哈俊達(dá)(大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠)
某區(qū)塊2010 年投產(chǎn),2012 年注聚,目前處于后續(xù)水驅(qū)開發(fā)階段,區(qū)塊注入壓力低,僅有11.3 MPa,吸入剖面不均勻,吸入量主要集中于滲透率大于800×10-3μ m2的高水淹油層,相對(duì)吸入量高達(dá)64.2%,導(dǎo)致部分采油井綜合含水達(dá)到97.0%以上,接近了開發(fā)的經(jīng)濟(jì)極限,低效無效循環(huán)嚴(yán)重。通過識(shí)別低效無效循環(huán)條帶,應(yīng)用低初黏調(diào)堵技術(shù),封堵高滲透率油層,現(xiàn)場應(yīng)用26 個(gè)井組,取得了較好地控水增油開發(fā)效果。
低初黏調(diào)堵體系的化學(xué)藥劑是由聚合物、交聯(lián)劑、功能性化學(xué)注劑組成。通過調(diào)節(jié)不同化學(xué)劑的濃度,可以使調(diào)堵體系的初始黏度保持在較低水平,延緩凝膠成膠周期;同時(shí)該體系還具有強(qiáng)度可調(diào)和長期熱穩(wěn)定性[1]。
實(shí)驗(yàn)采用2 500 萬超高分子聚合物,聚合物濃度500 mg/L,調(diào)堵體系稀釋用水采用礦化度5 000 mg/L以上的某區(qū)塊普通污水。實(shí)驗(yàn)通過調(diào)節(jié)體系不同化學(xué)劑濃度,在45 ℃溫度條件下,利用流變儀測試不同時(shí)間內(nèi)低初黏調(diào)堵體系黏度,并在45 ℃恒溫箱內(nèi),測試體系成膠時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,聚合物濃度500 mg/L的低初黏調(diào)堵體系,10天內(nèi)保持初始黏度低于10 mPa·s,40 天時(shí)體系黏度達(dá)到1 800 mPa·s以上,說明成膠時(shí)間在40天內(nèi)可控,有效延長了成膠時(shí)間。常規(guī)的凝膠調(diào)剖體系,初始黏度范圍在60~120 mPa·s,注入油層成膠時(shí)間快[2-3],通常24 h內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)成膠,注入油層后容易造成近井附近低滲透率油層的堵塞。與常規(guī)凝膠調(diào)剖體系相比,低初黏調(diào)堵體系由于初始黏度低和成膠時(shí)間的延緩,可以進(jìn)入油層深部,實(shí)現(xiàn)有效封堵,同時(shí)避免了調(diào)堵體系對(duì)低滲透率油層的傷害,見圖1。
圖1 低初黏調(diào)堵劑室內(nèi)成膠情況
室內(nèi)分流實(shí)驗(yàn)采用三層并聯(lián)人造巖心模型,人造巖心空氣滲透率分別為低滲透率巖心0.5 μ m2、中滲透率巖心2.0 μ m2、高滲透率巖心4.0 μ m2,對(duì)比水驅(qū)驅(qū)替條件下及低初黏調(diào)堵驅(qū)替條件下,不同滲透率油層的分流狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:低初黏調(diào)堵劑驅(qū)替后,高滲透率巖心相對(duì)吸入量只有0.7%,下降了72.0個(gè)百分點(diǎn),而中滲率巖心相對(duì)吸入量達(dá)到85.0%,提高了61.8 個(gè)百分點(diǎn),低滲透率巖心相對(duì)吸入量14.3%,提高了10.2 個(gè)百分點(diǎn)。低初黏調(diào)堵劑對(duì)高滲透率油層起到了較好的封堵作用,擴(kuò)大了波及體積,為探索后續(xù)水驅(qū)進(jìn)一步提高采收率的途徑提供了借鑒[4-5],見圖2。
圖2 低初黏調(diào)堵劑驅(qū)替前后不同滲透率巖心吸入狀況統(tǒng)計(jì)
結(jié)合油層連通、動(dòng)用及水淹狀況,在某后續(xù)水驅(qū)開發(fā)區(qū)塊優(yōu)選連通性好,選擇河道砂一類連通率大于65%;油層非均質(zhì)性嚴(yán)重,正韻律油層發(fā)育,油層底部高水淹,高水淹厚度比例60%以上;注入壓力低、吸入能力強(qiáng),視吸入指數(shù)在6.0 m3/(d·MPa)以上;周圍采油井整體或部分方向含水高的井組,開展低初黏調(diào)堵試驗(yàn)。根據(jù)以上原則,共選擇以注入井為中心的26個(gè)井組,井組一類連通率70.6%,比全區(qū)高17.4 個(gè)百分點(diǎn);高水淹比例67.2%,比全區(qū)高7.6個(gè)百分點(diǎn);視吸入指數(shù)6.7 m3/(d·MPa),比全區(qū)高1.9 m3/(d·MPa);井組綜合含水97.2%,比全區(qū)高0.7 個(gè)百分點(diǎn)??傮w上,井組吸入能力強(qiáng),綜合含水高,見表1。
表1 低初黏調(diào)堵井組注采狀況與全區(qū)對(duì)比統(tǒng)計(jì)
26個(gè)注入井組開采6個(gè)沉積單元,根據(jù)注采井水淹層解釋資料及注采連通狀況、吸水剖面、采油井含水及采聚濃度等參數(shù)識(shí)別判斷低效無效循環(huán)條帶[6-8]。具體判斷標(biāo)準(zhǔn):選擇滲透率高且水淹級(jí)別為高水淹的層段;單層相對(duì)吸入量大于30%的層段;采聚濃度高于全區(qū)水平、連通油井綜合含水大于96.5%的即為低效無效循環(huán)條帶。根據(jù)以上原則,識(shí)別26 個(gè)井組共有77 個(gè)低效無效循環(huán)條帶,主要分布在2#層、3#層,低效無效循環(huán)條帶平均有效厚度3.7 m,平均有效滲透率0.787 μ m2,連通采油井綜合含水均高于96.5%。由于低效無效循環(huán)條帶的存在,使注入井具有強(qiáng)吸水層段,導(dǎo)致采油井綜合含水高,無效注采嚴(yán)重,見表2。
對(duì)26 口注入井開展低初黏調(diào)堵現(xiàn)場試驗(yàn),方案設(shè)計(jì)如下:聚合物采用煉化2 500 萬分子量聚合物,聚合物濃度500~15 00 mg/L,稀釋水為某油田普通污水稀釋,交聯(lián)劑濃度2 500~3 000 mg/L,功能性化學(xué)注劑濃度為100~500 mg/L,注入速度0.18 PV/a,調(diào)堵周期6個(gè)月。目前調(diào)堵方案已實(shí)施2 個(gè)月,試吸入指數(shù)由6.7 m3/(d·MPa)下降到5.5 m3/(d·MPa),下降幅度17.9%;日注水由1 705 m3下 降 到1 358 m3, 累 計(jì) 節(jié) 約 注 水2.082×104m3;周圍26口采油井綜合含水得到有效控制,綜合含水由調(diào)堵前的97.2%下降到調(diào)堵后的96.0%,累計(jì)少產(chǎn)液1.356×104t,累計(jì)增油0.066×104t(表3)。試吸入指數(shù)大幅度下降,高滲透率油層的吸入能力得到有效抑制,低效無效循環(huán)的狀況得到改善;采油井綜合含水下降,產(chǎn)油量上升,進(jìn)一步發(fā)揮了中低滲透率油層作用,改善了開發(fā)效果。
表2 低初黏調(diào)堵井組低效無效循環(huán)條帶統(tǒng)計(jì)
表3 低初黏調(diào)堵前后井組生產(chǎn)狀況統(tǒng)計(jì)表
目前低初黏調(diào)堵方案已實(shí)施2個(gè)月,累計(jì)節(jié)約注水2.082×104m3,累計(jì)控制無效產(chǎn)液1.356×104t,累計(jì)增油0.066×104t,控制了高滲透率油層的低效無效循環(huán),初步見到了調(diào)堵效果。預(yù)計(jì)調(diào)堵結(jié)束后可累計(jì)節(jié)約注水6.281×104m3,累計(jì)控制無效產(chǎn)液7.131×104t,可實(shí)現(xiàn)增油0.56×104t,扣除藥劑費(fèi)用,可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益291.20 萬元[9],投入產(chǎn)出比1 ∶1.243。
1)污水配方低初黏調(diào)堵體系初始黏度低于常規(guī)凝膠體系,成膠時(shí)間有效延長至40 天內(nèi)可控,與常規(guī)凝膠調(diào)剖體系相比,該調(diào)堵體系更容易進(jìn)入油層深部,實(shí)現(xiàn)有效封堵。室內(nèi)分流實(shí)驗(yàn)表明,低初黏調(diào)堵體系對(duì)高滲透率油層具有較強(qiáng)的封堵能力,低初黏調(diào)堵體系驅(qū)替后,中、低滲透率巖心得到了有效動(dòng)用。
2)在后續(xù)水驅(qū)開發(fā)區(qū)塊,根據(jù)注采井連通狀況、水淹狀況、動(dòng)用狀況及注采狀況,可以綜合識(shí)別低效無效循環(huán)條帶,主要集中厚度大、滲透率高,具有較強(qiáng)吸入能力的油層。
3)對(duì)存在低效無效循環(huán)條帶的井組應(yīng)用低初黏調(diào)堵技術(shù)后,注入井吸入能力大幅度降低,抑制了注入水沿高滲透率油層的低效無效注入,采油井綜合含水下降。該項(xiàng)技術(shù)為后續(xù)水驅(qū)進(jìn)一步挖潛提供了有利借鑒。
西南油氣分公司元壩氣田凈化廠