了有效的封堵。

表1 2010年堵水調(diào)剖注水井效果表

3.6.2 對(duì)應(yīng)油井調(diào)剖效果

見效油井30口，調(diào)剖后日增油10.7t，累計(jì)增油1 161.4t，累計(jì)降水2 334.88m3。調(diào)剖后水驅(qū)指數(shù)由1.338 3m3/t上升到1.393 5m3/t，存水率由0.686 2上升到0.694 9。

3.6.3 典型區(qū)域效果分析

王盤山長(zhǎng)4+5油藏的自然遞減率、綜合遞減率、含水上升率調(diào)剖前分別為18.55%、15.02%、0.72%，調(diào)剖后分別下降為5.05%、1.47%、0.10%。有效地抑制了自然遞減率、綜合遞減率和含水上升率，可采儲(chǔ)量增加了47×104t，采收率增加了3.8%，取得了明顯的降水增油效果。

4 結(jié) 論

（1）根據(jù)長(zhǎng)慶油田的地質(zhì)特征和開發(fā)現(xiàn)狀，選擇PI調(diào)剖技術(shù)，取得較好效果，適合高含水油藏整體調(diào)剖堵水優(yōu)化。

（2）采用PI調(diào)剖技術(shù)，改善了長(zhǎng)慶油田油藏的吸水剖面，注入水波及體積及可采儲(chǔ)量增加，提高了水驅(qū)采收率。

（3）PI決策整體調(diào)剖應(yīng)結(jié)合油藏工程與采油工程，全面系統(tǒng)地進(jìn)行綜合治理，能取得更好的控水增油的效果。

（4）為了油田特高含水階段更好的開發(fā)，新型高強(qiáng)度調(diào)剖劑、深部調(diào)剖技術(shù)以及配套施工工藝等都需要進(jìn)一步的完善。

[1]白寶君，唐孝粉，李宇鄉(xiāng).區(qū)塊整體調(diào)剖優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].石油勘探與開發(fā)，2000(6)：161-167.

[2]陳月明，張鈞濤.區(qū)塊整體調(diào)剖的RE決策技術(shù).第九次全國油田堵水工作會(huì)議論文集[C].北京:石油工業(yè)出版社，1997：172-175.

[3]趙福麟，周洪濤，馬強(qiáng).注水井井口壓降曲線在黏土調(diào)剖中的應(yīng)用[J].石油鉆采工藝，1994，16(2)：73-76.

[4]姜江橋，陳月明.區(qū)塊堵水方案最優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)，1991,15(6)：10-20.

The Application of PI Decision-making Technology in Changqing Oilfield

SUN Fu CHEN Qi
（Yangtze University,Jingzhou 434023）

The integral profile control of the block is a kind of dominant process technology by achieving digging water to stabilize oil and enhancing recovery from oilfield development to high water cut stage.This paper introduces several types of profile controlling decisions,elaborates the principles and application methods of PI decision technique,enumerates the applications of the PI selecting well in the whole profile controlling of the three blocks in Changqing oilfield.The effect analysis shows that making the technique as the basis for quantitative selecting well is accurate,scientific and reasonable.

decision technique；recovery；water shutoff；profile control

TE32+2

A

1673-1980（2011）06-0044-03

2011-06-10

孫富（1986-），男，山東單縣人，長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向?yàn)橛蜌馓镩_發(fā)與油藏工程。