孟科全，陳維余，張艷輝，吳清輝

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津300457）

渤海油田窄河道型油藏深部液流轉(zhuǎn)向體系研究與應(yīng)用

孟科全，陳維余，張艷輝，吳清輝

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津300457）

深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)是目前常用的穩(wěn)油控水技術(shù)之一。針對(duì)渤海油田窄河道型油藏，常規(guī)深部液流轉(zhuǎn)向體系注入困難的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一套適用于該類(lèi)油藏的深部液流轉(zhuǎn)向體系。通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，確定體系包括凝膠體系BHTP-1和顆粒體系BHTP-2，體系段塞為弱凝膠+中等凝膠+BHTP-2+強(qiáng)凝膠的組合方式，增油效果較好，驅(qū)油效率提高15%以上。該體系在渤中25-1南油田成功應(yīng)用7井組，已累計(jì)增油2.4×104m3，措施效果明顯。

窄河道型油藏；深部液流轉(zhuǎn)向；凝膠；顆粒

深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)是將深部液流轉(zhuǎn)向體系注入地層，首先，體系封堵地層中產(chǎn)生竄流的高滲層和大孔道，以調(diào)整吸水剖面；其次，在后續(xù)水驅(qū)作用下，體系可向地層深部運(yùn)移，實(shí)現(xiàn)驅(qū)油的作用。該技術(shù)是以深部調(diào)剖為主，驅(qū)油效果為輔，將“調(diào)”和“驅(qū)”有機(jī)結(jié)合起來(lái)[1-4]。

渤海油田窄河道型油藏，很多處于中高含水開(kāi)發(fā)期，注水水竄現(xiàn)象明顯，注入水利用率低。深部液流轉(zhuǎn)向等措施，可有效提高注水開(kāi)發(fā)效果，但常規(guī)深部液流轉(zhuǎn)向體系應(yīng)用于該類(lèi)型油藏，出現(xiàn)注入困難，注入壓力增長(zhǎng)快的情況，影響措施效果。以渤中25-1南油田為例[5-7]，自2005年開(kāi)始注水開(kāi)發(fā)，目前處于中高含水開(kāi)發(fā)期，產(chǎn)出液綜合含水77%以上，近年來(lái)進(jìn)行的多次調(diào)剖、深部液流轉(zhuǎn)向等措施，效果均不理想。本文通過(guò)研究，開(kāi)發(fā)一種適合渤中25-1南油田的深部液流轉(zhuǎn)向體系，該體系成功應(yīng)用7口井。

1 體系作用機(jī)理

針對(duì)渤中25-1南油田為窄河道型油藏，儲(chǔ)層已形成水驅(qū)優(yōu)勢(shì)通道等特點(diǎn)，研究的深部液流轉(zhuǎn)向體系包括凝膠體系BHTP-1和顆粒體系BHTP-2。

BHTP-1優(yōu)先進(jìn)入高滲透層深部，在大孔道、裂縫中形成不可流動(dòng)的高強(qiáng)度三維網(wǎng)狀凝膠體。宏觀上體現(xiàn)為原有的水驅(qū)優(yōu)勢(shì)高滲層或優(yōu)勢(shì)方向的水驅(qū)沿程阻力增加，迫使后續(xù)工作液轉(zhuǎn)向。

BHTP-2在注入水中是分散體系，表觀黏度低，易于進(jìn)入儲(chǔ)層深部，微觀上通過(guò)對(duì)水流通道暫堵－突破－再暫堵－再突破的過(guò)程、增加大孔道的阻力，不斷改變深部液流方向[8]。同時(shí)體系具有洗油和降低界面張力的作用，進(jìn)入低滲區(qū)、小孔喉，直接作用于剩余油，達(dá)到同步調(diào)驅(qū)、洗油、解堵的目的。

2 體系配方研究

2.1 BHTP-1體系研究

2.1.1 配方研究凝膠體系BHTP-1由聚合物和交聯(lián)劑JLJ-1組成，用現(xiàn)場(chǎng)注入水配制不同質(zhì)量濃度的交聯(lián)聚合物溶液，根據(jù)成膠時(shí)間和成膠強(qiáng)度優(yōu)選產(chǎn)出各個(gè)組分濃度（見(jiàn)圖1，圖2）。

圖1 凝膠體系成膠時(shí)間優(yōu)選圖Fig.1 Optimization of gel time

圖2 凝膠體系成膠強(qiáng)度優(yōu)選圖Fig.2 Optimization of gel strength

由圖1和圖2可見(jiàn)，隨聚合物、交聯(lián)劑JLJ-1質(zhì)量濃度增加，成膠強(qiáng)度增大，成膠時(shí)間減小。根據(jù)成膠時(shí)間和成膠強(qiáng)度，形成高、中、低三種強(qiáng)度配方：高強(qiáng)度，0.5%聚合物+0.05%JLJ-1；中強(qiáng)度，0.35%聚合物+0.035%JLJ-1；低強(qiáng)度，0.3%聚合物+0.03%JLJ-1。2.1.2性能研究針對(duì)渤中25-1南油田油藏特點(diǎn)，重點(diǎn)從體系封堵性、耐沖刷性及逐級(jí)段塞優(yōu)化組合等方面進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。

（1）封堵性能：按高、中、低強(qiáng)度凝膠配方，配制溶液，以1 mL/min流速向巖心模型注入0.5 PV，75℃恒溫5 d，觀察注入前后滲透率變化，評(píng)價(jià)體系封堵性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表1）。

表1 凝膠體系封堵實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Experimental results of gel system plugging

結(jié)果表明，高強(qiáng)度凝膠封堵率達(dá)到98.3%，低強(qiáng)度凝膠封堵率大于93.9%，表明該凝膠體系具有很好的封堵性能。

（2）耐沖刷性能：向巖心模型中注入0.5 PV凝膠體系溶液，75℃恒溫5 d后水驅(qū)，考察堵劑的耐沖刷性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)圖3）。

圖3 凝膠體系耐沖刷性能圖Fig.3 Performance of gel system

從圖3中可以看出，三種強(qiáng)度凝膠體系成膠后的水驅(qū)阻力系數(shù)迅速上升，水驅(qū)20 PV，高、中、低強(qiáng)度凝膠體系阻力系數(shù)分別為28、23、15，耐沖刷性能良好，說(shuō)明體系進(jìn)入地層后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大孔道的長(zhǎng)期、穩(wěn)定封堵。

（3）逐級(jí)段塞組合優(yōu)化：利用三層非均質(zhì)巖心（高滲5.1 μm2，中滲2.4 μm2，低滲1.2 μm2），在水驅(qū)驅(qū)油后注入不同段塞組合凝膠體系0.3 PV，75℃恒溫5 d后水驅(qū)，計(jì)算注凝膠體系前后水驅(qū)驅(qū)油效率。結(jié)果（見(jiàn)表2和圖4）。

表2 凝膠體系段塞優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Slug optimization experiment

圖4 弱+中+強(qiáng)段塞形式驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Weak+medium+strong slug flooding experiment

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，注入0.1 PV弱+0.1 PV中+ 0.1 PV強(qiáng)的段塞組合凝膠后水驅(qū)油效率較好，說(shuō)明該段塞組合更有效封堵大孔道，調(diào)整驅(qū)油剖面，改善驅(qū)油效率。

2.2 BHTP-2體系研究

2.2.1 粒徑選擇顆粒體系BHTP-2的粒徑選擇，主要考慮與孔喉直徑匹配，根據(jù)渤中25-1南油田主力油層平均孔喉分布，選用亞毫米級(jí)的顆粒體系作為BHTP-2（見(jiàn)圖5）。

圖5 亞毫米級(jí)BHTP-2電鏡掃描圖Fig.5 Sub millimeter BHTP-2 scanning electron microscope

2.2.2 性能研究根據(jù)BHTP-2體系作用機(jī)理，重點(diǎn)評(píng)價(jià)體系調(diào)驅(qū)性能。不同滲透率的巖心模型，在水驅(qū)驅(qū)油后注入顆粒體系0.3 PV，75℃恒溫5 d后水驅(qū)，計(jì)算注顆粒體系前后水驅(qū)驅(qū)油效率，結(jié)果（見(jiàn)表3）。

表3 顆粒體系調(diào)驅(qū)性能Tab.3 Profile drive performance

從表3可見(jiàn)，注入0.3 PV BHTP-2體系后，低滲巖心采收率平均提高12%，高滲巖心采收率平均提高9.7%，表明BHTP-2體系能夠進(jìn)入低滲透層驅(qū)動(dòng)剩余油產(chǎn)出，具有一定調(diào)、驅(qū)作用。

2.3 復(fù)合體系優(yōu)化研究

利用三層非均質(zhì)巖心，考察注入不同復(fù)合體系前后水驅(qū)驅(qū)油效率，結(jié)果（見(jiàn)表4）。

由表4可見(jiàn)，0.05 PV弱凝膠+0.05 PV中等凝膠+ 0.05 PV BHTP-2+0.05 PV強(qiáng)凝膠段塞組合方式的驅(qū)油效率最高為15.5%，較適宜用于渤中25-1南油田，故現(xiàn)場(chǎng)采用弱凝膠－中等強(qiáng)度凝膠－BHTP-2－強(qiáng)凝膠的復(fù)合體系組合段塞。

表4 復(fù)合體系組合方式優(yōu)化Tab.4 Optimization of composite system

3 礦場(chǎng)應(yīng)用

2014年至今，該體系在渤中25-1南油田7口井成功應(yīng)用。措施后注水井的注水吸水指數(shù)、注水壓力等生產(chǎn)參數(shù)明顯改變，受益油井增油、降水效果明顯，截止2016年6月底，已累計(jì)增油2.4×104m3，降水5.9× 104m3，產(chǎn)出投入比達(dá)5.1∶1?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，由BHTP-1和BHTP-2組成的深部液流轉(zhuǎn)向體系，適用于渤中25-1南油田窄河道型油藏，使用該體系的深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)可有效改善注水井吸液剖面，擴(kuò)大注入水波及體積，是改善高含水期低滲透油藏水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果的有效辦法。

4 結(jié)論

（1）針對(duì)渤中25-1南油田油藏特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出具有高滲層封堵、低滲層解堵調(diào)驅(qū)的深部液流轉(zhuǎn)向體系，包括凝膠體系BHTP-1和顆粒體系BHTP-2。

（2）優(yōu)選體系組合方式，弱凝膠－中等強(qiáng)度凝膠－BHTP-2－強(qiáng)凝膠的段塞組合，在室內(nèi)可提高驅(qū)油效率15%以上，適宜用于現(xiàn)場(chǎng)深部液流轉(zhuǎn)向作業(yè)。

（3）該體系已成功應(yīng)用7井組，累計(jì)增油2.4×104m3，降水5.9×104m3，應(yīng)用效果顯著。

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Deep fluid flow in narrow channel type oil reservoir of Bohai oilfield research and application of steering system

MENG Kequan，CHEN Weiyu，ZHANG Yanhui，WU Qinghui
（Engineering Technology Branch，CNOOC Energy Technology&Services Limited，Tianjin 300457，China）

Profile control technique is one of the commonly used techniques for stabilizing oil and water control.It is problem that arrow channel type reservoir which is difficult to be injected with conventional profile control agent.It is necessary to develop a suitable profile control agent.Through the research,the agent includes the gel BHTP-1 and the grain BHTP-2.It is the best that the agent is a combination of weak gel+medium gel+BHTP-2+ strong gel.The oil displacement efficiency is increased by more than 15%.The successful application of the 7 well group in BZ25-1s oilfield,oil increasing 2.4×104m3.

narrow channel type reservoir；profile control；gel；grain

TE357.46

A

1673-5285（2016）12-0014-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.12.004

2016－11-14

中海油能源發(fā)展科研項(xiàng)目“水平注水井調(diào)剖技術(shù)研究與應(yīng)用”資助項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：HFKJ-GJ2016007。

孟科全，男（1983-），工程師，碩士研究生，主要從事海上油田調(diào)剖堵水技術(shù)的研究與應(yīng)用工作，郵箱：mengkq@cnooc. com.cn。