在線調驅技術在海上河流相稠油油田中的應用

徐玉霞，柴世超，廖新武，沈 明，李廷禮

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

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在線調驅技術在海上河流相稠油油田中的應用

徐玉霞，柴世超，廖新武，沈 明，李廷禮

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

針對目前渤海BZ油田經過長期注水開發，注入水沿高滲層、高滲帶突破，油井含水上升快的現狀，結合海上平臺空間有限的特點，運用“在孔喉處堆積—堵塞—壓力升高—變形通過”的在線調驅技術，開展了在線調驅技術的室內研究，并首次在渤海BZ油田展開礦場先導試驗。試驗結果表明，在線調驅技術有效封堵了稠油油田注水開發過程中的水驅高滲流通道，使后續液體產生液流深部轉向，擴大了注入水的波及體積，明顯改善了水驅開發效果。同時，在線調驅技術能夠在空間狹小的海上平臺進行連續、安全的注入，實現動態、深部調驅，是一種新型的海上油田提高采收率技術。

在線調驅；窄河道砂體；稠油油田；提高采收率；渤海BZ油田

引 言

傳統的深部調驅技術[1-6]在陸上油田應用得比較廣泛，是近幾年發展起來的一種有效調整層內、層間矛盾和改善注水油田開發效果的工藝技術，起到了擴大注入水波及體積的作用。但是，傳統的深部調驅工藝需要占用的平臺面積大[7]，生產平臺上一旦進行調驅作業，其他的作業就無法正常進行，油田正常生產就會受到影響。在線調驅技術的原理是利用前置段塞ZX-1體系封堵水流優勢通道，調整吸水剖面，主段塞ZX-2體系“在孔喉處堆積—堵塞—壓力升高—變形通過”，啟動中低滲透儲層，逐級改變液流方向，擴大水驅波及體積。在線調驅技術同時兼顧了平臺空間小的特點，能夠滿足深部調驅所需要的注入周期長、劑量大的要求，實現了海上生產平臺的在線注入、動態調驅，達到了提高采收率的目的。

1 在線調驅技術室內研究

1.1 ZX-1體系驅油機理及性能評價

ZX-1體系由聚合物HPAM、交聯劑JLJA、交聯劑JLJB、穩定劑WDJ組成，具有成膠時間可控，成膠強度可調的特點。ZX-1體系優先進入高滲透層深部，在孔喉、裂縫處形成不可流動的高強度三維網狀體，同時，穩定劑組分能有效嵌套于網狀凝膠體上，進一步提高凝膠體強度，實現高滲透層的有效封堵。宏觀上體現為原有的水驅優勢高滲帶或優勢方向的驅替沿程阻力增加，迫使后續工作液轉向。

用渤海BZ油田E平臺注入水配制ZX-1體系溶液，在50、75℃條件下ZX-1體系成膠時間均為10 h，16 h后體系黏度達到7 562 mPa·s。渤海BZ油田填砂巖心封堵實驗表明，ZX-1體系封堵率大于90%，說明凝膠體系注入到填砂管中，發生交聯反應形成高強度的凝膠體吸附于砂體表面，起到很好的封堵作用。ZX-1體系的耐沖刷性實驗結果(圖1)表明，當注入15倍孔隙體積注入水后，注入壓力仍保持在0.2 MPa左右，且產出液中無ZX-1體系產出，表明ZX-1體系在填砂巖心孔隙中能形成高強度凝膠，在地層砂體表面可產生較強的吸附力，具有很強的耐沖刷能力。

1.2 ZX-2體系驅油機理及性能評價

ZX-2體系表觀黏度低，易進入儲層深部。在注入初期，由于原始尺寸只有微米級，遠小于地層孔喉尺寸，因此，可以順利的隨著注入水進入到地層深部。ZX-2體系不斷水化膨脹，直至膨脹到最大體積后，依靠架橋作用提高地層孔喉處的注入壓力[8-12]，從而實現注入水微觀改向。顯微鏡靜態觀察和可視化夾砂模型實驗顯示，ZX-2體系驅油機理是通過對水流通道(孔喉)暫堵—突破—再暫堵—再突破的過程，增加大孔隙喉道的阻力，不斷改變深部液流方向，顯著提高注入水的波及體積。

圖1 ZX-1體系耐沖刷性實驗

1.3 ZX-1和ZX-2體系配伍性實驗

將ZX-1和ZX-2體系用現場注入水配成目標溶液，在油藏溫度下放置24 h，測試ZX-1和ZX-2體系與注入水的配伍性。24 h后目標溶液均一、穩定、不分層，無沉淀及不溶物出現，表明ZX-1和ZX-2體系與油田注入水具有良好的配伍性。

2 礦場試驗及效果評價

2.1 在線調驅目標井組的選擇

應用在線調驅技術的最佳油藏條件為儲層連通性好，層內、層間非均質性強，存在注入水突破現象，油藏有大量剩余油存在。因此，通過綜合分析優選渤海BZ油田E32井組進行現場試驗。

E32井組為不規則注水井網，主力含油層位為NmⅣ8.1和NmⅣ8.2小層，井組主力層連通性好，儲層屬于非均質性中等到強的儲集層。E32井組注水1.5 a后含水上升至66%，日產油量由334 m3/d下降至138 m3/d，井組的采出程度僅為7%。由E32井組吸水剖面測試結果可知，NmⅣ8.1小層的相對吸水量為67%，NmⅣ8.2小層的相對吸水量為33%，縱向上存在吸水不均勻的現象。

由井組動態響應可知，由于窄河道儲層的非均質性，平面上也存在注水嚴重不均的現象。在NmⅣ8.1小層，E32井組的注入水主要向E27井方向波及，E27井在注水受效0.5 a后含水率從3%上升至86%，呈明顯的注入水突破特征；在NmⅣ8.2小層，E32井組的注入水主要向E31m井波及，注水0.5 a后，E31m井的含水率從5%上升至83%。綜合分析認為，在NmⅣ8.1小層上，E32井組與E27井之間存在大孔道或高滲層；在NmⅣ8.2小層上，E32井組與E31m井之間存在大孔道或高滲層，E32井組有必要進行深度調驅作業，以改善井組水驅開發效果。

2.2 E32井組在線調驅實施情況

E32井在線調驅分5個段塞注入，其中第1、2、4段塞為0.15%聚合物溶液與ZX-1體系組合，第3、5段塞為ZX-2體系。ZX-2體系在溶解初期幾乎沒有黏度，無需建立大型的溶解、陳化和混合設備。結合E32井組所在平臺的實際空間大小，對ZX-2體系注入設備進行優化、集成，將藥劑注入泵、藥劑儲罐合為一體，占地面積小，輕便靈活，便于移動，不影響平臺其他井的作業施工，實現了ZX-2體系的在線注入。E32井組在線調驅作業201 d，累計注入ZX-1和ZX-2藥劑干粉23.27 t。

2.3 注水井效果評價

2.3.1 注水井井口注入壓力

注入ZX-1體系后，E32a井注入壓力上升0.7 MPa，E32b井注入壓力上升1.0 MPa，說明ZX-1體系有效封堵了井間高滲通道。由于ZX-2體系“在孔喉處堆積—堵塞—壓力升高—變形通過”的作用機理，注入ZX-2體系后，壓力呈現波動上升的特征。

2.3.2 注水井壓降與充滿度

由E32a井在線調驅期間注水井井口壓力降曲線(圖2)可知：2個階段注入后，壓降曲線明顯減緩，表明高滲條帶得到了有效封堵。同時在完成在線調驅后，充滿度由調驅前的52.1%增加到76.7%。

2.3.3 霍爾曲線

E32井組在線調驅后，霍爾曲線明顯上移，E32a井阻力系數為1.55，E32b井阻力系數為1.24，說明ZX-1、ZX-2體系注入后，有效封堵了高滲層，啟動了中低滲透層，擴大了水驅波及體積。

圖2 E32a井在線調驅前后壓降曲線

2.4 油井效果評價

E32井組在線調驅后，井組中4口生產井(E24、E27、E29m、E31m)的含水呈明顯下降趨勢，井組含水率由66%下降至55%，4口生產井平均日增油量為14 m3/d，累計增油量為6 252 m3，調驅增油效果較為明顯(表1)。油價以3 740 元/t為評價基數，在線調驅技術內部收益率達到13.1%，實現了較好的經濟效益。

3 結 論

(1) 在線調驅技術占用平臺面積小，能夠在空間有限的海上平臺上實現長時間、大劑量的調驅作業。

表1 渤海BZ油田E32試驗井組實施在線調驅后的效果

(2) 注水井壓力指數和充滿度的升高及部分油井含水下降都說明了在線調驅有效封堵了部分水驅高滲流通道，使后續液體產生液流深部轉向，同時擴大了注入水的波及體積，明顯改善了水驅開發效果。

(3) E32井組在線調驅后累計增油量達到6 252 m3，具有較大的增油潛力，證實渤海BZ油田適合開展在線調驅工作。

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編輯 劉 巍

20150128；改回日期：20150420

國家科技重大專項“海上油田叢式井網整體加密及綜合調整油藏工程技術應用研究”(2011ZX05024-002-00)子課題“海上稠油油田中后期增產挖潛配套技術”部分研究內容

徐玉霞(1981-)，女，工程師，2003年畢業于長江大學化學工程專業，2006年畢業于該校油氣田開發工程專業，獲碩士學位，現從事油氣田開發方面的研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.028

TE357

A

1006-6535(2015)03-0111-03