深部調剖后水驅注采參數優化研究及應用

尹相文

中國石化勝利油田分公司采油工藝研究院(山東東營257000)

深部調剖后水驅注采參數優化研究及應用

尹相文

中國石化勝利油田分公司采油工藝研究院(山東東營257000)

為了改善特高含水期深部調剖的實施效果，運用數值模擬技術開展了調剖和后續的水驅調整組合增效的研究。調剖后，主流線或者非主流線油井單方向適度提液能夠增強調剖擴大波及體積的能力，提升深部調剖效果，而且非主流線提液效果更好。主次流線油井均提液或者水井提高注入量對調剖效果不利。建議調剖后盡量保持主流線油井的液量不變，在非主流線方向適度提液20%左右。該技術在勝利油田的成功應用，對特高含水期深部調剖提高采收率技術具有一定的參考價值。

深部調剖;注采參數;數值模擬;后續水驅

隨著國內許多油田進入開發后期，高產水已成為困擾許多油田的問題之一。由高產水率所帶來的是日益加重的竄流矛盾，注水井深部調剖作為解決這一問題的措施在許多油田得到了廣泛的應用［1-3］。中國石化勝利油田分公司近幾年［4-7］特高含水期深部調剖的實施效果正在呈現逐年變差的趨勢。這與現階段更加復雜的地下優勢竄流通道以及更為分散的剩余油分布等客觀因素密切相關。然而調剖技術本身的適應性，包括調剖劑類型、段賽組合、注入濃度、注入速度以及調剖后續水驅過程中油水井注采參數的優化調整等主觀因素也在一定程度上影響深部調剖的礦場實施效果。

為了更好地保證和延長特高含水期油田深部調剖的實施效果，在前人研究工作［8-12］的基礎上，提出將深部調剖與后續水驅注采參數調整結合起來的技術思路。通過理論模型數值模擬研究確定調剖后水驅的合理工作制度，期望對深部調剖方案編制具有借鑒意義。

1 模型建立

參考重大專項試驗區塊1區沙二1-3單元的典型儲層特征、流體特征和井網形式等主要參數，建立反5點法井網理論模型26個，研究深部調剖之后主流線和非主流線注采參數(主要是產液量和注水量)變化時對深部調剖效果的影響。

所建模型平面網格步長5m×5m，X、Y方向各有83個網格，縱向上分8個模擬層，每層厚度1m。孔隙度為0.35;原始含油飽和度為0.68;滲透率按正韻律特征進行非均質賦值，各層滲透率分別為600×10-3μm2、800×10-3μm2、1 000×10-3μm2、1 200× 10-3μm2、1 600×10-3μm2、2 000×10-3μm2、2 400× 10-3μm2、2 600×10-3μm2。平面上主流線滲透率設為該層滲透率的3倍。

2 參數優化設計及結果分析

2.1 主流線方向參數調整

設計主流線油井以20%，40%，60%，80%，100%的幅度提液，模擬主流線方向提液幅度對調剖效果的影響(圖1)。

圖1 主流線方向不同提液幅度采收率對比圖

從圖1可以看出，水井調剖后，主流線方向不同幅度提液能夠不同程度的提高采收率，提液20%左右能夠增強深部調剖的效果，獲得更高的最終采收率;提液幅度超過40%，提高采收率幅度反而呈下降趨勢。這是高提液幅度下，水井注入水未能持續擴大波及體積，很快繞流回到主流線導致的。

2.2 非主流線方向參數調整

分別在主流線液量不變、提液20%和降液20%的條件下，設計了非主流線方向提液20%，40%，60%，80%，100%的模型進行模擬。

主流線方向保持液量不變時，模擬計算結果見圖2。

圖2 非主流線不同提液幅度下采收率對比圖

從圖2可以看出，水井調剖后，在主流線液量不變的條件下，非主流線提液能夠明顯提高采收率，而且非主流線提液比主流線提液效果好，以同提液20%對比，采收率提高0.7%。采收率隨提液幅度增加而增加，提液幅度超過20%，采收率增加幅度變緩。

主流線方向降液20%時，模擬計算結果見圖3。

圖3 非主流線不同提液幅度下采收率對比圖

水井調剖后，主流線降液會極大地影響調剖效果，如果通過非主流線提液來保持液量或較調剖前提高液量，能夠更加有效地波及非主流線區域的剩余油，改善開發效果。

主流線方向提液20%時，模擬結果見圖4。

圖4 非主流線不同提液幅度下采收率對比圖

從模擬結果來看，主流線方向提液20%，非主流線方向再不同幅度提液并不能進一步提高最終采收率。這可能是主流線液量突破調剖段塞后形成新的竄流通道，造成無效循環，井組油井很快達到含水極限造成的。

綜合對比以上油井提液模擬結果，結合現場實際情況認為，調剖后應盡量保持主流線油井的工作制度不變，在非主流線方向適度提液。

2.3 水井注入量調整

油井主流線方向保持液量，非主流線提液20%在模擬方案中是效果最好的。以此為基礎，模擬水井以10%，15%，20%，25%，30%幅度提高注入量時的效果(圖5)。

從模擬結果看，水井以不同幅度提注，最終采收率呈下降趨勢。這主要是由于提高注入量會加快注入水對調剖段塞的突破，形成新的竄流通道，造成深部調剖的過早失效。可見，水井在調剖后保持原來的生產制度，調剖效果要好于提高注入量的情形。

圖5 水井不同幅度提注采收率對比

3 礦場應用

26-24井區位于一區的中北部，含油面積1.07km2，地質儲量96.4×104t，平均有效厚度5.9m。經過注水30年開發，井區日產油水平103.8t，綜合含水92.4%，采出程度26.78%。試驗區優勢竄流通道普遍發育，造成注入水無效循環，單元含水上升很快，自然遞減加大。針對這樣的開發矛盾，開展深部調剖治理優勢通道，改善開發效果。在方案編制過程中，充分借鑒了上述調剖后水驅注采參數優化的結果，強化了注水、采油、調剖聯動，持續改善水驅開發效果的技術理念。

區塊數值模擬結果表明，注水、采油、調剖聯動技術的運用比常規剖取得更好的效果。方案預測的綜合含水從96.6%最低下降到93.5%，提高采收率2.7%，常規調剖方案綜合含水從96.6%最低下降到95.0%，提高采收率1.8%。注采調聯動技術的運用比常規調剖多提高采收率0.9%。

從2012年9月15日開始現場實施，2012年11月23日結束現場注入。現場實施的跟蹤效果顯示，3口水井調剖后，油壓較調剖之前均有明顯上升(3MPa)，其中27-13由1MPa上升到10MPa。注水指示曲線顯示，調剖之后油層啟動壓力明顯上升。

對應的11口油井中，除了2-33-213關井外，其余10口正常生產井均出現了不同程度的含水下降和日產油量上升。其中2-28-523井含水最高下降10%，日產油量增加4.6t。調剖后，截止到2013年8月底，試驗區對應油井累計增油2 182t，調剖取得了較好的效果，達到了預期的目標。

4 結論與認識

1)深部調剖后充分利用注水、采油和調剖一體化聯動技術加強水驅注采參數優化和應用，能夠更加有效地擴大注入水波及體積，延長深部調剖的有效期，更好地改善水驅開發效果，這也是特高含水期階段深部調剖技術提高油田采收率的發展趨勢。

2)深部調剖后，結合礦場實際油井適度提液能夠更好地提高采收率，而且非主流線提液效果明顯好于主流線提液，建議主流線油井保持調剖前液量，非主流線油井提液20%左右。水井在調剖后保持生產制度效果要好于提高注入量。

3)特高含水期復雜的優勢竄流通道和剩余油分布特征，對深部調剖提出了更高的要求，不斷探索深部調剖與水動力學調整等其他技術的優化組合，是技術創新發展的重要方向。

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In order to improve the effect of deep profile control in high water-cut stage，the effects of the deep profile control and the subsequentwater flooding are studied using reservoir numerical simulation.It is shown that after deep profile control，the appropriate increase of the flow velocity of single oilwell inmain flow line or secondary flow line can increases the swept volume and the effect of deep profile control，and the improving effectof increasing the flow velocity of oilwell in secondary flow line is better than that in main flow line;the increase of the flow velocity of all oilwells inmain flow line or the increase of the injection amountofwaterwells are all not favorable to the improvement of deep profile control effect.So it is suggested that after deep profile control，the flow velocity of the oilwells inmain flow line is not changed，the flow velocity of the oilwells in non-main flow lines is increased by 20%.The result is successfully applied to ShengliOilfield，the recovery factor of the oilfield in high water-cut stage is enhanced.

deep profile control;injection-production parameter;numerical simulation;subsequentwater flooding

尉立崗

2014-10-31

國家科技重大專項“勝利油田特高含水期提高采收率技術”(編號:2011ZX05011);中國石化股份公司重大科技攻關項目“中高滲透水驅油藏整體深部調剖技術研究”(編號:P10072)

尹相文(1980-)，男，工程師，現主要從事堵水調剖和油藏數值模擬方面的工作。