楊中建，賈鎖剛，張立會，竇紅梅，曾立軍，朱秀雨，何 佳，楊 璐

(中國石油 青海油田分公司，甘肅 敦煌 736202)

高溫高鹽油藏二次開發(fā)深部調驅技術與礦場試驗

楊中建，賈鎖剛，張立會，竇紅梅，曾立軍，朱秀雨，何 佳，楊 璐

(中國石油 青海油田分公司，甘肅 敦煌 736202)

二次開發(fā)；深部調驅；提高原油采收率；尕斯庫勒油田

二次開發(fā)深部調驅技術在高含水老油田提高采收率中的作用越來越受到廣泛關注，成為提高水驅效果的重要技術路線之一[1]。2008年中石油股份公司提出了以 “三重”為技術路線，即重構地下認識體系、重建井網(wǎng)結構和重組地面工藝流程技術為主的二次開發(fā)工程[2]，整體開發(fā)理念可歸結為“對剩余油富集區(qū)和分散區(qū)分別治理”。對于剩余油富集區(qū)，可以考慮打不均勻高效加密井或采用其他調整措施來提高水驅采收率；對于分散的剩余油，可以通過深部調驅技術或其他三次采油技術進行挖潛[3-4]。

1 試驗區(qū)地質概況

尕斯庫勒油田位于青海省柴達木盆地西部南區(qū)，為一構造完整、軸向近南北的背斜構造油藏，油藏埋深3 178～3 864 m，劃分為4個油組，22個小層，47個單層，其中Ⅰ-4，Ⅰ-6，Ⅳ-4，Ⅳ-5小層為主力油層，地層水為CaCl2水型，礦化度170～180 g/L,鈣、鎂離子含量為2 580 mg/L，試驗區(qū)儲層平均孔隙度為14.34%，平均滲透率為51.3×10-3μm2，原始地層壓力為59.13 MPa，飽和壓力為11.87 MPa，壓力系數(shù)為1.7，地層平均溫度為126 ℃，為異常高溫、高壓、高礦化度油藏。

深部調驅試驗區(qū)以“15注30采”部署調驅井網(wǎng)，2011年底單井平均日產(chǎn)油為2.6 t，年產(chǎn)油為3.7×104t，采出程度為43.3%，自然遞減率為16.3%，綜合遞減率為9.2%，綜合含水率為84.6%。

2 深部調驅試驗油藏研究

2.1 試驗小層優(yōu)化

試驗區(qū)剩余油高度分散，剩余可采儲量主要集中在Ⅰ-4，Ⅰ-6和Ⅳ-4三個主力層中，占比51%，試驗以Ⅰ-6和Ⅳ-4小層為調驅主要目的層，從解決層間矛盾逐漸向解決層內矛盾轉移[7]。

2.2 試驗區(qū)水流優(yōu)勢通道識別

水流優(yōu)勢通道的識別對于油藏進入中高含水期后的開發(fā)具有十分重要的理論與現(xiàn)實意義[8-13]，對深部調驅方案設計起著重要的指導作用，試驗區(qū)以地質靜態(tài)研究為基礎，結合示蹤劑監(jiān)測井間水流優(yōu)勢通道技術[14-16],將井間水流通道劃分為一級優(yōu)勢通道、二級優(yōu)勢通道與三級優(yōu)勢通道3種類型(表1)。

3 深部調驅工藝設計

3.1 耐高溫、抗高礦化度調驅劑篩選與評價

深部調驅液流轉向技術已成為改善高含水油田水驅效果的重要手段[17-20]，但高溫、高礦化度非均質油藏的深部液流轉向問題依然是亟待解決的技術難題[21-22]，針對試驗區(qū)高溫、高礦化度的儲層條件，通過大量室內實驗評價，篩選出SMG微膠團和CUPC-2聚合物微球兩種調驅劑。

試驗井組一級水流優(yōu)勢通道二級水流優(yōu)勢通道三級水流優(yōu)勢通道Y11-6Ⅰ-6b,Ⅰ-6cⅠ-4b—Y12-5Ⅰ-6c,Ⅱ-4bⅠ-4a,Ⅰ-6bⅣ-4aY13-9Ⅲ-7aⅣ-4bⅠ-1c,Ⅲ-3bYXS2Ⅰ-6bⅢ-6b,Ⅲ-7aⅡ-4bYS5Ⅰ-6bⅡ-4bY12-27Ⅰ-6b,Ⅱ-4aⅠ-6c,Ⅲ-4aⅠ-6cY12-6Ⅰ-6b——Y12-33Ⅳ-4aⅢ-6bⅢ-7aY13-28Ⅰ-6aⅢ-4bⅠ-6bY13-6Ⅰ-6cⅠ-6b,Ⅳ-4bⅢ-4bY10-5Ⅰ-6bⅣ-4aⅢ-3bY11-25Ⅰ-1cⅠ-5a—Y12-30Ⅰ-1cⅠ-6c—Y11-27Ⅲ-3bⅣ-4a,Ⅲ-7a—Y12-31Ⅰ-6bⅠ-1c—

1) 調驅劑穩(wěn)定性評價

實驗溫度：126 ℃；巖心：填砂管(φ2.5 cm×50 cm)；評價環(huán)境：試驗區(qū)采出水，總礦化度104 g/L，Ca2++Mg2+總離子含量為1 732 mg/L，通過95 d后的掃描電鏡觀察，兩種調驅劑仍有較為清晰的形態(tài)(圖1)。封堵性能評價通過不同老化時間阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)來表征。物理模擬實驗表明調驅劑在老化100 d后，SMG殘余阻力系數(shù)為1.3，CUPC-2為1.75，較50 d的封堵性能降低，但仍具有一定的封堵效果(表2)。

2) 提高采收率評價

為了評價兩種調驅劑的提高采收率能力，實驗對飽和油的填砂管進行水驅，在水驅含水98%時計算水驅采收率，然后注入0.5PV調驅劑，恢復水驅，計算最終采收率。實驗結果表明，兩種調驅劑在水驅結束后均能進一步提高原油采收率10%以上(表3)。

(3)吸水剖面改善能力

實驗采用并聯(lián)填砂管物模實驗進行調驅劑剖面改善率測定，并用下式定義吸水剖面改善率：

f=[(Qhb/Qlb-Qha/Qla)/(Qhb/Qlb)]×100%

式中：Qhb為高滲透層注入前的吸水量，mL；Qha為高滲透層注入后的吸水量，mL；Qlb為低滲透層注入前的吸水量，mL；Qla為低滲透層注入后的吸水量，mL。

實驗結果表明，調驅劑能夠有效的改善注入剖面，通過對高滲透帶封堵，高滲透層吸水量下降，低滲透層吸水增加，在并聯(lián)填砂管物模實驗中，高滲透層相對吸水量下降34.1%，吸水剖面改善率為79.6%(表4)，說明調驅劑能夠改變高滲透層水驅方向。

圖1 尕斯庫勒油藏實驗溫度、礦化度環(huán)境下調驅劑穩(wěn)定性(SEM，95 d)

3.2 段塞設計

在油藏工程研究的基礎上，針對15個試驗井組不同級別水流優(yōu)勢通道，建立“堵、調”相結合的深部調驅技術路線，按照“強—次強—弱“三個不同強度段塞進行工藝設計，對一級優(yōu)勢通道用高強度的預交聯(lián)凝膠顆粒強調，對二級優(yōu)勢通道用大粒徑SMG調驅劑進行中調，對三級優(yōu)勢通道進行弱調，總體設計注入液量0.1倍孔隙體積，注入液量36.11×104m3。

表2 調驅劑不同老化時間封堵性能評價

表3 調驅劑提高采收率評價結果

表4 調驅劑吸水剖面改善率評價結果

4 礦場試驗與效果

現(xiàn)場注劑階段開始于2012年7月，于2014年2月結束，累計注入液量33.82×104m3，封堵段塞注入4.51×104m3，調驅段塞注入29.31×104m3， 15個試驗井組對應油井30口，見示蹤劑油井28口，對比2012年4月至6月生產(chǎn)數(shù)據(jù)，日產(chǎn)液量由644.6 t上升至950 t，日產(chǎn)油量由81.16 t上升至107.9 t，含水基本保持穩(wěn)定(圖2)，截止2014年5月，累計增油2.5×104t，試驗后采用丙型水驅曲線預測試驗區(qū)提高采收率2.11%(圖3)。

5 深部調驅試驗認識

5.1 調驅機理認識

室內通過并聯(lián)填砂管物理模擬實驗SMG注入過程中壓力的變化來分析調驅劑宏觀的調驅機理。從圖4中可以看出，在注調驅劑階段，調驅劑在封堵高滲透層的同時，進入低滲透層，逐漸啟動低滲透部分，宏觀上體現(xiàn)為高滲透部分水驅沿程阻力增加，在注入0.5PV后，低滲透部分調驅劑進入PV數(shù)大幅度增加，儲層深部水驅方向改變。

調驅劑在微觀上(圖5)通過對水流通道(孔喉)暫堵—突破—再暫堵—再突破的過程、增加大孔隙喉道的阻力同時，注入水進入小孔隙喉道，直接作用于其中的剩余油，實現(xiàn)高效的驅油效率[3]

5.2 深部調驅技術能夠提高驅油效率和水驅儲量動用程度

通過調驅前后試驗區(qū)吸水剖面資料分析，在試驗區(qū)發(fā)育的18個小層中，試驗主力層Ⅰ-1，Ⅰ-6和Ⅳ-4三個主力層相對吸水量下降，同時對主力層“堵而不死”，吸水小層增加5個，Ⅱ-1，Ⅲ-4，Ⅲ-5，Ⅳ-2，Ⅳ-4五個小層得到動用，水驅儲量動用程度提高(表5)。

圖2 尕斯庫勒油藏深部調驅試驗區(qū)生產(chǎn)曲線a. 產(chǎn)液變化曲線；b.產(chǎn)油變化曲線；c.含水率變化曲線

圖3 尕斯庫勒油藏試驗區(qū)實施后丙型水驅特征曲線

對見效油井產(chǎn)液剖面進行分析，表明試驗區(qū)主力小層驅油效率提高，同時次/非主力層得到動用，產(chǎn)油量增加，層間、層內矛盾得到改善(表6)。

5.3 動態(tài)調整對保障調驅效果至關重要

試驗區(qū)Ⅰ-6小層水竄嚴重，在高溫、高礦化度油藏條件下，預交聯(lián)凝膠顆粒穩(wěn)定性較差，對注入過程中參數(shù)調整對水流優(yōu)勢通道的控制、防止調驅劑竄流、保障一線油井效果至關重要。

YXS2井組于2012年9月12日開始注入，注入前Ⅰ-6小層為主吸水層，對應油井YS7井2013年1月底見效。7月底含水上升至99%，將SMG調驅劑粒徑由1～128 μm調整為200～300 μm，含水下降至70%，但在10月初含水又上升至98%。調整與凝膠顆粒體系混注，含水下降至80%。保持至2014年4月油井失效，該井累計增油3 731 t，通過注入剖面、產(chǎn)液剖面分析(圖6，圖7)，調參后，層間、層內矛盾處理較好，主力層驅油效率提高，次、非主力層動用。

6 試驗結論

1) 油藏精細化研究是深部調驅技術實施的基礎，通過剩余油分布研究，確定試驗小層，在定量水流優(yōu)勢通道研究的基礎上，建立“堵、調”相結合的深部調驅工藝技術路線，提高了調驅措施的針對性、有效性；

圖4 并聯(lián)填砂管實驗注入PV數(shù)與壓力關系

圖5 SMG調驅劑微觀調驅機理

序號小層編號調前相對吸水量/%調后相對吸水量/%1Ⅰ-10.866.642Ⅰ-20.000.003Ⅰ-416.322.464Ⅰ-55.497.635Ⅰ-632.2828.976Ⅱ-10.001.717Ⅱ-46.300.758Ⅲ-10.000.009Ⅲ-32.3813.1110Ⅲ-40.009.6611Ⅲ-50.001.3012Ⅲ-61.944.8413Ⅲ-711.637.7214Ⅳ-10.654.3015Ⅳ-20.000.9716Ⅳ-30.001.5017Ⅳ-420.338.4418Ⅳ-51.830.00

見效油井主力層增油產(chǎn)量/t次、非主力層增油產(chǎn)量/tY11-36Ⅲ-3b5246YS7Ⅰ-6b,Ⅲ-7a,Ⅳ-4a1976Ⅱ-4b,Ⅲ-3b1755Y13-27Ⅲ-6b,Ⅲ-7a183Y13-26Ⅰ-6b,Ⅰ-4b2282Y127Ⅰ-5b,Ⅰ-6b127Ⅲ-7a,Ⅳ-2b1541Y9-4Ⅰ-4a1492YS1Ⅲ-7a908Ⅱ-4b150Y12-34Ⅲ-4b,Ⅲ-6b846Y10-6Ⅳ-4b691Y13-30Ⅳ-4b60Ⅲ-3b604Y12-29Ⅳ-3b535Y12-4Ⅰ-1c476Y12-32Ⅰ-6b308Ⅲ-3b149Y13-8Ⅰ-6b,Ⅲ-7a260Ⅲ-4b93Y13-7Ⅰ-4b,Ⅰ-6a,Ⅰ-6c291Y12-28Ⅰ-6b,Ⅰ-6c264Y12-7Ⅰ-6b162YS8Ⅰ-6a,Ⅰ-6b156

圖6 YXS2井調驅前、后吸水剖面變化

圖7 YS7井調驅前、后產(chǎn)油剖面變化

2) SMG和CUPC-2兩種有機調驅劑具有較好的耐溫、抗礦化度能力，但試驗區(qū)目前日產(chǎn)油量下降至94 t，較實施期間下降13 t，表明調驅劑的穩(wěn)定性能需要進一步提高；

3) 深部調驅是一項具有提高油藏驅油效率和水驅儲量動用程度的提高采收率技術，通過應用，試驗區(qū)產(chǎn)油量增加，主力層驅油效率提高,次/非主力層得到動用，說明該技術具有一定的推廣應用前景；

4) 深部調驅是一項系統(tǒng)性工程，施工周期長，在實施期間，儲層的物性不斷變化。因此，注入工藝動態(tài)調整對抑制調驅劑“竄流”、保障調驅效果至關重要。

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(編輯 張玉銀)

Deep profile correction for redevelopment of high-temperature and high-salinity reservoirs and pilot test

Yang Zhongjian，Jia Suogang，Zhang Lihui，Dou Hongmei，Zeng Lijun，Zhu Xiuyu，He Jia，Yang Lu

(QinghaiOilfieldCompany,PetroChina,Dunhuang,Gansu736202,China)

secondary development，deep flooding，enhanced oil recovery，Gasikule oilfield

2014-12-21;

2015-04-03。

楊中建(1982—)，男，碩士，調驅技術應用。E-mail：yangzjqh@petrochina.com.cn。

0253-9985(2015)04-0681-07

10.11743/ogg20150419

TE341

A