黃粟
中國石油大慶油田有限責(zé)任公司采油工程研究院(黑龍江 大慶 163500)
對區(qū)塊以采出井為中心進(jìn)行井組分類,分析分類井的見效特征,找出見效特征相應(yīng)的影響因素,能夠更有針對性的為聚驅(qū)工業(yè)區(qū)的配套跟蹤調(diào)整提供依據(jù),對后續(xù)聚驅(qū)工業(yè)化區(qū)塊有很好的借鑒意義[1]。沈華[2]對勝利油田七區(qū)中聚驅(qū)區(qū)塊見效特征進(jìn)行了討論,根據(jù)含水變化模式將見效期分為初期、高峰、回返和失效4個階段,認(rèn)為見效主要受注入量、采出程度、油水井連通狀況、注采狀況等影響,且單井間的采出效果存在較大差異。尹玉萍等[3]對南四區(qū)東部聚驅(qū)區(qū)塊見效特征進(jìn)行了分析,認(rèn)為根據(jù)見效特征,采用個性化方案及時采取措施,可以改善開發(fā)效果,提高控制程度。王渝明、王加瀅等[4]依據(jù)對大慶56個注聚區(qū)塊剖析,建立聚驅(qū)區(qū)塊分類評價方法,對聚合物分子量、濃度與油層適應(yīng)性進(jìn)行了研究和應(yīng)用,對7個區(qū)塊進(jìn)行了注入?yún)?shù)調(diào)整,取得了良好效果。梁丹等[5]對注采井動態(tài)分析發(fā)現(xiàn),不同注聚期表現(xiàn)出的動態(tài)特征不同,認(rèn)為影響注入能力的主要因素依次為注聚合物時含水率、射孔厚度、滲透率變異系數(shù)、注聚合物速度、滲透率;而影響產(chǎn)出能力的主要因素依次為滲透率、射孔厚度、注聚合物前井底流壓、注聚合物時含水率、滲透率變異系數(shù)。劉少然[6]通過對區(qū)塊見效效果對比,分別討論了含水、斷層、采出井連通方向數(shù)的影響,認(rèn)為通過見效特征分析,合理匹配注采參數(shù),對剩余油富集井區(qū)采取配套調(diào)整措施挖潛具有重要意義。
綜上,以往學(xué)者僅對聚驅(qū)階段或區(qū)塊進(jìn)行了分類,并未劃分適應(yīng)的井組類型,研究結(jié)果無法滿足不同類型井組的區(qū)分應(yīng)用。與前述研究不同,擬對區(qū)塊以采出井為中心進(jìn)行井組分類,分析其見效特征,找出不同類型井組相應(yīng)的見效影響因素,為后續(xù)相似區(qū)塊開發(fā)中提供技術(shù)借鑒,進(jìn)一步提高新開發(fā)區(qū)塊采收率,以便獲得更高效益。
研究中以XN聚驅(qū)開發(fā)區(qū)為例,其位于大慶油田長垣南部,面積約6.79 km2,目的層葡Ⅰ3層,地質(zhì)儲量634.38×104t,地下孔隙體積1 263.11×104m3,平均滲透率0.243μm2,單井平均射開砂巖厚度10.57 m,有效厚度8.27 m。采用五點法井網(wǎng),注采井距150 m。總井?dāng)?shù)230口,其中:注入井103口,采出井127口。區(qū)塊于2013年3月25日開始注聚,2017年3月進(jìn)入含水回升期,目前為含水回升后期,提高采收率9.56%,預(yù)計最終提高采收率11.0%,高于方案設(shè)計1.57%,好于預(yù)期。
1)按照有效厚度、滲透率所占厚度比例和薄差層有效厚度比對井進(jìn)行分級分類,共分為4類井,分別為優(yōu)、良、中、差(表1),分值越高說明單井的儲層發(fā)育越好,反之越差。
2)以采出井為中心,按表1打分原則對中心井及井組進(jìn)行打分,打分情況見表2。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合能夠反映儲層連通情況的井組聚驅(qū)控制程度和河道砂連通厚度比例,對井組進(jìn)行分類,最終分為A、B、C、D 4類井。由表1和表2的分類原則可以看出:A類井中心井和井組分值最高,說明其儲層發(fā)育最好;其井組聚驅(qū)控制程度和河道砂連通厚度比例最高,說明其連通情況最佳。依次類推,從A至D類井,儲層發(fā)育和聯(lián)通情況逐漸變差。
表1 單井量化分級分類表
表2 井組量化分類標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果
圖1 不同影響因素與含水低值期時間散點圖
含水、產(chǎn)液指數(shù)、日產(chǎn)油、采聚濃度是聚驅(qū)開發(fā)階段重要指標(biāo),其值直接影響聚驅(qū)提高采收率結(jié)果。因此,需要對其影響因素進(jìn)行細(xì)致分析[7-10]。
2.1.1 靜態(tài)參數(shù)對含水低值期的影響
聚驅(qū)開發(fā)中,控制儲量、含油飽和度、滲透率級差、方向數(shù)、有效厚度與聚驅(qū)控制程度均會對含水低值期造成不同程度影響[11-13],繪制其關(guān)于含水低值期的散點圖,將有助于對主要影響因素分析,如圖1所示,圖1中,控制儲量圖和含油飽和度圖散點比較集中,而另外4圖散點比較分散。說明,控制儲量和含油飽和度與含水低值期關(guān)系更密切、影響更大。且影響關(guān)系為正比關(guān)系,即控制儲量或含油飽和度越大,含水低值期時間會更長。
2.1.2 動態(tài)參數(shù)對含水低值期的影響
主要考察流壓對含水低值期時間影響情況。研究表明,保持合理流壓直接影響整個油田開發(fā)效果。①注聚初期應(yīng)保持較高流壓。此時,儲層剛剛經(jīng)歷水驅(qū)開發(fā)完畢,高滲透層含水高,過流阻力小,低滲透層剩余油較多,但其滲透率低,注入困難。此時,應(yīng)保持較高流壓,以降低生產(chǎn)壓差,使高滲層少吸液,低滲層多吸液,擴大波及體積。②含水低值期降低流壓。此時,經(jīng)注聚初期波及體積調(diào)整,注壓提高,低滲層得到有效動用,注入前端“油墻”形成。此時,應(yīng)降低流壓,放大生產(chǎn)的壓差,使油井端見效,見效特征為含水降、油增。③含水回升期提高流壓。隨聚合物注入,低滲層中流體黏度增大,滲透率降低,滲流能力下降明顯;而高滲層中流體黏度和滲透性良好,此時聚合物溶液容易從高滲透層突破。為防止聚合物沿高滲層突破,應(yīng)提高流壓,以減小生產(chǎn)壓差,減緩高滲層突進(jìn),控制含水回升。
統(tǒng)計注聚初期不同流壓對應(yīng)低值期時間(圖2),流壓5.0~7.0 MPa區(qū)間內(nèi),對應(yīng)含水低值期最長,其范圍為17~23個月。
圖2 注聚初期流壓對應(yīng)含水低值期圖
相應(yīng)的,各分類井對應(yīng)最長含水低值期的流壓區(qū)間和含水低值期時間范圍分別為:A類井6.0~8.0 MPa、20~25個月;B類井5.0~7.0 MPa、18~22個月;C類井4.0~5.5 MPa、14~19個月;D類井3.0~4.5 MPa、12~15個月。
統(tǒng)計含水低值期流壓對應(yīng)的含水最大降幅和增油情況(圖3),流壓3.0~5.0 MPa時含水最大降幅和累計增油達(dá)到峰值。含水最大降幅≥15%,累計增油量≥4 000 t。
圖3 含水低值期流壓特性圖
相應(yīng)的,各分類井對應(yīng)峰值流壓區(qū)間、含水最大降幅和累計增油分別為:A類井4.0~6.0 MPa、≥18%、≥5 000 t;B類井3.0~5.0 MPa、≥15%、≥4 000 t;C類井3.0~4 MPa、≥14%、≥3 500 t;D類井2.0~3.5 MPa、≥12%、≥3 000 t。
區(qū)塊井產(chǎn)液指數(shù)變化主要經(jīng)過2個階段。第一階段:改注前注入2 500萬聚合物時,產(chǎn)液指數(shù)降幅較大,見表3。其中,C、D類井改注前產(chǎn)液指數(shù)降幅比A、B類井高。第二階段:改注700萬聚合物后,A、B、C、D 4類井產(chǎn)液指數(shù)降幅比較接近。
以上表明,C、D類井對2 500萬聚合物適應(yīng)性較A、B類井差,700萬聚合物注入可大幅抑制C、D類井產(chǎn)液指數(shù)降幅。
由表4可知,從各類井產(chǎn)量狀況看,產(chǎn)油量及倍數(shù)差別較大,從A類至D類各類井指標(biāo)依次降低,產(chǎn)量從4.5 t降至1.4 t,產(chǎn)油倍數(shù)從4.3到2.5??傮w上看,A、B類井產(chǎn)量優(yōu)于C、D類井。
表3 分類井產(chǎn)液指數(shù)下降統(tǒng)計表
表4 分類井日產(chǎn)油統(tǒng)計表
由表5可知,在儲量上,A、B類井明顯高于C、D類,占比達(dá)78.8%。生產(chǎn)中,可將其作為主要措施潛力井。C、D類井產(chǎn)量低主要是由于其儲層狀況差或連通情況不好所致。但由表5可以看出,雖然其儲量低,但單位厚度產(chǎn)量和噸聚增油值與A、B類井相應(yīng)值差別并不大,這說明,經(jīng)措施改造后C、D井也可以獲取較高的產(chǎn)量,其也應(yīng)作為措施潛力的后備井采用。
表5 分類井單位厚度日產(chǎn)油及噸聚增油統(tǒng)計表
由表6可知,A、B、C、D類井聚驅(qū)過程最高采聚為532~634 mg/L,均值264~322 mg/L,整體上差別不大。但C、D類井見聚相對較早,整體表現(xiàn)為先見聚后見效。C類井注聚8個月見聚,早于見效1個月;D類井注聚7個月見聚,早于見效4個月。
表6 分類井采聚濃度統(tǒng)計表
C、D類井見效時采聚濃度高,主要是2類井先見聚后見效井比例高,聚合物過早突破所致。分析認(rèn)為C、D類井油層均值性好,水驅(qū)階段儲層動用程度高、生產(chǎn)壓差大,聚合物注入后,形成了較好的過流通道,聚合物突破過快,導(dǎo)致其見聚過早。而A、B類井與C、D類相反,生產(chǎn)壓差較小,油層均質(zhì)性較低,不容易被聚合物突破。
由表7可知,通過A、B、C、D 4類井見效見聚先后生產(chǎn)情況的對比發(fā)現(xiàn),先見聚井的含水低值期、含水降幅以及采收率明顯低于先見效井。由圖4可知,對于見效井,見效時采聚濃度越低,單井提高采收率越高。結(jié)合圖5,注采壓差小于4.7 MPa時,可獲得較低的見效時采聚濃度。綜上,為獲得較高的采收率,應(yīng)控制注聚初期注采壓差在4.7 MPa以下。
圖4 見效時采聚濃度與提高采收率分布圖
圖5 注采壓差與見效時采聚濃度分布圖
表7 分類井按見聚時間統(tǒng)計表
1)控制儲量或含油飽和度越大,含水低值期越長;合理匹配分子量能夠有效防止產(chǎn)液指數(shù)下降幅度過大。
2)各類井日產(chǎn)油差別較大,但是單位厚度日產(chǎn)油和噸聚增油差別不大,都是較好的聚驅(qū)挖潛對象。
3)見效時見聚濃度越低,提高采收率越高,為取得較高的采收率,應(yīng)合理控制單井見聚濃度。
4)對C、D類井中容易先見聚后見效的井注聚初期應(yīng)保持合理注采壓差,防止聚合物溶液突破。