安繼剛,王 鵬,劉鵬虎

(延長(zhǎng)油田股份有限公司富縣采油廠,陜西 延安 716000)

0 前言

W油田Y采油區(qū)儲(chǔ)層處于三角洲前緣沉積環(huán)境,主要為一套三角洲前緣水下分流河流沉積,儲(chǔ)集層主要為分流河道砂體,巖性主要為以灰色粉-細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖為主,儲(chǔ)層致密,屬低孔、低滲-特低滲儲(chǔ)層,非均質(zhì)性強(qiáng),平均孔隙度6.7%-10.9%,平均滲透率0.18～0.84 md。地面原油具有低密度、低黏度、低含硫量、低凝固點(diǎn)等特點(diǎn)。

開發(fā)初期,為補(bǔ)充地層壓力,采用合注、超前注水等開發(fā)方式,且注水強(qiáng)度大,注水井平均注水量超過25 m3/d。油井在投產(chǎn)時(shí)需要壓裂改造,部分注水井是轉(zhuǎn)注井,注水后注入水沿高滲層快速推進(jìn),導(dǎo)致油井含水快速上升,造成水淹。當(dāng)前針對(duì)注水造成的水淹井一般采取關(guān)井、封堵注水層位改層生產(chǎn)非注水層位的生產(chǎn)措施,將主力厚油層全部封堵住,無法挖掘剩余油潛力,而注水層位均是油層物性好的高產(chǎn)層位,每年由此造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1 國(guó)內(nèi)反向調(diào)剖驅(qū)油現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)在注水開發(fā)中治理注水水淹的措施主要是進(jìn)行注水井調(diào)剖調(diào)驅(qū),此措施是改善二次采油開發(fā)效果的一種主要的控水穩(wěn)油手段,隨著注水井多次的措施,效果逐漸變差。生產(chǎn)中通過不斷優(yōu)化調(diào)剖體系、調(diào)剖工藝,擴(kuò)大調(diào)剖施工規(guī)模來提高調(diào)剖效果。在注水水端采取措施只能增加注水井的近井地帶的波及體積,注入水會(huì)很快會(huì)突破堵劑,很快回到原來的高滲流帶,導(dǎo)致調(diào)剖有效期較短。隨著技術(shù)的發(fā)展,提出從油井注入調(diào)剖劑,增加注水井的中、遠(yuǎn)井地帶的波及體積,解決注水井多輪次調(diào)剖效果遞減的問題。目前反向調(diào)剖堵水技術(shù)已從單一物理、化學(xué)堵水,發(fā)展成集物理、化學(xué)、微生物等同時(shí)起作用的調(diào)、堵、驅(qū)為一體的高效調(diào)驅(qū)技術(shù),實(shí)現(xiàn)油層層內(nèi)堵水,堵水不堵油[3]。

2 原理

油井反向調(diào)驅(qū)技術(shù)綜合利用表面活性劑、微生物驅(qū)油和油井堵水相結(jié)合的復(fù)合堵劑對(duì)油井的高含水層進(jìn)行選擇性封堵,在油層深部使液流改向,堵水的同時(shí)將驅(qū)油劑注入較遠(yuǎn)的低滲透儲(chǔ)層中,充分發(fā)揮微生物和化學(xué)驅(qū)油劑提高驅(qū)油效果(圖1)。

圖1 反向調(diào)驅(qū)作用原理示意圖

復(fù)合調(diào)堵劑實(shí)現(xiàn)厚油層堵水,且堵水基本不堵油,同時(shí)微生物還可以降解長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴類化合物,生成有機(jī)酸、醇、生物表面活性劑和生物聚合物,用以處理高含蠟原油,降低原油粘度,控制近井地層、油井結(jié)蠟,抑制硫酸鹽還原菌的生長(zhǎng)污染,控制H2S,并且也可用于原油破乳脫水及回注污水的凈化處理[4-6]。這樣從根本上高注入水的波及系數(shù)和驅(qū)油效率,提高采收率。

3 反向調(diào)驅(qū)技術(shù)應(yīng)用

3.1 實(shí)施方式

反向調(diào)剖(驅(qū))的實(shí)施有兩種方式:單井油井調(diào)剖和同單元多油井共同調(diào)剖。其作用的油藏部位離水井較遠(yuǎn),相當(dāng)于油藏深部調(diào)驅(qū),但比深部調(diào)驅(qū)工藝簡(jiǎn)單,所用堵劑的量少[7-10]。

3.2 注入關(guān)鍵技術(shù)

要把調(diào)堵劑順利高效的注入,使堵劑有選擇性地進(jìn)入高含水層,要做好以下關(guān)鍵技術(shù):

(1)利用高含水層滲透率高的差異將堵劑注入高含水層。

(2)利用水基堵劑的親水性實(shí)現(xiàn)堵劑的選擇性注入。

(3)先向油層注水提高中低滲透層壓力,利用中高滲透層的壓力擴(kuò)散差注入堵劑[11-12]。

(4)采用正常注水的排量低速注入。

3.3 堵劑的選擇注入工藝

與注水井調(diào)剖施工類似,有兩種堵劑放置方法:(1)單液法:依據(jù)堵劑的強(qiáng)度和失去流動(dòng)性的時(shí)間來控制,使其注入地層后將停留在不同的位置。(2)雙液法:通過不同隔離液的體積大小調(diào)整堵劑的注入深度[13-14]。

4 調(diào)驅(qū)劑室內(nèi)優(yōu)選

4.1 選擇封堵劑的性能

4.1.1 膠結(jié)強(qiáng)度和駐留性研究

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明,要提高封堵的效果,必須保證堵劑固化后與周圍界面要形成良好的交界。堵劑與水泥相比具有截然不同的性能(表1),活性材料與膠結(jié)固化材料形成的水化反應(yīng)可以增強(qiáng)界面的膠結(jié)強(qiáng)度。

表1 固化體膠結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)

4.1.2 抗溫性能和抗鹽性能

目前所用封堵劑可用于高溫井(30℃～160℃),無機(jī)鹽、復(fù)合鹽和礦化度不同的地層水對(duì)封堵劑的強(qiáng)度幾乎沒有影響,滿足抗溫性和抗鹽性的要求。

4.2 選擇性堵劑配方

(1)結(jié)構(gòu)形成劑用量確定

表2 膨脹型性填充劑用量表

(2)膨脹型性填充劑用量

表3 結(jié)構(gòu)形成劑用量

4.3 穩(wěn)定劑用量確定

表4 穩(wěn)定劑用量

4.4 性能評(píng)價(jià)

(1)水和堵劑相對(duì)用量見表5,加改性聚丙烯酰胺+15%結(jié)構(gòu)形成劑+3.5%膨脹型性填充劑+3%穩(wěn)定劑,效果如表5。

表5 水和堵劑比的影響

表6 溫度影響

表7 不同工藝方法堵水效果分析

4.5 確定滲透性堵劑配方

5 礦場(chǎng)實(shí)踐

5.1 選井

W油田Y采油區(qū)采取合注、超前注水且注水強(qiáng)度大,不能統(tǒng)籌兼顧注采平衡,造成多口井水淹,在明確見水原因和規(guī)律的基礎(chǔ)上,結(jié)合油田實(shí)際,考慮注入工藝的和堵劑的適應(yīng)條件,選擇合適油井進(jìn)行作業(yè):

(1)由于天然裂縫或壓裂裂縫造成的暴性水淹,采出程度較低,油井具有一定的潛能。

(2)油層物性好存在注入水突進(jìn)的情況,注量調(diào)整后效果不明顯。

(3)注水井多次調(diào)驅(qū)調(diào)剖后效果不明顯。

(4)對(duì)應(yīng)注水井的注水對(duì)其影響明顯,但水驅(qū)效果差。

(5)層間或?qū)觾?nèi)滲透率差異大,注入水在層間分布相差懸殊,而又難以用機(jī)械方法封堵的油井井;

5.2 施工工藝及參數(shù)優(yōu)化

5.2.1 注入工藝的選擇

在室內(nèi)進(jìn)行巖心模擬實(shí)驗(yàn),采用復(fù)合段塞注入法效果好于傳統(tǒng)注入法,注入工藝采用復(fù)合段塞注入。

5.2.2 注入工藝

采用復(fù)合段塞注入法施工:第一個(gè)段塞是微生物聚醚復(fù)合驅(qū)油劑,第二個(gè)段塞注入微生物咪唑啉復(fù)合驅(qū)油劑,第三個(gè)段塞是復(fù)合調(diào)堵劑,第四個(gè)段塞注入復(fù)合調(diào)堵劑活性改性聚丙烯酰胺凝膠,第五個(gè)段塞注入復(fù)合調(diào)堵劑,第六個(gè)段塞是微生物咪唑啉復(fù)合驅(qū)油劑。

5.3 施工前后效果對(duì)比

在Y采油區(qū),從2020年5月至8月共進(jìn)行油井反向調(diào)驅(qū)(堵水)試驗(yàn)井5口,措施前5口井平均單井日產(chǎn)液3.15 t,單井平均日產(chǎn)油0.08 t,含水率97.4%。措施180 d后5口井單井平均日產(chǎn)液2.86 t,平均單井日產(chǎn)油1.45 t,含水率49.30%。平均單井日增油1.37t。截止到2021年底,已累計(jì)增油3 109.2 t,降水增油效果明顯。

6 結(jié)語(yǔ)

(1)低滲-特低滲透油藏存在注水易單向突進(jìn)的問題,可以通過有機(jī)結(jié)合驅(qū)油劑和選擇性堵劑,采用反向堵水工藝解決,提高采收率。

(2)由于由油井注入堵劑,要采用相對(duì)較慢的注入速度。

(3)通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施,降水增油效果明顯。