盧軼寬,王 偉,閆 寒,王 輝,吳 卓,萬禧煌,付立群
(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津 300459)
渤海A油田屬復雜斷塊油藏[1],于2009年投產(chǎn),生產(chǎn)層位為淺層明化鎮(zhèn)組,埋深-1 100~-1 400 m,采用不規(guī)則井網(wǎng)注水開發(fā)。3M砂體是油田的主力砂體,平面分布穩(wěn)定,隔夾層發(fā)育,設計1注3采共計4口開發(fā)井,見圖1。
注水井S8在3M砂體共計射開5套含油小層,小層厚度范圍0.3~12.9 m,滲透率范圍31.8~971.4 mD,儲層非均質性強[2-3],層間滲透率極差大。井組日產(chǎn)液973 m3,綜合含水78.5%,日產(chǎn)油209 m3,運行效率較低。
考慮油井端提液量及生產(chǎn)壓差已接近出砂極限,不具備進一步釋放產(chǎn)能的條件,為扭轉井組低效運行的局面,渤海A油田決定從注水端開展挖潛工作。具體做法是:以油藏工程理論為指導尋找剩余油,以生產(chǎn)測試資料為依據(jù)證實理論推測,并最終借助調剖手段達到改善水驅效果的目的。
設儲層與水平方向成角度α,一端為注水端,另一端為產(chǎn)油端,根據(jù)達西定律,油水兩相運動方程分別為:
式中:qo為油的體積流量;qw為水的體積流量;K為巖石的絕對滲透率;Kro為油的相對滲透率;Krw為水的相對滲透率;μo、μw為油、水的粘度;A為油層橫截面積;Po、Pw為油相、水相的壓力;ρo、ρw為油、水的密度;α為儲層與水平面的夾角。
設出口端總的體積流量qt為:
式中:fw為產(chǎn)油端的出口含水率;λo為油相黏度;λw為水相黏度;Δρ=ρw-ρo,即水相密度和油相密度之差。
當忽略毛管力且驅替方向為水平,即α=0時,則:
上式表明,fw是油、水相對滲透率的函數(shù),而相對滲透率又是含水飽和度的函數(shù),則有:
式中,XSw為驅替前緣的位置;φ為小層孔隙度;Sw為驅替前緣含水飽和度。
綜上則有:對定向注水井組,如果其他參數(shù)都一致,那么小層吸水量越大,水驅前緣移動速度越快,水質點也會越快到達生產(chǎn)井底。同時,因為水的黏度比油的黏度小得多,所以由水先占據(jù)的流動通道的滲流阻力越來越小,導致降低了其他小層的水驅效果,進而形成層間剩余油富集[4]。
2015—2019年,注水井S8井共計實施了4次吸水剖面測試,小層吸水量解釋成果匯總如表1。
由表1可知,S8井存在吸水剖面嚴重不均的情況,且吸入量主要集中在第5小層。其中,測點斜深2 038.0~2 040.3 m為第5小層的主要吸水層段,其余上部測點位置不吸水或吸入量較少。
表1 S8井歷次吸水剖面測試結果匯總表Tab.1 Summary of test results of previous water absorption profile of Well S8
針對上述吸水特征,落實產(chǎn)出端的響應情況,選取高采液強度的定向井S4進行含水飽和度測試。測試結果表明,S8井強吸水層段對應S4井端,含水飽和度高達80%,不吸或少吸水層段對應S4井端,含水飽和度較低,為40%~65%,見圖2。
通過生產(chǎn)測試資料可以明確,S8井組存在縱向儲量動用不均的情況,且注、采端剖面特征一致,即吸水量多的層位,與之對應的生產(chǎn)端含水飽和度高、驅油效率[5]高,反之亦然。
為改善水驅效果,提高注入水波及面積,渤海A油田選用S8井組使用復合氮氣泡沫調剖體系改善吸水剖面。基于氮氣泡沫遇水穩(wěn)定、遇油消泡的特點,可以實現(xiàn)選擇性封堵。凝膠具有良好的成膠強度,能夠有效封堵大孔道。微球吸水膨脹后可以和起泡劑形成非均相二元復合驅,實現(xiàn)油藏深部的高效驅油。
上述方案實施后,S8井吸水剖面顯著改善,下部主力吸水層位的相對吸水量由措施前的70%下降為24%。且3口生產(chǎn)井均不同程度受效,井組平均含水降幅16.5%,日增油163 m3,見表2。
表2 挖潛前后效果對比表Tab.2 Comparison of effects before and after tapping potential
渤海A油田S8井組層間剩余油實際富集情況與油藏工程理論相符。氮氣泡沫調剖技術能有效改善S8井組層間吸水不均的情況,其中主力吸水層位相對吸水量可由措施實施前的70%下降至24%?!?/p>