高含水后期油田“穩(wěn)油控水”技術(shù)初探

唐小剛

摘 要：油田開發(fā)進(jìn)入高含水后期時(shí)，“穩(wěn)油控水”是開發(fā)的技術(shù)關(guān)鍵之一，“穩(wěn)油控水”的途徑主要通過(guò)分層開采技術(shù)和聚合物驅(qū)油技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文結(jié)合油田的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)這兩方面的進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)油控水；分層開采；聚合物驅(qū)油

一、分層注水技術(shù)

搞好分層注水，協(xié)調(diào)好注、堵、采的關(guān)系是實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)油控水”方針的關(guān)鍵。在高含水后期要全面控制含水上升速度，必須把分層注水、油井分層堵水，分層采油綜合分析，協(xié)調(diào)研究注、堵、采的相互關(guān)系，使它的綜合效應(yīng)反映在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)油控水的各項(xiàng)指標(biāo)上來(lái)。

（一）特高含水油層測(cè)試技術(shù)

堵水首先找準(zhǔn)特高含水層，這幾年對(duì)機(jī)采井的找水已形成直接測(cè)試、模擬測(cè)試和綜合判斷三種找水技術(shù)。對(duì)排量小于100m3/d的機(jī)械采油井，采用常規(guī)機(jī)泵與偏心井口配套的環(huán)空直接測(cè)試找水；對(duì)日產(chǎn)液量在100～250m3的抽油機(jī)井，應(yīng)用6種類型的長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，與φ70mm的整筒泵和偏心井121配套，基本上解決這類井的環(huán)空測(cè)試通道，同時(shí)研制應(yīng)用了排量250m3/d小直徑找水儀，實(shí)現(xiàn)環(huán)空直接測(cè)試找水；對(duì)于日產(chǎn)液大于200m3以上的電泵井，采用地層測(cè)試器直接找水，也可以采用車載機(jī)模擬測(cè)試找水。

（二）機(jī)械堵水工藝技術(shù)

這幾年發(fā)展形成的整體式、平衡式、卡瓦式、可鉆式4大類32種機(jī)械堵水管柱。在實(shí)踐中，對(duì)機(jī)械堵水不動(dòng)管柱無(wú)法調(diào)整堵水層位的問(wèn)題，近幾年又研制了新型的不動(dòng)管柱即可調(diào)整堵水層位的機(jī)械堵水管柱，使機(jī)械堵水工藝向經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、多功能方向發(fā)展。一是滑套式測(cè)試、堵水聯(lián)作管柱，在正常生產(chǎn)情況下，在地面測(cè)得已被井下封隔器分開的單個(gè)層或幾個(gè)層的產(chǎn)液和含水情況；二是機(jī)械采油井找水、堵水聯(lián)作管柱，可根據(jù)油井生產(chǎn)情況，對(duì)井下各封堵層位的開關(guān)進(jìn)行任意調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了下一次管柱把找水、堵水一次解決，減少了管柱的作業(yè)次數(shù)。

（三）化學(xué)劑堵水技術(shù)

單液法化學(xué)堵水工藝技術(shù)，這是根據(jù)機(jī)械采油井生產(chǎn)壓差大，對(duì)特高含水層使用高強(qiáng)度化學(xué)堵劑堵水。針對(duì)過(guò)去化學(xué)堵水，堵劑用量大，兩種堵劑交替擠入油層，施工工藝復(fù)雜，施工成本高，冬季又不易施工。近年來(lái)開展了單液法化學(xué)堵水技術(shù)攻關(guān)：水玻璃單液法堵水技術(shù)和高聚物單液法化堵技術(shù)。

二、聚合物驅(qū)油技術(shù)

從我國(guó)油田的實(shí)際情況看，平均注水采收率僅33.3%，其余剩余儲(chǔ)量按目前工藝技術(shù)，很難開采，對(duì)這部分剩余油，除了在高含水期繼續(xù)采取各種措施增加注水波及體積，再多采出一些原油外，其中大多數(shù)要依靠各種三次采油方法如聚合物驅(qū)、化學(xué)復(fù)合驅(qū)、氣體混相驅(qū)、甚至微生物采油等方法才能進(jìn)一步提高采收率。從理論講，水驅(qū)所不能采出的剩余油，可以分成兩大部分。一部分是常規(guī)注水所波及不到的地方，可以靠注入聚合物溶液改善流度比的辦法，進(jìn)一步擴(kuò)大波及體積而提高采收率，從我國(guó)的情況來(lái)看，大體可提高采收率8%～10%；另一部分是微觀孔隙內(nèi)以不連續(xù)油膜或油滴狀態(tài)殘留在油層里的原油，要采出這些殘余油就要提高驅(qū)油效率，只有用能夠消除或大幅度降低油水界面張力的化學(xué)復(fù)合驅(qū)或混相驅(qū)才能真正地提高驅(qū)油效率，以更大的幅度提高采收率。

（一）聚合物油先導(dǎo)性試驗(yàn)和工業(yè)化試驗(yàn)

大慶油田自1972年以來(lái)，已先后開展了井距南井組薩Ⅱ7+8層特高含水期注聚合物試驗(yàn)，厚層試驗(yàn)區(qū)特高含水期（中心井含水99%）聚合物戲油試驗(yàn)、中區(qū)西部單層和雙層聚合物驅(qū)油試驗(yàn)，以及正在進(jìn)行的北一區(qū)斷西和喇嘛甸油田南塊的工業(yè)性聚合物試驗(yàn)，都取得了比較好的效果。在工業(yè)化應(yīng)用前，開展的試驗(yàn)區(qū)很多，這里只簡(jiǎn)要介紹中區(qū)西部的試驗(yàn)。

（二）聚合物驅(qū)配套技術(shù)研究

1）聚合物驅(qū)油藏精細(xì)地質(zhì)模型研究。為了搞好精細(xì)油藏描述，在試驗(yàn)區(qū)專門鉆了7口取心井，其中有5口為密閉取心井；測(cè)井系列除用斯侖貝謝測(cè)兩口井外，確定選用油層和水淹層精細(xì)解釋測(cè)井新系列為：微球高分辨率深淺三側(cè)向的徑向電阻率變化系列；高分辨率聲波、補(bǔ)償密度、無(wú)鈾自然伽馬的孔隙度、巖性、滲透率系列；微電極、自然電位、2.5m梯度的小層對(duì)比，微相劃分系列。同時(shí)為提高垂向上的分辨率，對(duì)各油井曲線選用了不同的高分辨率處理方法：即正則反褶積法、匹配濾波非線性擬合和α處理法。

2）聚合物性能研究。在選擇聚合物時(shí)，考慮油層條件和聚合物溶液的注入能力、阻力系數(shù)、驅(qū)油效率、調(diào)剖能力、聚合物的穩(wěn)定性以及價(jià)格等，確定用人工合成的部分水解聚丙烯酰胺聚合物。聚合物溶液注入油層后，形成的阻力和殘余阻力對(duì)聚合物驅(qū)油效果影響很大，研究表明當(dāng)?shù)叵伦枇ο禂?shù)在1.2時(shí)，聚合物采收率增加值4.14%；噸聚合物增油63.11t，而阻力系數(shù)為3.0時(shí)，采收率提高10.16%，噸聚合物增油154.35t，即阻力系數(shù)增加1.5倍，采收率亦增加1.5倍。

3）聚合物驅(qū)井網(wǎng)井距研究。與水驅(qū)相比，聚合物驅(qū)對(duì)井網(wǎng)、井距的要求有很多不同，聚合物溶液的粘度比水高幾十倍，合理的井網(wǎng)、井距，必須考慮注入能力，能滿足一定的采液速度，又不能超過(guò)油層的破裂壓力，同時(shí)還要注意與老井銜接及后期上返問(wèn)題。

幾年來(lái)，在總結(jié)聚合物驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合研究及數(shù)值模擬理論計(jì)算，結(jié)果認(rèn)為聚合物驅(qū)以斜對(duì)行列和五點(diǎn)法井網(wǎng)最好，至于注采井距的確定，已經(jīng)開展的試驗(yàn)區(qū)，注采井距最大最小距離相差4倍，井網(wǎng)密度相差16倍。井網(wǎng)密度越大，雖可獲高速度，但鉆井?dāng)?shù)就越多，聚合物驅(qū)效益就會(huì)降低。

4）聚合物溶液的配制、輸送和注入工藝研究。注入溶液配劑用干粉配制聚合物溶液一：主要是分散均勻。在試驗(yàn)初期，因怕產(chǎn)生魚眼污染堵塞油層，對(duì)分散裝置和聚合物表觀都提出嚴(yán)格要求。通過(guò)幾年摸索，試用了國(guó)外及自制的分散裝置，在分散時(shí)采用噴嘴型、水漫型、射流型等，均可滿足要求，技術(shù)問(wèn)題已經(jīng)全部解決，目前油田自己制造的簡(jiǎn)單設(shè)備或較復(fù)雜的分散、熟化裝置，已能適應(yīng)不同規(guī)模配制的需要。

5）其它。此外，在聚合物驅(qū)的采油工藝，分層測(cè)試技術(shù)以及動(dòng)態(tài)分析和綜合調(diào)整方面都有一套初步的辦法，為大規(guī)模聚合物驅(qū)提供了可靠的技術(shù)保證。

綜上所述，要做好高含水后期油田的“穩(wěn)油控水”技術(shù)的應(yīng)用工作，就必須從分層開采技術(shù)和聚合物驅(qū)油技術(shù)兩方面一起抓，開展這兩方面技術(shù)的深入研究和應(yīng)用，已成為全國(guó)各大油田今后實(shí)現(xiàn)油田穩(wěn)產(chǎn)的重要措施之一，同時(shí)也為我國(guó)高含水油田挖潛改造，產(chǎn)液結(jié)構(gòu)調(diào)整打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。