元284區(qū)塊深部調(diào)剖應(yīng)用及效果淺談

黃純金，王宏亮，吳冬旭，楊耀春，王加一

（中國石油長慶油田分公司第十采油廠，甘肅慶陽745600）

元284區(qū)塊深部調(diào)剖應(yīng)用及效果淺談

黃純金，王宏亮，吳冬旭，楊耀春，王加一

（中國石油長慶油田分公司第十采油廠，甘肅慶陽745600）

近年調(diào)剖堵水在元284區(qū)塊取得良好的增油效果，解決了本區(qū)油井見水早、含水上升快的矛盾。本文從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)綜述了深部調(diào)剖在本區(qū)取得的效果，對本區(qū)調(diào)剖堵水工藝做了系統(tǒng)性介紹及分析，簡述了以弱凝膠為主封堵體系，并總結(jié)了本區(qū)調(diào)剖堵水一些看法及提出一些建議。

元284區(qū)塊；深部調(diào)剖；弱凝膠；干擾試井；增油

元284區(qū)塊于2008年以菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行注水開發(fā)三疊系長6油藏。三疊系長6油藏位于鄂爾多斯沉積盆地陜北斜坡南部，屬巖性油藏，三角洲前緣湖底滑塌濁積扇沉積體系；砂體展布方向總體呈北東～南西方向，主砂帶上油層相對穩(wěn)定，油藏邊部油層厚度變化較大，砂體寬度約4 km～6 km，厚度平均18.5 m，平均油層中深2 130 m，油層厚度5.0 m～30.0 m，平均14.4 m，平均孔隙度12%，滲透率0.35 mD，屬超低滲透油藏。

由于本區(qū)地質(zhì)狀況復(fù)雜，微裂縫發(fā)育，隨著開發(fā)不斷深入，油井水淹逐步增多。水淹井主要通過干擾試井、井間示蹤劑等確認(rèn)油井來水方向，其缺點(diǎn)是動(dòng)態(tài)監(jiān)測周期長。為了提高元284區(qū)塊整體開發(fā)效果，本區(qū)對判斷準(zhǔn)確的水井實(shí)施深部調(diào)剖措施對底層裂縫、微裂縫等進(jìn)行封堵。

1　深部調(diào)剖發(fā)展的必要性

由于油層非均質(zhì)性嚴(yán)重，在水驅(qū)過程中，注入水沿高滲透層不均勻推進(jìn)，縱向上形成單層突進(jìn)，橫向上形成舌進(jìn)，造成注入水提前突破，致使低滲透層波及程度低、驅(qū)油效果差，嚴(yán)重影響了水驅(qū)的開發(fā)效果。要從根本上解決這一問題，就必須采用調(diào)剖堵水的辦法來改善吸水剖面，提高水驅(qū)波及系數(shù)。隨著注水強(qiáng)度日益增加普通調(diào)剖堵水不足于滿足調(diào)剖堵水的需求，故此深部調(diào)剖成為近年調(diào)剖堵水發(fā)展的必然。

1.1注水井深部調(diào)剖技術(shù)各段塞的作用

（1）前置段：清除地層近井距離油污、機(jī)械雜質(zhì)，對近井地帶的污染，達(dá)到油水轉(zhuǎn)換，提高地層對聚合物凝膠體的吸附能力，降低注入壓力；試壓，確定現(xiàn)場起始施工參數(shù)。

（2）調(diào)整段：聚合物與交聯(lián)劑交聯(lián)，與預(yù)交聯(lián)水膨體顆粒形成高強(qiáng)度凝膠體系，利用調(diào)節(jié)劑的性能，控制凝膠體交聯(lián)時(shí)間，對高滲透層實(shí)施深部封堵，調(diào)整地層吸水剖面，為提高注入水波及體積創(chuàng)造條件，避免近井地帶堵塞和污染。

（3）驅(qū)油段：聚合物與交聯(lián)劑形成弱凝膠體系，提高驅(qū)替液的流度比，提高調(diào)剖劑的驅(qū)替能力和波及體積。

（4）保護(hù)段：聚合物與交聯(lián)劑交聯(lián)，再與增強(qiáng)劑形成高強(qiáng)度凝膠體系，利用調(diào)節(jié)劑的性能，縮短凝膠體交聯(lián)時(shí)間，提高調(diào)剖劑的耐沖刷（抗剪切）能力和確保深部調(diào)剖劑強(qiáng)度，使三個(gè)段塞形成一個(gè)整體，確保施工的長期有效性。

1.2弱凝膠體系深部調(diào)驅(qū)的原理

弱凝膠深部調(diào)驅(qū)提高采收率機(jī)理主要通過兩種方式，一方面，進(jìn)入地層深部的凝膠體會(huì)對高滲透層產(chǎn)生物理封堵作用，從而導(dǎo)致后驅(qū)替液體流向的改變，對低滲層中未被波及或波及程度較低的區(qū)域產(chǎn)生驅(qū)替作用，達(dá)到提高波及系數(shù)的目的。另一方面，井筒周圍形成的凝膠體在后驅(qū)替液體的驅(qū)替作用下，在大孔道或裂縫中能象“蚯蚓”一樣向地層深部“爬行”發(fā)生運(yùn)移。在“爬行”運(yùn)移過程中，凝膠受到地層的剪切作用，弱凝膠破碎形成體積較小的凝膠團(tuán)，這些凝膠團(tuán)在向地層深部“爬行”運(yùn)移過程中，會(huì)重新分布、聚集，改變了多孔介質(zhì)中的微應(yīng)力分布，在后注驅(qū)替液的粘滯力作用下，對剩余油產(chǎn)生驅(qū)替作用。宏觀上，弱凝膠碎塊運(yùn)移到地層深部形成的凝膠體，能對高滲透層產(chǎn)生封堵，導(dǎo)致液流轉(zhuǎn)向。微觀上，剪切破碎后的凝膠團(tuán)在孔吼處的聚集，改變了作用在殘余油上的微觀粘滯力的分布，破壞了油滴的受力平衡，達(dá)到驅(qū)替作用，從而提高掃油效率。

1.3弱凝膠體系深部調(diào)驅(qū)的特點(diǎn)

（1）弱凝膠強(qiáng)度和成膠程度可在施工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整。

（2）快速成膠條件地面控制，避免了不利交聯(lián)因素，交聯(lián)條件大大降低，抗鹽性得到提高。

（3）弱凝膠無法進(jìn)入低滲小孔隙或基質(zhì)，使交聯(lián)體系對非目的層的傷害降低。

（4）弱凝膠的“蚯蚓蟲”通過機(jī)理使其在高滲透層、大孔道中整體封堵，但堵而不死。

（5）弱凝膠在高滲透層、大孔道中的形狀取決于多孔介質(zhì)通道形狀。使弱凝膠與高滲通道更“貼身”。

（6）不懼怕地層剪切，弱凝膠破碎后再聚集時(shí)可發(fā)生二次交聯(lián)，不能聚集的弱凝膠碎塊具有凝膠顆粒的調(diào)堵性能。

（7）弱凝膠深部調(diào)剖不適宜于90℃以上的低滲、小孔喉地層。

2　深部調(diào)剖在元284區(qū)塊的應(yīng)用效果

2.1整體實(shí)施情況

2013年共采用4種類型堵劑，實(shí)施注水井深部調(diào)剖8口，有效8口，對應(yīng)油井57口，見效21口，其中水淹井含水下降16口，注水見效5口，截止2014年12月，日恢復(fù)油量10.53 t，累計(jì)恢復(fù)油量3 164 t，平均有效天數(shù)168 d，效果較好。

（1）吸水剖面改善，水驅(qū)動(dòng)用程度提高。調(diào)剖前后對比，平均吸水厚度由14.8 m上升到23.7 m，水驅(qū)動(dòng)用程度由41.9%上升到81.6%。

（2）注水井壓力明顯上升。與措施前對比，目前平均油壓上升1.8 MPa（由13.0 MPa上升到14.8 MPa），套壓上升2.0 MPa（由12.8 MPa上升到14.8 MPa）。

（3）降水增油效果明顯。見效油井21口，目前仍有效的12口，日恢復(fù)油量10.48 t，累計(jì)恢復(fù)油量3 164 t，累計(jì)降水9 197 m3。

2.2點(diǎn)狀水淹井調(diào)剖效果分析

裂縫型爆性水淹井呈點(diǎn)狀分布，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為含水上升快，低含鹽，高產(chǎn)液量，高液面。結(jié)合這些特征，對來水方向判別清楚的2個(gè)井組，優(yōu)選調(diào)剖工藝，采用高強(qiáng)度凝膠+弱凝膠+智能高強(qiáng)度凝膠、低濃度聚合物+聚丙烯酰胺+有機(jī)凝膠顆粒的調(diào)剖體系（見表1）。

表1　點(diǎn)狀水淹井分體系效果統(tǒng)計(jì)表

點(diǎn)狀水淹區(qū)實(shí)施深部調(diào)剖2口，平均注水油壓由12.7 MPa上升至15.6 MPa，對應(yīng)油井15口，見效8口（水淹井含水下降5口，注水見效3口），日恢復(fù)油量1.96 t，累積恢復(fù)油量875 t，降水1 722 m3，平均有效期195 d。

2.2.1高強(qiáng)度凝膠+弱凝膠+智能高強(qiáng)度凝膠-白402-51示蹤劑監(jiān)測白402-51與白401-52對應(yīng)。該井2013年4月28日開始施工，5月15日結(jié)束，累計(jì)注入堵劑1 620 m3，注入干料22 t。封口壓力16.0 MPa（措施后注水壓力13.0 MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動(dòng)壓力明顯上升。

目前注水井油壓由13.0 MPa上升至17.5 MPa，吸水厚度由9.2 m增加至20.7 m，水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度由23.9%上升至70.3%。對應(yīng)7口油井，見效3口（含水下降2口，注水見效1口），日增油0.57 t，累計(jì)增油202 t，降水52 m3，有效期235 d，增油效果較好。

2.2.2低濃度聚合物+聚丙烯酰胺+有機(jī)凝膠顆粒-白402-45示蹤劑監(jiān)測白402-45與白402-44對應(yīng)。該井2013年5月27日開始施工，6月23日結(jié)束，累計(jì)注入堵劑1 708 m3，干料24.94 t。封口壓力16.5 MPa（施工后注水壓力14.8 MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動(dòng)壓力由9.9 MPa上升至13.9 MPa。

目前注水井油壓由11.8 MPa上升至14.8 MPa，吸水厚度由18.0 m增加至29.5 m，水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度由33.7%上升至100%。對應(yīng)8口油井，見效5口（含水下降3口，注水見效2口），日恢復(fù)油量1.39 t，累計(jì)恢復(fù)油量673 t，降水1 670 m3，有效期168 d，措施效果較好。

2.3連片水淹區(qū)整體調(diào)剖效果分析

元284區(qū)連片水淹區(qū)主要以“裂縫+孔隙性”見水為主，見水原因復(fù)雜，判斷難度大，主要優(yōu)選3種調(diào)剖工藝進(jìn)行治理（見表2）。

表2　連片水淹區(qū)分單位分體系效果統(tǒng)計(jì)表

連片水淹區(qū)實(shí)施深部調(diào)剖6口，平均注水油壓由13.1 MPa上升至14.3 MPa，對應(yīng)油井40口，見效12口（水淹井含水下降10口，注水見效2口），日恢復(fù)油量3.13 t，累積恢復(fù)油量1 598 t，降水4 910 m3，有效期154 d。

2.3.1高強(qiáng)度凝膠+弱凝膠+智能高強(qiáng)度凝膠-元296-65示蹤劑監(jiān)測元296-65與元295-66、元296-66對應(yīng)。該井2013年5月15日開始施工，5月28日結(jié)束，累計(jì)注入堵劑1 335 m3，干料20 t。封口壓力17.7 MPa（施工后注水壓力16.0 MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動(dòng)壓力上升。

目前注水井油壓由15.0 MPa上升至17.2 MPa，對應(yīng)8口油井，見效2口，累計(jì)恢復(fù)油量32t，有效期83d，措施效果較差。

2.3.2高分子聚合物交聯(lián)體系+水膨體調(diào)剖顆粒堵劑-元304-69示蹤劑監(jiān)測元304-69與元305-68對應(yīng)明顯。判斷為裂縫性見水，該井2013年6月11日開始施工，6月26日結(jié)束，累計(jì)注入堵劑1 325 m3，干料21 t。封口壓力16.9 MPa（施工后注水壓力16.1 MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動(dòng)壓力上升。

目前注水井油壓由13.8 MPa上升至16.9 MPa，吸水厚度由16.7 m增加至25.2 m，水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度由42.5%上升至98.1%。對應(yīng)8口油井，見效2口，累計(jì)恢復(fù)油量442.5 t，累計(jì)降水119.2 m3，有效期172 d，措施增油效果較好。

2.3.3水驅(qū)流向改變劑+低強(qiáng)度堵劑+多功能強(qiáng)凝膠+弱凝膠-元302-55通過干擾試井發(fā)現(xiàn)元301-54井與元302-55井對應(yīng)關(guān)系明顯，為提高對應(yīng)油井水驅(qū)效果，恢復(fù)水淹井產(chǎn)量，2013年6月27日元302-55深部調(diào)剖開始施工，7月13日結(jié)束，累計(jì)注入堵劑1 680 m3，干料22.5 t。封口壓力18.7 MPa（施工后注水壓力17.2MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動(dòng)壓力上升。

目前注水井油壓由14.3 MPa上升至17.2 MPa，吸水厚度由21.3 m增加至27.5 m，水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度由66.5%上升至97.5%。對應(yīng)8口油井，見效3口，累計(jì)恢復(fù)油量500.6 t，累計(jì)降水2 506 m3，有效期183 d，措施效果較好。

3　元284區(qū)塊堵水調(diào)剖存在問題及建議

3.1來水方向判別

（1）示蹤劑監(jiān)測結(jié)果不能準(zhǔn)確反映油水井對應(yīng)關(guān)系，從2013年通過失蹤劑監(jiān)測判明來水方向的井組，實(shí)施深部調(diào)剖后效果來看，井組合計(jì)累計(jì)恢復(fù)油量64 t，平均單井累計(jì)恢復(fù)油量僅9.14 t，平均有效天數(shù)95 d，措施效果差。

（2）經(jīng)動(dòng)態(tài)驗(yàn)證、干擾試井判明來水方向后，實(shí)施深部調(diào)剖效果顯著，如慶平1日恢復(fù)油量5.38 t，累計(jì)恢復(fù)油量701 t，降水2 565 m3。

因此應(yīng)積極采取階段性配注調(diào)整方案及動(dòng)態(tài)監(jiān)測任務(wù)，在來水方向識(shí)別方面，取全取準(zhǔn)各項(xiàng)資料，為后期調(diào)剖選井提供有力依據(jù)。

3.2連片水淹治理

（1）元284區(qū)塊南部含水上升快，出現(xiàn)連片水淹現(xiàn)象，單井調(diào)剖對連片水淹效果不理想。整體區(qū)塊堵調(diào)技術(shù)能提高注入水利用率，擴(kuò)大后續(xù)流體波及體積，改善了開發(fā)效果，是高含水開發(fā)油田控水穩(wěn)油的一項(xiàng)主導(dǎo)技術(shù)之一。由于元284區(qū)塊分注井比較多，因此為降低作業(yè)成本分注井調(diào)剖堵水工藝研究實(shí)驗(yàn)迫在眉睫，進(jìn)而整體區(qū)塊調(diào)堵實(shí)驗(yàn)也刻不容緩。爭取早日解決元284區(qū)塊日益嚴(yán)重的油井水淹矛盾。

（2）為保持地層能量，對高含水油井應(yīng)暫緩開采，適當(dāng)調(diào)整水淹井對應(yīng)注水井配注，減緩油井含水上升并兼顧保持地層壓力。

4　結(jié)論

（1）油水井堵水可有效降低油井產(chǎn)水量，提高油井產(chǎn)油量，改善注水井吸水的不均勻性，從而提高注水井波及系數(shù)，提高油田注水開發(fā)的采收率，并能一定程度保持地層壓力。

（2）要以采取示蹤劑、干擾試井、動(dòng)態(tài)驗(yàn)證手段結(jié)合吸收剖面、產(chǎn)液剖面測試等方法，對竄流通道和水淹狀況進(jìn)行有效識(shí)別是進(jìn)行油水井堵水調(diào)剖的前提；結(jié)合油藏特征，分區(qū)塊、分類型明確調(diào)剖體系是油水井堵水調(diào)剖成功的核心。

（3）元284區(qū)塊經(jīng)過近幾年的開發(fā)，油井含水上升較明顯，但通過對注水井采取深部調(diào)剖措施，可以在一定程度上起到增油降水的效果，而且增油效果較顯著。

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A

1673-5285（2015）04-0058-04

2015－01-23