造紙廢液調剖劑在下二門油田的應用

余 倩,王雷緒,燕收廣,張春萍,趙月勤,武 杰

(1.中國石化河南油田分公司石油工程技術研究院,河南南陽473132;2.中國石化河南石油勘探局水電廠)

造紙廢液調剖劑在下二門油田的應用

余 倩1,王雷緒1,燕收廣1,張春萍1,趙月勤1,武 杰2

(1.中國石化河南油田分公司石油工程技術研究院,河南南陽473132;2.中國石化河南石油勘探局水電廠)

針對下二門油田中上層系平面及縱向上非均質性特別嚴重,吸水剖面存在較大差異等特點,從造紙廢液調剖劑的調剖機理及地層對調剖劑的性能要求等方面論述了造紙廢液調剖劑應用技術。現場應用實例及試驗證明,合適的深部調剖措施仍然是聚驅轉水驅階段進一步提高采收率較為合理有效的辦法。

造紙廢液;調剖劑;下二門油田;啟動壓力

下二門油田的儲層砂體為侯莊三角洲前緣沉積,水下分流河道和河道側緣構成了油區范圍內砂體的主體。受構造和沉積相的雙重控制,平面及縱向上砂體微相、物性變化快,非均質性特別嚴重。示蹤劑監測結果表明,平面注水推進速度在不同的方向差異大,注水方向性強,竄流嚴重;縱向上高滲透層段吸水能力強,控制難度大;層間層內動用不均,中低滲透層的潛力有待發揮[1]。

下二門油田中上層系于2008年1月達到方案設計的注聚量,將轉入后續水驅開發,從注聚過程看,各注入井均存在明顯的優勢,吸水剖面上也存在較大差異,為了防止轉水驅后注水的快速突破,進一步延長聚合物驅效果,有必要在轉后續水驅前進行一次整體調剖。根據轉后續水驅前地層對調剖劑各項性能的要求,決定采用造紙廢液調驅技術。

造紙廢液是堿法造紙產生的廢液,有獨特的物理、化學性質,作為驅油用劑,它既可以改善外排造成的環境污染,又可獲得較高的采收率和較好的經濟效益[2]。現場施工時,可用三采站內現有的擠注泵直接對多口水井同時施工,既簡單方便,又可節省施工費用,同時還可將造紙廢液調剖技術與造紙廢液驅油技術配套使用,對聚驅后減緩油井遞減、穩定后續產量,甚至小幅度提高區塊產量都有很大的促進作用。

1 造紙廢液調剖劑的調剖機理和性能

該調剖劑機理主要有以下幾個方面:一是利用膠沅膠束的顆粒性特點,確保其在被擠入油藏時以進入大孔道和高滲透層帶為主,僅有很少部分會污染油藏中低滲透層帶;二是由于膠沅膠束微粒的曲張性,其在更高壓力下會發生卷曲收縮,從而進入油藏深部孔隙而不會被剪切、斷裂,一旦進入油藏深部后,隨著其承受壓力的降低,膠沅膠束微粒將重新吸水膨脹;三是利用地層的濾失作用,使膠沅膠束微粒過濾、沉積、吸附在油藏大孔道和高滲透層帶內,從而降低油藏大孔道或高滲透層帶的滲透性、堵塞地層水流通道、改變注入水走向,達到調整油藏深部吸水剖面的目的。

調剖性能:①懸浮性良好,易于進行現場配置,既可用100 r/min的攪拌器配置,也可用射流泵或高壓水流沖稀配置。②膠束直徑介于10～150μm,可根據地層需求進行調整。③基本配方為0.5%～1.5%+水沖稀。④適應于20～220℃的溫度范圍;在220℃密封狀態下的熱穩定時間240 d。⑤適應于回注污水的高鹽(0.5～150 g/L)環境;抗剪切。⑥適應劑量為500～25 000 m3。

2 現場應用

2.1 選井

根據注水井調剖選井原則,選擇在下二門油田中上層系的5-112井、T5-351井進行調剖。

2.2 施工參數設計

2.2.1調剖劑用量的確定方法

用近井孔隙體積+遠井舌進孔道孔隙體積模型公式V=[0.5+LnRy/(Rjcosπ/n)]nRj2hφsin2π/(n+v)。

其中:V——優化設計的調剖總劑量,m3;n——為井下砂層所有竄流方向數,包括油藏古河道或砂體高滲透發育的兩個方向、竄流井或對應油井方向的總和(對應油井的竄流情況,可以通過示蹤劑技術來確定)n≥3;Ry——統一的舌進孔道半徑,即遠井調剖半徑,m;Rj——近井調剖半徑,根據具體施工井的注水情況來確定,m;h——調剖層砂厚,m;φ——調剖層平均孔隙度 ,%;cosπ/n——竄流方向半夾角的余弦函數值;sin2π/n——竄流方向夾角正弦函數,v——劑量調節余量,一般取±100 m3。

2.2.2施工排量與注入壓力的確定

從理論上講,注水井調剖的施工排量與其相應的施工壓力,應小于注水井原高吸水層注水壓力與注入速度,才能減少或避免對原低吸水層的污染;同時為取得更好的效果,現場施工時要仔細觀察注入壓力變化情況,原則上以壓力定排量[3-5]。

2.3調剖施工過程

從2008年4月28日到2008年6月20日,下5-112井共擠注大劑量調剖劑4 600 m3,累計頂替水2 500 m3,排量控制在5 m3/h,壓力在5.5～12.5 M Pa之間。從2008年5月12日到2008年6月20日結束,T5-351井共擠注大劑量調剖劑3 600 m3,期間頂替水約500 m3,調剖劑排量控制在5～6 m3/h,壓力在7～11 M Pa之間。

3 效果分析

3.1 壓降曲線明顯變緩

調剖后壓降明顯變緩,這說明地層大孔道和高滲透層帶得到封堵,地層能量有所提高,平面上吸水矛盾得到改善,初步達到了地質方案所要求的調剖目的(圖1)。

圖1 下5-112井調剖前后壓降曲線對比

3.2 啟動壓力大幅提高

下5-112井調前高滲透帶啟動壓力高,低滲透帶啟動壓力低,其高滲透帶啟動壓力5.32 M Pa、吸水指數92.59 m3/(M Pa·d);低滲透帶啟動壓力4.22 M Pa、吸水指數 47.17 m3/(M Pa ·d);調剖后 ,下5-112井油層吸水不再分帶,其啟動壓力11.272 M Pa、吸水指數為90.91 m3/(M Pa·d),啟動壓力比調剖前大幅提高,吸水指數比調前的高滲透帶低、比調前的低滲透帶明顯提高(圖2)。

3.3 區塊產油量從調剖前的遞減轉變為調剖后的遞增

圖2 下5-112井調剖前后吸水指示曲線對比

調剖前區塊產油量年遞減為25.524 t,調剖后區塊產油量不僅不再遞減、而且略有增產(年增產為7.884 t)(圖 3)。

按此計算,調剖后凈增油280.32 t,減少遞減899.84 t,調剖合計增油1 180.16 t、調剖有效時間已達160 d且繼續有效。

圖3 調剖前后區塊日產油量趨勢對比

4 結論與認識

(1)下二門中上油組聚驅后轉水驅前,下5-112和 T5-351兩井調剖施工效果良好,不僅達到了減小區塊遞減率、穩定區塊后續注水階段產油量的目的,而且抑制了地層高滲透帶的吸水能力,大幅度提高了地層低滲透帶的吸水量,大大改善了區塊的注水狀況。

(2)聚驅后區塊至少部分地層仍有較大的挖潛余地,只要選擇恰當合適的工藝措施,仍然可以穩定部分聚驅后轉水驅區塊的產油量(甚至可能提高個別區塊的產量),延長聚驅效果,進一步提高采收率[4]。

(3)將“近井多邊形+遠井舌進”孔道孔隙體積模型與造紙廢液調剖劑相結合,為聚驅后轉水驅區塊及一般非均質地層進一步穩產、延長開發效果、提高采收率提供了一條較好的措施手段,為聚驅后區塊進一步挖潛作了一次非常有意義的嘗試。

(4)造紙廢液調剖劑的主劑為造紙廢液,能滿足對地層深部調剖的大劑量要求,但堵劑配方和注入工藝還有待進一步的優化,改善下二門油田的注水開發效果。

[1] 金留青,翁靜.調剖技術在下二門油田后期開發中的應用[J].石油天然氣學報,2006,28(3):349-351.

[2] 李孟濤,張浩,劉先貴.利用造紙廢液提高稠油油田采收率[J].特種油氣藏,2005,12(5):87-90.

[3] 王從領,曾玲,車萬俠,等.凝膠顆粒再交聯調剖技術[J].石油地質與工程,2010,24(3):79-81.

[4] 付小坡,曾佳軍,高文明,等.聚合物驅后進一步提高采收率技術綜述[J].石油地質與工程,2010,24(5):88-90.

[5] 王聰,張冬會,李福軍,等.乳液在淺調剖體系的研究與應用[J].斷塊油氣田,2009,16(2):109-111.

TE357.4

A

1673-8217(2011)05-0134-03

2011-02-12;改回日期:2011-05-23

余倩,工程師,1969年生,1990年畢業于南陽師范學院,現從事油田化學調剖堵水技術的研究工作。

編輯:劉洪樹