楊潔(遼河油田遼興油氣開(kāi)發(fā)公司，遼寧 盤(pán)錦 124010)

0 引言

注水井化學(xué)調(diào)剖工藝通過(guò)注入調(diào)剖劑，使其優(yōu)先進(jìn)入阻力相對(duì)較低的高滲透層，在一定時(shí)間內(nèi)生成凍膠、凝膠或固體沉淀等物質(zhì)，在孔隙中形成一種物理堵塞，對(duì)高滲透層造成封堵，阻止后續(xù)注入水進(jìn)入或者迫使后續(xù)注入水改變液流方向進(jìn)入中、低滲透層，從而起到改善地層吸水剖面，提高水驅(qū)波及體積的作用。奈曼油田自2019年開(kāi)展水井化學(xué)調(diào)剖現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以來(lái)，見(jiàn)到了穩(wěn)油控水的效果。但隨著區(qū)塊調(diào)剖規(guī)模不斷擴(kuò)大，要保證措施效果，就必須逐一認(rèn)真分析影響因素，控制好調(diào)剖過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)。

1 調(diào)剖效果影響因素分析

近三年，奈曼油田已累計(jì)實(shí)施注水井化學(xué)調(diào)剖14井次，個(gè)別井已進(jìn)行二輪次或三輪次調(diào)剖，但調(diào)剖后各井見(jiàn)到的效果不一。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，影響調(diào)剖效果的因素有很多，比如：調(diào)剖措施井選擇、調(diào)剖方案設(shè)計(jì)、調(diào)剖藥劑性能、參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)選等等[1]。因此，逐一分析調(diào)剖效果影響因素，做好各環(huán)節(jié)管控，才能進(jìn)一步有效提高調(diào)剖效果，確保區(qū)塊實(shí)現(xiàn)穩(wěn)油控水的目的。

1.1 措施井選擇

確保調(diào)剖措施效果，一定要充分結(jié)合區(qū)塊油藏地質(zhì)特征、區(qū)塊生產(chǎn)現(xiàn)狀、近幾年區(qū)塊綜合含水變化情況、措施井井史等相關(guān)資料數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行措施井篩選。通常，調(diào)剖措施井選擇條件為：位于綜合含水高、采出程度低、剩余油飽和度較高的開(kāi)發(fā)區(qū)塊；油層不能太薄，需具有一定厚度；吸水和注水狀況良好；固井質(zhì)量合格且無(wú)竄槽；縱向滲透率存在一定差異，且含有高吸水層段；與井組內(nèi)油井連通情況較好；對(duì)應(yīng)油井的采出程度相對(duì)較低，具有一定增產(chǎn)潛力等。

奈曼油田儲(chǔ)層縱向上非均質(zhì)性強(qiáng)，層間矛盾突出，水驅(qū)動(dòng)用程度低。平面上受人工裂縫與天然裂縫影響，注入水沿裂縫方向突進(jìn)，部分油井水淹水竄。因此，針對(duì)區(qū)塊水驅(qū)方向性強(qiáng)的問(wèn)題，選擇井網(wǎng)完善、水竄嚴(yán)重井組開(kāi)展調(diào)剖試驗(yàn)，用以提高波及體積，改善水驅(qū)效果。具體表現(xiàn)為：能夠正常注水且滿足配注需要，注水壓力不高于干線壓力；儲(chǔ)層層段較多；縱向上各小層吸水不均衡，有明顯的強(qiáng)吸水突進(jìn)層；井組對(duì)應(yīng)油井有一定產(chǎn)能，且存在含水上升較快的現(xiàn)象[2]。

1.2 調(diào)剖藥劑性能

化學(xué)調(diào)剖中用來(lái)調(diào)整儲(chǔ)層吸水剖面的物質(zhì)叫做調(diào)剖劑。調(diào)剖劑包含很多種類(lèi)，如：凝膠類(lèi)、顆粒類(lèi)、凍膠類(lèi)、樹(shù)脂類(lèi)、泡沫類(lèi)、微生物類(lèi)等，其適用條件因各自主要性能差異而不同[3]。調(diào)剖劑的選擇主要受地層溫度和地層水礦化度的影響。具體藥劑篩選還需要通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，包括藥劑基本組成、藥劑配伍性、藥劑耐剪切性、熱穩(wěn)定性、藥劑強(qiáng)度、藥劑成本等等。調(diào)剖劑本身性能變差，或?qū)Φ貙舆m應(yīng)性變差，都會(huì)直接影響調(diào)剖措施效果。例如奈曼油田地層溫度為65 ℃，平均礦化度為3 300 mg/L，在此溫度和礦化度條件下，比較適合單液法凍膠。此類(lèi)型調(diào)剖劑最常用的是以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)為主劑，以高價(jià)金屬離子或醛類(lèi)為交聯(lián)劑，在地層條件下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，生成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶于水的凍膠，堵塞地層中的大孔道，阻止后續(xù)注入液體沿高滲透層或大孔道流動(dòng)。此外，由于注入水與地層水水質(zhì)有所差異，因此需要藥劑滿足在注入水或地層水條件下均能成膠。通過(guò)室內(nèi)成膠對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酚醛與有機(jī)鉻體系，地層溫度條件下，酚醛體系成膠效果好，各項(xiàng)性能穩(wěn)定。同濃度條件下，高分子量聚合物溶液體系黏度高。最終奈曼油田采用分子量為2 500萬(wàn)的聚合物+酚醛交聯(lián)劑的交聯(lián)體系作為調(diào)剖藥劑[4]。

由于奈曼油田屬低滲透裂縫性油藏，配方體系既要滿足低滲透注得進(jìn)的需求，又要滿足有效解決裂縫等非均質(zhì)嚴(yán)重造成水竄等問(wèn)題，因此需要設(shè)計(jì)不同強(qiáng)度的配方。若成膠強(qiáng)度過(guò)大，易造成近井地帶堵塞；若成膠強(qiáng)度不夠，易產(chǎn)生后續(xù)注入水繞流突進(jìn)，引起調(diào)剖失效。因此，還需要結(jié)合調(diào)剖劑注入性能和不同注入井實(shí)際情況，以及不同強(qiáng)度的藥劑體系性能特點(diǎn)及作用機(jī)理來(lái)合理篩選配方濃度，形成奈曼油田適宜的藥劑體系。

1.3 調(diào)剖方案設(shè)計(jì)

井組的油藏特征及生產(chǎn)情況的差異化決定著調(diào)剖方案的個(gè)性化。針對(duì)不同注水井注水壓力及吸水能力，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)調(diào)剖段塞、封堵半徑、藥劑用量等參數(shù)，也是決定調(diào)剖措施效果的關(guān)鍵。比如奈曼油田針對(duì)縱向非均質(zhì)性強(qiáng)、吸水剖面存在明顯差異的井組，為了啟動(dòng)新層，增加吸水厚度，采用復(fù)合段塞調(diào)剖；而針對(duì)存在優(yōu)勢(shì)大孔道，水淹水竄明顯的井組，采用整體段塞高強(qiáng)度進(jìn)行封堵等。此外，調(diào)剖劑用量及調(diào)剖處理半徑的確定不僅需要考慮儲(chǔ)層物性、井組類(lèi)型還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本。采用近井調(diào)剖，投入少，施工時(shí)間短，但波及體積較小，可能導(dǎo)致調(diào)剖有效期短；而采用大劑量深部調(diào)剖，注入藥劑量大，施工時(shí)間變長(zhǎng)，但波及體積也會(huì)相應(yīng)提升，在一定程度上加大了低滲透層的挖潛力度。統(tǒng)計(jì)奈曼油田水井化學(xué)調(diào)剖措施效果發(fā)現(xiàn)，并不是使用的藥劑量越大，措施效果越好。如表1顯示的部分措施井?dāng)?shù)據(jù)所示，井例2雖然注入藥劑量在2 000 m3以上，但井組降含水效果不是很理想；井例1注入藥劑量也在2 000 m3左右，但措施有效期較短。而井例3措施后井組綜合含水下降非常明顯。

表1 不同藥劑注入量調(diào)剖效果對(duì)比表

另外，針對(duì)已實(shí)施多輪次調(diào)剖的措施井，重復(fù)調(diào)剖勢(shì)必使得孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生一定變化，為了減少調(diào)剖劑在近井地帶殘留，需要進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)剖方案，延緩藥劑成膠時(shí)間，使得后一輪次的調(diào)剖劑更加向深部推進(jìn)，才能繼續(xù)發(fā)揮調(diào)剖作用。因此，以解決實(shí)際問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)制定適合的調(diào)剖方案，才能起到提升調(diào)剖措施效果的作用[5]。

以某調(diào)剖試驗(yàn)井為例，一輪次調(diào)剖采用傳統(tǒng)三段式大劑量調(diào)剖思路，二輪次采用整體段塞強(qiáng)化封堵的技術(shù)思路，三輪次調(diào)剖在分析前兩次措施效果的基礎(chǔ)上，優(yōu)化調(diào)剖方案，加強(qiáng)施工過(guò)程管控，延續(xù)采用“強(qiáng)凝膠+體膨顆?！边M(jìn)行強(qiáng)化封堵，因其始?jí)毫^高，所以降低整體凝膠濃度，并適時(shí)擴(kuò)大調(diào)剖半徑及注入量，調(diào)剖半徑由10 m提高到15 m，注入量增加356 m3。對(duì)比二輪次調(diào)剖，平均日增油由5.4 t提高到7.2 t。具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 某單井調(diào)剖效果對(duì)比表

1.4 施工參數(shù)優(yōu)選

調(diào)剖施工中常用的兩個(gè)參數(shù)為施工壓力和施工排量。為使調(diào)剖劑不進(jìn)入或少進(jìn)入中、低滲透層，調(diào)剖過(guò)程中必須嚴(yán)格控制施工注入泵壓。不能大于正常注水泵壓，同時(shí)也要小于折算到井口的油層破裂壓力。施工過(guò)程中，還要嚴(yán)格控制施工排量。排量過(guò)大，施工壓力會(huì)升高，藥劑可能會(huì)在近井地帶發(fā)生堆積堵塞，導(dǎo)致后續(xù)泵注困難，無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。因此，需要結(jié)合措施井日注入量、調(diào)剖劑強(qiáng)度、調(diào)剖劑注入方式、措施目的層等因素，以壓力緩慢提升為原則來(lái)優(yōu)化施工排量。

1.5 施工過(guò)程管控

由于調(diào)剖現(xiàn)場(chǎng)施工工藝較為復(fù)雜，過(guò)程管控尤為重要。

1.5.1 人員管控

成立專(zhuān)門(mén)的調(diào)剖項(xiàng)目組。提高技術(shù)人員綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)，加強(qiáng)從調(diào)剖措施井優(yōu)選、方案設(shè)計(jì)編制到現(xiàn)場(chǎng)施工跟蹤、效果分析評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)管控。同時(shí)，強(qiáng)化技術(shù)人員橫向溝通，對(duì)每一口措施井進(jìn)行措施前論證，優(yōu)化調(diào)剖工藝方案，保證方案有效率。組織操作人員進(jìn)行工作前安全分析及危害因素辨識(shí)，完成調(diào)剖項(xiàng)目相關(guān)管理制度，包括崗位職責(zé)、操作規(guī)程、安全防護(hù)等，強(qiáng)化按標(biāo)準(zhǔn)操作。提高承包商現(xiàn)場(chǎng)施工人員整體安全意識(shí)[6]。

1.5.2 設(shè)備管控

調(diào)剖現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備要做到銘牌清晰、配件齊全，符合現(xiàn)場(chǎng)施工需要。杜絕發(fā)生一切跑冒滴漏等污染環(huán)境的現(xiàn)象。定期檢查設(shè)備線路，對(duì)老化的配件等及時(shí)更換，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作規(guī)程及臺(tái)賬。若施工中設(shè)備出現(xiàn)損壞，應(yīng)及時(shí)檢測(cè)維修，避免因設(shè)備問(wèn)題耽誤工期和效果。

1.5.3 施工工序管控

以奈曼油田某調(diào)剖井為例。現(xiàn)場(chǎng)施工工序?yàn)椋?1)測(cè)正常壓力下的注水量與全井吸水指示曲線；(2)停注，關(guān)閉井口閘門(mén)；(3)按正擠方式連接井口管線及調(diào)剖堵水泵；(4)井口試壓 20 MPa不刺不漏；(5)在井口壓力不超過(guò)16 MPa情況下，連續(xù)正擠調(diào)剖劑各段塞。排量控制在 2～6 m3/h左右，泵注壓力控制在16 MPa以內(nèi)；待調(diào)剖劑全部段塞擠注完畢后，正頂替清水；(6)關(guān)井候凝48 h，恢復(fù)注水；(7)測(cè)試吸水指示曲線，進(jìn)行同位素吸水剖面測(cè)試，分析效果。

1.5.4 資料錄取管控

為了做好措施效果分析，各項(xiàng)數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確錄取同樣關(guān)鍵。調(diào)剖施工資料收集與錄取大致分為施工前、施工中、施工后三個(gè)過(guò)程[1]。

施工前主要包括區(qū)塊油藏構(gòu)造圖、措施井的井身結(jié)構(gòu)圖、注水層位、注水動(dòng)態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)、吸水剖面、井組對(duì)應(yīng)油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)液剖面等。用來(lái)初步判斷高吸水層、高含水層，是否需要實(shí)施調(diào)剖。

施工中需要制定專(zhuān)門(mén)的調(diào)剖施工臺(tái)賬，主要記錄施工井號(hào)、施工時(shí)間、加藥時(shí)間、實(shí)際藥劑注入量、施工壓力、施工排量等。另外施工中水質(zhì)抽檢數(shù)據(jù)錄取及藥劑成膠質(zhì)量抽檢數(shù)據(jù)錄取同樣重要。及時(shí)掌握配液用水中是否細(xì)菌超標(biāo)，是否鐵離子含量超標(biāo)，是否對(duì)現(xiàn)場(chǎng)成膠質(zhì)量產(chǎn)生影響，以便及時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化施工方案。例如表3中井例A現(xiàn)場(chǎng)施工中進(jìn)行正常抽檢，發(fā)現(xiàn)用注入水配制的調(diào)剖劑多次抽檢樣品成膠效果不達(dá)標(biāo)，后來(lái)通過(guò)協(xié)調(diào)改為清水配置藥劑，施工周期也由計(jì)劃26 d延長(zhǎng)至43 d，及時(shí)將影響降到最低。

表3 部分調(diào)剖井抽檢藥劑成膠質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表

施工后，需要跟蹤好壓降變化、注水啟動(dòng)壓力變化、吸水剖面變化、對(duì)應(yīng)油井累計(jì)產(chǎn)油量與綜合含水量等相關(guān)數(shù)據(jù)。做好措施前后的對(duì)比分析，評(píng)價(jià)措施后是否啟動(dòng)了新層，是否有效封堵了水竄通道，井組對(duì)應(yīng)油井日產(chǎn)量是否有所增加，綜合含水是否降低等。還可以根據(jù)錄取的數(shù)據(jù)計(jì)算調(diào)剖措施有效期、措施投入產(chǎn)出比，為進(jìn)一步分析整體效果，優(yōu)化調(diào)剖工藝方案提供數(shù)據(jù)支持。

例如某調(diào)剖井措施后從錄取的資料數(shù)據(jù)中可以明顯看出，該井一輪次調(diào)剖吸水厚度比例由26.0%上升到47.8%，二輪次調(diào)剖吸水厚度比例由47.8%上升到65%，啟動(dòng)新層的同時(shí)還封堵了高滲層，井組對(duì)應(yīng)的一口油井綜合含水明顯下降，縱向吸水狀況得到有效改善，且增油降水效果顯著。同期實(shí)施的另一口調(diào)剖井措施后吸水剖面雖然顯示吸水厚度由42.8 m下降至30.4 m，吸水厚度比例由69.6%下降至49.4%，但可以清晰看出封堵了高滲層，同樣也是見(jiàn)到了措施效果。

2 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

(1)由于油藏地質(zhì)特殊性、措施井組生產(chǎn)狀況差異化，必須個(gè)性化設(shè)計(jì)調(diào)剖工藝方案，做到一井一策。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，適時(shí)優(yōu)化調(diào)剖施工方案，確保施工成功率達(dá)標(biāo)。

(2)調(diào)剖施工過(guò)程較為復(fù)雜化，做好調(diào)剖施工中各個(gè)環(huán)節(jié)的管控工作，可進(jìn)一步確保調(diào)剖質(zhì)量，提升區(qū)塊整體開(kāi)發(fā)效果。

(3)通過(guò)對(duì)調(diào)剖效果影響因素的剖析，相關(guān)制度的建立與完善，能夠有效提升調(diào)剖措施有效率。截至目前，奈曼油田累計(jì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施調(diào)剖14井次，平均單井組含水下降5.3%，平均單井調(diào)剖措施有效期延長(zhǎng)109 d，平均單井組日增油1.8 t。

(4)個(gè)別調(diào)剖井隨著調(diào)剖輪次的增加，措施效果存在逐漸遞減的趨勢(shì)。可見(jiàn)調(diào)剖次數(shù)不宜過(guò)多。建議二輪次調(diào)剖后，可重新對(duì)區(qū)塊井組進(jìn)行評(píng)價(jià)篩選，優(yōu)化下一輪調(diào)剖時(shí)機(jī)和實(shí)施方案，以便發(fā)揮協(xié)同作用，進(jìn)一步提高調(diào)剖措施效果。