二元復合驅控制竄流技術研究與應用——以雙河油田438Ⅰ、Ⅱ1-2層系二元復合驅為例

羅　超

(中國石化河南油田分公司采油一廠，河南南陽 474780)

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二元復合驅控制竄流技術研究與應用——以雙河油田438Ⅰ、Ⅱ1-2層系二元復合驅為例

羅超

(中國石化河南油田分公司采油一廠，河南南陽 474780)

雙河油田438Ⅰ、Ⅱ1-2層系二元復合驅過程中聚合物、表面活性劑產出濃度上升快，含水率回升，日產油降低，竄流嚴重，為此，研究了二元復合驅驅替段塞前緣推進速度受儲層滲透率級差和段塞大小的影響情況，并探討了合理注水時機和抑制竄流的措施。研究表明，采用整體深度調剖和分注、分采、動態調配等綜合調整手段，能有效封堵竄流通道，擴大二元復合驅效果，提高采收率。

雙河油田；二元復合驅;竄流控制;深度調剖

雙河油田438Ⅰ、Ⅱ1-2層系2010年1月開始進行二元復合驅，設計二元主體段塞為0.35 PV(1 500～1 700 mg/L聚合物+0.4%表活劑)，當注入到0.28 PV時，日產油由38.7 t上升到63.4 t，含水由96.5%下降到94.65%，累計増油2.36×104t，提高采收率1.06%，平均產聚、表面活性劑濃度分別為104.0 mg/L,26.6 mg/L，二元驅效果顯現。但是單元部分井產聚濃度高達1 000 mg/L，聚竄問題突出，為此需要對抑制竄流技術進行研究。

1　滲透率級差對驅替效果的影響

通過驅替前緣數據采集系統，監測二元驅驅劑前緣推進情況，以注入井為0點，以注入井距離為分子，以注采井距為分母，結合注入PV數，畫出前緣推進曲線，曲線斜率越大，表示驅劑運移速度越快。由圖1、圖2可知，高滲透層滲流阻力小，前緣推進快，且隨著滲透率級差的增大，這種趨勢更加明顯；而低滲透層的滲流速度明顯小于高滲透層滲流速度，且隨著滲透率級差的增大，二元復合驅體系在低滲透層的波及變小。

根據二元體系驅替前緣隨注入段塞尺寸變化情況，在相同級差條件下，高滲透層前緣推進速度隨注入段塞尺寸的變化相差不大，均在0.3 PV左右突破；隨著二元體系注入量的增加，進入低滲透層的量也會隨之增加，前緣突破時間提前；但隨著注入段塞尺寸的增加，驅劑在低滲透層推進的前緣位置增加幅度減小。如在5倍級差的情況下(圖3、圖4)，段塞為0.3 PV時低滲透層前緣位置不到5/10，說明沒有受到有效波及；段塞由0.4 PV增加到0.5 PV，在低滲透層的波及位置為6/10～7/10，低滲層前緣推進位置變化小，說明此時應對高滲層進行調堵措施[1-3]。

圖1　二元體系在高滲透層前緣位置變化情況

圖2　二元體系在低滲透層前緣位置變化情況

圖3　5倍級差模型高滲透層前緣位置變化

圖4　5倍級差模型低滲透層前緣位置

2　合理堵水時機研究

438Ⅰ、Ⅱ1-2層系注入二元復合驅體系中，聚合物注入濃度1 500～1 900 mg/L、表面活性劑濃度3 000～4 000 mg/L，當注入0.26 PV時， 部分高滲層聚合物已突破，其中3口井聚合物產出濃度高達300 mg/L，在接下來的持續注入過程中，聚竄現象勢必加劇，為了擴大二元復合驅的效果，需要對單元的竄流井進行治理。堵水時機過早，會影響到二元驅的驅替效果，高峰見效受阻；堵水時機晚了，油層大通道形成，堵水難度大。為此，開展了合理堵水時機的研究。

438Ⅰ、Ⅱ1-2層系受沉積環境影響，同一油層不同區域物性差異往往很大，因此，采用不同類型的平面非均質模型，在總注、采液量不變的情況下，研究了不同時機封堵高滲帶高含水井(含水率大于98%)后開采指標。由表1可看出：①對于不同平面非均質油層，特別是平面滲透率級差達到5倍以上的油層，二元體系注入期間，無論何時關閉特高含水井，并相應提高其它滲流方向油井產液強度，均能獲得增油效果，采收率增值為0.20%～2.41%；②儲層非均質程度越高，封堵效果也越好，且河道型非均質模型由于竄流現象更嚴重，故封堵增油效果更佳；③一般產量高峰期后封堵增油幅度大，可延長增油高峰期(圖5)，但非均質嚴重，發生竄流時封堵時間可提前。由此說明，封堵高滲竄流層并提高中、低滲層采液強度可主動引導驅劑改變液流方向，有效擴大平面及縱向波及體積，顯著改善中、低滲透層動用程度，提高油藏整體開發效果。

表1　平面非均質模型不同時機關閉高含水井開發效果對比

3　抑制竄流的技術措施

3.1整體深度調剖技術[4-5]

雙河438Ⅰ、Ⅱ1-2層系經過多年的注水開發，由于強注強采，縱向上吸水差異大。根據注水井吸水能力、儲層非均質性、周圍油井動態綜合評判，確定對12口注水井進行整體調剖、封竄。調剖總井數占單元注入井數的80%，控制范圍內采油井占復合驅受效井數的80.5%，產液量占總受效井產液量的96.2%，實現區塊整體調剖。

(1)復合驅前整體調剖井段塞完成情況。438Ⅰ、Ⅱ1-2層系在復合驅前(2009年6月至2010年1月)，對12口井實施調剖，11口井完成段塞注入量，其中5口井轉Ⅱ段塞后下調了調剖劑濃度；有1口注入壓力高，完成設計段塞注入量87.9%。調剖12口井，完成設計調剖劑量的97.0%。

圖5　5倍級差漸變型平面非均質模型高峰期后封堵提液見效特征

(2)整體深度調剖有效改善了縱向、平面的非均質性。調剖前后吸水剖面的對比(表2)表明，調剖后控制強吸水層23.8 m，啟動新層16.1 m，加強吸水層59.4 m，吸水剖面有11.9%的厚度吸水變好。

3.2綜合調整控制竄流技術

在注入過程中，必須根據油井竄流程度、剩余油分布狀況、平面注采關聯程度等，采取配套技術措施治理竄流，根據竄流嚴重程度，可靈活選用抑制竄流技術，如深度調剖、分注、分采、動態調配等；也可以綜合運用上述兩種或多種技術。主要方法可歸納為以下三類：一是對單井點竄流且竄流不太嚴重的井區，采取優化配液配注減緩竄流；二是對多層位多井點竄流相對嚴重的井區，采取注復合驅過程中深度調剖技術，實現液流轉向；三是對大面積竄流、竄流嚴重的井區，組合多種控制竄流技術措施。目前438Ⅰ、Ⅱ1-2層系平均產聚、表面活性劑濃度分別為104 mg/L、26.6 mg/L，油井產出表面活性劑濃度普遍較低。

表2　438Ⅰ、Ⅱ1-2層系調剖前后吸水強度變化

(1)對單井點竄流井區，采取配注配液優化措施，減緩聚竄。438Ⅰ、Ⅱ1-2層系單井點竄流主要位于西部，如T3202井采Ⅱ11-4層產聚濃度達到1 385.1 mg/L，2011年10月14日對主要聚竄方向T2102井Ⅱ11-4層優化配注，配注量由75 m3/d調到40 m3/d，至2011年10月24日，T3202井產聚濃度下降到500 mg/L。

(2)對多層位多井點竄流井區，采用深度調剖技術控制聚竄。多層位多井點竄流井主要位于438ⅠⅡ1-2層系主體區的F1044、1044井組。如：F1044注入井對應4口油井(F4392、K2201、1043、T1004)，其中K2201、F4392井出現聚竄。在F1044注入井注到0.18 PV時，K2201、F4392井產聚濃度分別達134 mg/L、127 mg/L，聚竄層位分別為Ⅰ43、Ⅰ51層。為控制聚竄，于2011年1月28日對F1044井調剖，4月7日調剖結束。調剖后K2201、F4392井產聚濃度分別為80 mg/L，25 mg/L，取得良好效果。

4　結論

(1)二元復合驅體系在不同非均質油層的滲流規律和驅替特征表明，滲透率級差越大，注入壓力越小，驅劑越易沿著高滲層竄流，二元體系在低滲透層的前緣推進距離越短。

(2)合理堵水時機選擇是保證二元驅增油效果的技術關鍵，對提高最終采收率具有十分重要的作用。

(3)深度調剖及綜合調整技術是抑制竄流的有效手段。

[1]孫煥泉.二元復合驅油技術[M].北京：中國科學技術出版社，2007：105-112.

[2]顧永濤.聚合物驅單元竄聚研究及治理[J].新疆石油天然氣，2005,1(2):34-36.

[3]郝明耀， 郭艷，王熙,等.雙河油田Ⅶ1-3單元高溫聚合物性能實驗與評價[J].石油地質與工程，2015，29(1)：133-136.

[4]孫寧.尚店油田常規稠油二元復合驅實驗研究[J].石油地質與工程，2015，29(5)：97-100.

[5]肖桂龍，李剛，鐘鳴，等.古城油田稠油聚合物驅油注入量與提高采收率關系討論[J].石油地質與工程，2015，29(6)：123-126.

編輯：李金華

1673-8217(2016)04-0096-03

2016-03-28

羅超，工程師，1982年生，2005年畢業于西南石油大學資源勘查專業，現主要從事油田開發管理工作。

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