安塞油田中高含水期剩余油有效動用技術(shù)研究

梁 毅，石海霞，魏 韋，趙 春，樊 松

(中國石油長慶油田分公司油氣工藝研究院低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室，陜西西安 710021)

1 油田基本概況

安塞油田位于鄂爾多斯盆地一級構(gòu)造單元陜北斜坡中段東部，區(qū)域構(gòu)造為傾角僅半度左右的平緩西傾單斜，局部發(fā)育近東西向的低緩鼻狀隆起，目前動用含油面積63.41 km2，地質(zhì)儲量4227.23×104t。主力層系為三疊系長6油層，儲層平均孔隙度12.4%，平均滲透率1.29×10-3μm2，原始地層壓力8.3～10.0 MPa，是典型的“三低”油藏。安塞油田于20世紀(jì)80年代末投入開發(fā)，包括20多個油藏，共有采油井667口，日產(chǎn)液1 838 t，日產(chǎn)油837 t，綜合含水54.5%，采油速度0.57%；注水井304口，平均單井日注水平19 m3，月注采比2.43，累注采比1.82。

2 存在的問題

安塞油田存在儲量利用程度低、單井產(chǎn)量低、采油速度較低的開采特征，井間剩余油分布和注采井網(wǎng)關(guān)系不明確，目前剩余油動用主要通過油井轉(zhuǎn)注、注水井轉(zhuǎn)抽、油井復(fù)產(chǎn)等改變液流方向的手段，但隨著油田的進(jìn)一步開發(fā)，單項技術(shù)已不能滿足中高含水期油田開發(fā)需要，并且剩余油有效動用配套技術(shù)還不成熟，手段單一，應(yīng)用范圍小。

(1)油井見水后產(chǎn)量遞減快。低滲透油藏見水后，采油指數(shù)連續(xù)大幅度下降，采液指數(shù)急劇下降，雖在高含水期采液指數(shù)慢慢回升，但最終也不能恢復(fù)到原始采液指數(shù)。關(guān)鍵問題是對剩余油的分布規(guī)律缺乏準(zhǔn)確的認(rèn)識。

(2)裂縫性低滲透砂巖油藏注水水竄嚴(yán)重。低滲透砂巖油藏往往有天然裂縫，采油井均壓裂投產(chǎn)，還存在人工壓裂裂縫，這類油藏一旦注水壓力超過破裂壓力或裂縫開啟壓力，裂縫即處于開啟狀況，導(dǎo)致注水井的吸水能力急劇增大，當(dāng)井網(wǎng)與裂縫分布規(guī)律及方向不相適應(yīng)時，沿注入水主流線方向的油井水竄嚴(yán)重，有的井注水幾天就出現(xiàn)油井暴性水淹。

(3)油井單井產(chǎn)量低，國內(nèi)外可借鑒的穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)較少。低滲透油田具有單井產(chǎn)量低、遞減快的特點，而與之相匹配的剩余油有效動用的工藝技術(shù)較為缺乏，主要表現(xiàn)在幾個方面：一是同井同層重復(fù)壓裂裂縫延伸模型的建立需要深化研究；二是對中高含水油藏的措施對象不明確，有針對性的重復(fù)壓裂工藝技術(shù)難以確定；三是堵水調(diào)驅(qū)沒有成熟的堵劑來應(yīng)對油井出水情況；四是隨著老油田油藏的注水開發(fā)時間延長，油套管腐蝕破損，部分套損井關(guān)井后導(dǎo)致井網(wǎng)殘缺，上層水倒灌至油層中，含水大幅上升，致使產(chǎn)能下降。

3 剩余油分布規(guī)律研究

(1)精細(xì)刻畫單砂體展布特征。單砂體連通性對壓裂縫的延伸具有重要影響，在野外露頭、測井精細(xì)對比基礎(chǔ)上將安塞油田長611-2細(xì)分為4個單油砂體，為精細(xì)化建模奠定基礎(chǔ)。

(2)建立了三維力學(xué)模型及裂縫模型。以往使用的是用高滲帶描述裂縫單重介質(zhì)模型，僅能描述認(rèn)識清晰的裂縫。針對存在的問題，通過各種應(yīng)力計算公式，提出在三維網(wǎng)格節(jié)點上分別求取出每個節(jié)點上重力應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力、孔隙壓力，建立三維應(yīng)力場新方法，突破了傳統(tǒng)地應(yīng)力測量和計算不能得到空間連續(xù)變化的非均質(zhì)應(yīng)力場模型，建立了巖石力學(xué)三維模型及裂縫模型，在此基礎(chǔ)上，將人工裂縫模型嵌入基質(zhì)模型中，建立了裂縫-基質(zhì)模型，裂縫系統(tǒng)網(wǎng)格步長精細(xì)至1 m，使單井?dāng)M合率達(dá)到90%，精細(xì)刻畫裂縫分布及對滲流影響，剩余油分布更加準(zhǔn)確。

通過應(yīng)用上述模型模擬表明，安塞油田東部裂縫發(fā)育區(qū)采出程度低，剩余油分布于裂縫兩側(cè)；中西部孔隙區(qū)含水高、采出程度高，剩余油主要存在于局部大井距、井網(wǎng)不完善區(qū)域，目前主力層長611-2層平均含油飽和度0.5039。

(3)應(yīng)用多平臺、多模式和多源數(shù)據(jù)對地層流體分布狀況進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)一步明確剩余油分布規(guī)律。平面上采用動態(tài)監(jiān)測、數(shù)值模擬、檢查井等方法表明，裂縫滲流區(qū)水驅(qū)前緣呈條帶狀，剩余油呈條帶狀分布，主要分布于裂縫側(cè)向；剖面上統(tǒng)計分析260口加密井，低滲段占總厚度的31%左右，整體動用程度較低，同一注采井組側(cè)向井剖面水洗程度低于主向井，主向油井剖面水洗程度隨注采井距的增加而降低，剩余油主要集中在低滲層段。其中表1所列的檢查井分析表明，裂縫主流線方向水淹厚度大、水洗比例高，而側(cè)向水淹程度低，剩余油富集。裂縫和孔隙滲流區(qū)剩余油分布模擬表明，裂縫是影響水驅(qū)波及規(guī)律的主要因素，裂縫滲流區(qū) 水驅(qū)前緣呈條帶狀，剩余油主要分布于裂縫側(cè)向。

表1 水淹狀況分析

4 剩余油有效動用工藝技術(shù)研究

4.1 井網(wǎng)調(diào)整

由于地層裂縫帶的存在，部分油井出現(xiàn)了裂縫性水淹，已經(jīng)進(jìn)入了中高含水期。為此，在對剩余油分布規(guī)律認(rèn)識的基礎(chǔ)上，進(jìn)行井網(wǎng)調(diào)整，通過原井網(wǎng)角井轉(zhuǎn)注、對稱加密4口采油井，形成小井距的正方形反九點井網(wǎng)，即一次加密后井距240～260 m，排距160～190 m，井網(wǎng)密度17.7口/km2，并現(xiàn)場實施132口井，取得了較好效果。

4.2 重復(fù)壓裂

結(jié)合剩余油平面及剖面分布規(guī)律，以動用側(cè)向剩余油為目的，提出封堵老縫定向射孔轉(zhuǎn)向壓新縫技術(shù)思路，即采用高強度裂縫固化劑及定向射孔工藝方法，在優(yōu)選區(qū)塊的基礎(chǔ)上，借助暫堵劑的橋堵作用，使縫內(nèi)凈壓力升高，向原裂縫側(cè)向突破，形成新的轉(zhuǎn)向裂縫，達(dá)到動用側(cè)向剩余油的目的。

(1)選井選層及壓前診斷技術(shù)。選取安塞油田最為敏感的評估要素，采取模糊識別方法，計算目標(biāo)井歐氏貼近度，依此對候選井層進(jìn)行排序，優(yōu)選區(qū)塊，壓后增油水平基本與歐氏貼近度值大小成比例，符合率近80%，見表2。

(2)研發(fā)了LC高強度復(fù)合堵劑。研發(fā)的高吸水膨潤高分子水溶性暫堵劑 LTM-2，在地層條件下，24小時內(nèi)可在油水環(huán)境中充分溶解，顆粒密度1.19 g/cm3，固凝時間6～24 h，抗壓強度8～20 MPa，具有便于液體攜帶和投放、封堵強度高、與地層膠結(jié)強度高等特點，能夠?qū)崿F(xiàn)封堵老縫、形成轉(zhuǎn)向新裂縫的目的。

表2 歐氏貼近度及增油量

(3)應(yīng)用定向射孔壓新縫的工藝技術(shù)。按照儲層剩余油分布方位，采用定向射孔工藝，強制轉(zhuǎn)向形成新裂縫，確定射孔方位，進(jìn)行轉(zhuǎn)向壓裂，實現(xiàn)儲層剩余油挖潛的目的。

4.3 堵水調(diào)驅(qū)

針對安塞油田天然裂縫發(fā)育、油井見水特征復(fù)雜、地層水礦化度高等問題，開展堵水調(diào)剖工藝技術(shù)研究。確定了水驅(qū)優(yōu)勢通道類型：孔隙型、裂縫-孔隙型、裂縫型；通過動靜態(tài)結(jié)合、動態(tài)監(jiān)測綜合應(yīng)用，形成了低滲透油藏調(diào)剖選井竄流通道綜合識別方法，調(diào)剖選井技術(shù)由動態(tài)定性分析向半定量綜合方法轉(zhuǎn)變；對堵劑配方進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，降低聚合物濃度50%，使其老化時間延長4個月；研發(fā)了相適應(yīng)的弱凝膠、高強度有機凝膠體系，篩選了性能優(yōu)良的體膨顆粒等堵劑，形成了不同竄流通道類型的調(diào)剖技術(shù)。

4.4 套損井治理

安塞油田延安組富含CO2，洛河層含O2氣體，它們是主要腐蝕源。套損主要原因是由于前期完井時水泥上返未封固延安組，導(dǎo)致延安組為主的上部水層套管腐蝕穿孔。為此，通過套損機理及特點研究，開展了封隔器隔水采油、化學(xué)堵漏、套管補貼、擠水泥二次固井等治理技術(shù)研究，形成了以長壽命防倒灌隔水采油為主體技術(shù)的復(fù)產(chǎn)工藝。該工藝采用尾管或桶狀卡瓦支撐，對套管傷害小，且延長了封隔器工作壽命；采用插管對接硬密封方式，不易損壞，檢泵時不起出封隔器，配合防倒灌裝置的使用，可防止水層倒灌污染油層；采用雙封隔器組合密封，提高了封隔可靠性。

5 應(yīng)用效果

上述剩余油有效動用技術(shù)已在安塞油田推廣應(yīng)用1 100余井次， 水驅(qū)儲量控制程度保持穩(wěn)定(90.5%)，水驅(qū)儲量動用程度由調(diào)整前的72.2%提高到78.0%，水驅(qū)狀況均達(dá)到Ⅰ類開發(fā)水平，累計增油20余萬噸，試驗區(qū)采收率提高了1.8%，油藏整體開發(fā)形勢較好。剩余油有效動用技術(shù)為安塞油田實現(xiàn)長期穩(wěn)產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

6 結(jié)論

(1)通過深化人工裂縫描述及分布研究，結(jié)合裂縫-基質(zhì)模型數(shù)值模擬，得到了安塞油田平面和剖面剩余油分布規(guī)律。

(2)通過綜合應(yīng)用井網(wǎng)調(diào)整、重復(fù)壓裂、堵水調(diào)驅(qū)、套損井治理等剩余油有效動用工藝技術(shù)，安塞油田累計增油20余萬噸，采收率提高了1.8%，改善了油田開發(fā)效果。

(3)結(jié)合安塞油田實際開發(fā)地質(zhì)情況，形成了一套適用于安塞油田模式的剩余油有效動用技術(shù)。

[1] 史樹彬,劉承杰,靳彥欣，等.高含水期油藏提液影響因素研究[J].石油地質(zhì)與工程，2012,26(5)：83-85.

[2] 金萍,呂文新,劉永萍,等.高含水期油藏數(shù)值模擬整體調(diào)控技術(shù)[J].石油地質(zhì)與工程，2007,21(2)：55-58.

[3] 宋子齊,程國建,王靜,等.特低滲透油層有效厚度確定方法研究[J].石油學(xué)報，2006，(6)：103-106.

[4] 徐進(jìn)成,姜建偉,劉崢君,等.雙河油田江河區(qū)高含水期剩余油分布特征及挖潛對策[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，(5)：53-56.

[5] 逸,萬新德,孫力紅.精細(xì)地質(zhì)研究成果在油田特高含水期綜合調(diào)整中的應(yīng)用[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，(4)：29-31.

[6] 孫洪志,王群,唐偉.多方案重復(fù)可調(diào)堵水技術(shù)的應(yīng)用與認(rèn)識[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，(1)：81-84.

[7] 束青林,張本華,毛衛(wèi)榮,等.孤島油田特高含水期提高采收率技術(shù)措施及效果[J].油氣地質(zhì)與采收率，2009，(5)：52-55.

[8] 王娟茹,邵先杰,胡景雙,等.復(fù)雜小斷塊油田剩余油分布規(guī)律[J].油氣地質(zhì)與采收率，2009，(3)：76-78.

[9] 魏紀(jì)德,杜慶龍,林春明,等.大慶油田剩余油的影響因素及分布[J].石油與天然氣地質(zhì)，2001，(1)：57-59.