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杭洪燕
(中石化西北油田分公司 采油一廠,新疆 輪臺 841600)
X油田三疊系阿四段油藏為大套泥巖夾薄層砂巖沉積[1-3],儲層埋藏深(>4000 m),厚度薄(5.1 ~21.5 m),延伸長(4.6~16 km),河道寬度窄(100~800 m)[4-6],前期主要依靠天然能量開發(fā)。隨著地層能量的快速下降,已進入注水開發(fā)階段。X油田大部分河道砂油藏具有典型的中間物性好、邊部物性差的特征,并且油藏平面及縱向上分布著不連續(xù)的夾層和分隔性不一的斷層,進一步加劇了油藏的非均質(zhì)性。非水流優(yōu)勢方向的油井受效不明顯,地層能量難以得到有效補充;水流優(yōu)勢方向的油井,注入水易延高滲條帶突破,導致注入水波及面較窄,水線推進速度快,油井見水早,整體注水利用率下降,開發(fā)效果變差。X油田深層河道砂油藏近幾年開始啟動調(diào)驅(qū)現(xiàn)場試驗及推廣應(yīng)用工作,取得了一定的認識。本文以X油田Y區(qū)塊河道砂油藏為研究對象,根據(jù)油藏孔喉大小,優(yōu)化調(diào)驅(qū)體系,開展現(xiàn)場實驗,從而形成一套適合河道砂油藏在中高含水期的調(diào)驅(qū)技術(shù),為提高采收率做好技術(shù)支持。同時,建立了一套調(diào)驅(qū)評價體系,為調(diào)驅(qū)效果評價提供理論支撐。
Y區(qū)塊三疊系阿四段油藏為復合圈閉,地層整體以泥巖為主,并發(fā)育多套薄砂層。其中,底部薄砂層為主要目的層,其頂、底板和側(cè)向分別被泥巖封擋,形成良好的儲蓋組合。油藏構(gòu)造整體呈東南高西北低的趨勢,河道局部發(fā)育構(gòu)造高點,東部井組受斷層夾持,構(gòu)造變緩[7-8]。
Y區(qū)塊目標砂體以灰色、淺灰色細粒-中粒長石巖屑砂巖為主,儲層孔隙發(fā)育,分布不均勻??紫额愋椭饕獮榱ig孔、粒間溶孔。巖心中可見塊狀層理、頂部含泥礫,縱向上表現(xiàn)為復合韻律特征;還有部分巖心為塊狀層理、可見炭屑斜層理,縱向上表現(xiàn)為正旋回的韻律特征。從測井曲線來看,河道以東表現(xiàn)出明顯的正韻律特征(鐘型、箱型),河道以西表現(xiàn)為復合韻律特征(漏斗型)。同時,垂直河道的地震剖面出現(xiàn)透鏡狀反射特征,綜合巖心、測井、地震分析,Y區(qū)塊砂體主要為水下分流河道沉積[7-8]。
根據(jù)Y區(qū)塊取心資料統(tǒng)計,河道阿四段儲層為中孔、中滲儲層??v向上變異系數(shù)大于0.7,非均質(zhì)性嚴重,平面上變異系數(shù)在0.5~0.7,非均性中等。根據(jù)敏感性分析,阿四段儲層為弱速敏,弱水敏,無鹽敏,弱酸敏,弱堿敏,潤濕性中性。結(jié)合PVT試驗結(jié)果,Y區(qū)塊為中孔、中滲、常溫常壓、未飽和的巖性油藏[7-8]。
應(yīng)用井口壓降曲線監(jiān)測技術(shù),引入井口壓降曲線充滿系數(shù)FD(Fullness Degree)概念,定性判斷儲層孔道大小。從河道砂注水井井口壓降曲線統(tǒng)計規(guī)律得到:FD值小于0.5,存在大孔道,其值越小,大孔道孔徑越大;FD值大于0.5,大孔道不明顯,其值越大,地層的滲透率越低。FD值越小,泄壓越快,儲層孔道越大,高導流通道越發(fā)育。從充滿系數(shù)評價結(jié)果看,Y2、Y3井組值最小,井間存在水流優(yōu)勢通道。見表1。
表1 Y區(qū)塊注水井充滿系數(shù)FD統(tǒng)計表
Y區(qū)塊自水驅(qū)開發(fā)以來,注入水逐漸突破,中高含水井數(shù)占比逐年增多,導致生產(chǎn)井產(chǎn)能逐年下降;西部河道整體含水上升快,產(chǎn)能較低,東部河道含水穩(wěn)定,是目前的主要貢獻區(qū)。同時,對東西部平均液面和存水量進行對比,西部河道能量保持程度高,東部河道能量保持程度低。水淹速度的快慢與油藏的非均質(zhì)性有關(guān),離散型非均質(zhì)性油藏和連續(xù)型非均質(zhì)性油藏的含水率曲線分別呈階躍式上升和連續(xù)上升[9]。Y區(qū)塊西部井間發(fā)育優(yōu)勢滲流通道,因此注入水突破后表現(xiàn)為快速水淹特征。
針對Y區(qū)塊河道砂油藏高溫(120 ℃)、高鹽[(20~22)×104礦化度]、非均質(zhì)性強的特點,優(yōu)選出適合河道砂油藏的非連續(xù)相堵調(diào)轉(zhuǎn)向劑及抗溫抗鹽聚合物凝膠調(diào)驅(qū)體系,它們的性能穩(wěn)定、封堵性良好、耐沖刷,最終采收率比水驅(qū)提高11%(表2)。研發(fā)的適合河道砂油藏的抗溫耐鹽表面活性劑,可使油水界面張力接近 10-3m/m 數(shù)量級,最終采收率比水驅(qū)提高10%(表3)。
表2 非連續(xù)相堵調(diào)轉(zhuǎn)向劑+聚合物凝膠驅(qū)提高采收率實驗結(jié)果
表3 表面活性劑巖心驅(qū)油實驗結(jié)果
對于井間存在優(yōu)勢滲流通道的,注入水突破后形成極端耗水帶,導致注入水低無效循環(huán)、井組水驅(qū)效率低的開發(fā)矛盾,因此需要針對性的選取調(diào)驅(qū)對策。根據(jù)剩余油的分布特征,將剩余油分成3類:井間弱水驅(qū)剩余油,高滲條帶外剩余油,波及區(qū)微觀剩余油。對于井間弱水驅(qū)剩余油和高滲條帶外剩余油,以深部運移封堵優(yōu)勢通道,擴大波及系數(shù)為主;對于波及區(qū)微觀剩余油,在擴大波及系數(shù)的同時添加表面活性劑,以提高驅(qū)油效率。因此選擇“驅(qū)油為主,封堵為輔”的調(diào)驅(qū)體系進行治理。
“調(diào)”和“驅(qū)”雙重作用會有效改善水驅(qū)開發(fā)效果。2022年首次在Y區(qū)塊河道砂油藏開展調(diào)驅(qū)實踐,形成了河道砂油藏三種調(diào)驅(qū)評價體系:注入井評價體系、生產(chǎn)井評價體系、綜合評價體系,為調(diào)驅(qū)效果評價提供了理論支撐。
1)注入井評價體系:首先是對調(diào)驅(qū)前后的吸水能力進行對比。Y3井的啟動壓力由調(diào)驅(qū)前的 16.5 MPa 上升到 18.2 MPa,吸水指數(shù)由 34.4 m3/(d·MPa)下降到 18.6 m3/(d·MPa)(圖1),壓降速度由 0.2829 MPa/min 下降到 0.0829 MPa/min(圖2),反應(yīng)吸水能力變差。同時,引入霍爾導數(shù)曲線評價注入化學藥劑后地層滲透率的變化情況。調(diào)驅(qū)后Y3井的視祖力系數(shù)和視殘余阻力系數(shù)都大于1(圖3)。根據(jù)文獻調(diào)研,當視阻力系數(shù)大于1時,說明水的流動性能比化學溶液好,從而降低了流體之間的流度比,提高驅(qū)油效率;當視殘余阻力系數(shù)大于1時,說明注入的化學劑流體降低了地層中高滲層的滲透率,提高波及系數(shù)[10],說明調(diào)驅(qū)劑進入地層形成了一定的封堵。
圖1 Y3井調(diào)驅(qū)前后吸水指數(shù)曲線
圖2 Y3井調(diào)驅(qū)前后壓降變化曲線
圖3 Y3井不同階段霍爾導數(shù)曲線變化圖
2)生產(chǎn)井評價體系:從生產(chǎn)井產(chǎn)狀來看,調(diào)驅(qū)后受效井含水下降,區(qū)塊日平均產(chǎn)油由 60 t 最高上升至 100 t,調(diào)驅(qū)累增油達到了 4000 t,調(diào)驅(qū)效果較好。
3)綜合評價體系:從甲型水驅(qū)曲線調(diào)驅(qū)前后對比來看,調(diào)驅(qū)后曲線走勢減緩,斜率由0.0576下降到0.047,預測水驅(qū)采收率由51.1%上升到56.6%(圖4),區(qū)塊水驅(qū)效果明顯改善。
圖4 Y區(qū)塊調(diào)驅(qū)前后甲型特征水驅(qū)曲線分析圖
1)在Y區(qū)塊河道砂油藏,采用多劑、多粒徑、多段塞的抗溫抗鹽調(diào)驅(qū)體系,達到了注得進、堵得住的目的,有效封堵水流優(yōu)勢通道;實現(xiàn)對應(yīng)油井降水增油,改善調(diào)驅(qū)效果,且對應(yīng)油井的有效期在200天左右,表明目前適合X油田河道砂油藏的提高采收率技術(shù)為非連續(xù)相堵調(diào)轉(zhuǎn)向劑及抗溫抗鹽聚合物凝膠調(diào)驅(qū)體系+抗溫耐鹽表面活性劑。
2)目前X油田河道砂油藏部分油井已經(jīng)進入中高含水階段,建議優(yōu)選井組進行調(diào)驅(qū),并且結(jié)合室內(nèi)實驗及數(shù)值模擬優(yōu)選調(diào)驅(qū)時機,形成完善的河道砂油藏調(diào)驅(qū)綜合治理對策。
3)形成了一套河道砂油藏調(diào)驅(qū)效果評價方法,建立了“生產(chǎn)井、注入井、區(qū)塊”為核心的三維度評價方法,用以全方位、多角度評價調(diào)驅(qū)效果。