G8油藏欠注機(jī)理及治理措施研究與實(shí)踐

王文剛，張昭君，路存存，賀彤彤

（中國石油長慶油田分公司第九采油廠，寧夏銀川 750006）

G8油藏欠注機(jī)理及治理措施研究與實(shí)踐

王文剛，張昭君，路存存，賀彤彤

（中國石油長慶油田分公司第九采油廠，寧夏銀川 750006）

本文針對(duì)G8油藏隨著注水開發(fā)時(shí)間的推進(jìn)，油藏注水欠注井?dāng)?shù)逐年增加，注水壓力上升速度較快，已達(dá)系統(tǒng)上限，嚴(yán)重制約了油藏能量的有效補(bǔ)充，導(dǎo)致油藏壓力下降，油井產(chǎn)量下降。通過結(jié)合欠注時(shí)機(jī)、措施增注效果、剖面吸水能力變化分析，深入研究油藏欠注機(jī)理，總結(jié)出欠注主要原因?yàn)閮?chǔ)層物性差、近井地帶堵塞、深部結(jié)垢三類，并采取地面納濾脫硫裝置預(yù)防，采用“酸化解堵、重復(fù)射孔、壓裂增注、提壓增注”等進(jìn)攻性治理工藝，有效緩解了欠注升級(jí)態(tài)勢，并為后期的欠注治理提供了技術(shù)支撐。

欠注機(jī)理；納濾脫硫裝置；酸化解堵；重復(fù)射孔；壓裂增注

1 油藏基本現(xiàn)狀

1.1 油藏基本現(xiàn)狀

G83油藏位于陜西省定邊縣境內(nèi)，主力含油層系長4＋5、長6，主要沉積亞相為三角洲前緣，主要的沉積微相是水下分流河道和分流間灣，水下分流河道沉積的細(xì)、粉砂巖是該區(qū)的主要儲(chǔ)集層，具有典型的超低滲透油藏特征，注水井吸水能力差，隨著注水時(shí)間的延長，注水井欠注甚至注不進(jìn)現(xiàn)象日益突出，導(dǎo)致油層壓力保持水平低，油井產(chǎn)量下降較快，嚴(yán)重制約了周圍油井產(chǎn)能的有效發(fā)揮。

1.2 欠注井現(xiàn)狀及影響

目前G8油藏共有欠注井58口，占注水井開井?dāng)?shù)的34.9%，其中地質(zhì)原因欠注井46口，日地質(zhì)配注欠注量511 m3，主要集中在油藏東部；儲(chǔ)層深部結(jié)硫酸鋇鍶垢堵塞導(dǎo)致欠注井35口，為主要的地質(zhì)欠注類型。

因欠注矛盾突出，嚴(yán)重制約了油田的穩(wěn)產(chǎn)開發(fā)[1，2]。（1）欠注區(qū)域注采壓差增大。對(duì)比近年主要欠注區(qū)域注采壓差，除西部合采單元略有下降外，油藏東部欠注區(qū)注采壓差變大，注水受效程度變差。（2）東部欠注區(qū)域能量保持水平下降。受水井欠注影響，地層能量補(bǔ)充不足，油藏東部欠注集中區(qū)域能量保持水平出現(xiàn)不同程度下降，對(duì)比去年，東南單采長4＋5單元能量保持水平由92.9%下降到89.7%；單采長6單元、東部合采單元長6層能量保持水平分別由69.5%下降到61.3%、69.4%下降到64.6%；影響油藏的高效開發(fā)。（3）欠注區(qū)域遞減大。通過對(duì)比分析欠注區(qū)域遞減情況，欠注區(qū)域階段遞減為12.7%，較區(qū)域整體遞減（7.8%）大4.9%，欠注區(qū)域遞減明顯增大。

2 欠注機(jī)理研究

結(jié)合欠注時(shí)機(jī)、措施增注效果、剖面吸水能力變化分析，深入研究油藏欠注機(jī)理，將G8油藏地質(zhì)原因欠注井分為儲(chǔ)層物性、近井地帶堵塞、深部結(jié)垢三類。

2.1 儲(chǔ)層物性差，吸水能力差

G8油藏油層滲透率主要分布在0.1 mD～5 mD，平均滲透率為0.39 mD～0.40 mD，屬于超低滲油層。儲(chǔ)層物性差，導(dǎo)致注水井投注即注水壓力高欠注。

巖礦特征：G8油藏礦物成熟度高，儲(chǔ)層黏土礦物發(fā)育，膠結(jié)物含量普遍較高。綠泥石、伊利石含量高是導(dǎo)致本區(qū)長4＋5儲(chǔ)層物性變差的主要因素之一。孔隙特征：耿83區(qū)油藏儲(chǔ)層孔隙類型以溶孔、溶孔-粒間孔隙為主（見圖1），孔喉半徑細(xì)小，面孔率僅為3.04%，從壓汞曲線來看（見圖2），排驅(qū)壓力（2.36 MPa）和中值壓力（9.94 MPa）均較高，巖石較致密。儲(chǔ)層敏感性：借用堡子灣區(qū)油井的敏感性分析資料，G8油藏油層為弱～中等偏弱水敏、弱速敏。當(dāng)?shù)望}度水進(jìn)入地層后，儲(chǔ)層內(nèi)流體礦化度大幅降低將減弱砂粒顆粒與高嶺石間的結(jié)構(gòu)力，使膠結(jié)不好的高嶺石礦物顆粒分離形成速敏，造成儲(chǔ)層滲透率受到傷害。

圖1 G83井粒間孔、溶孔電鏡示意圖

圖2 G83、G189地區(qū)儲(chǔ)層壓汞曲線

2.2 配伍性差，儲(chǔ)層深部結(jié)垢

G8油藏長4+5、長6地層水為CaCl2水型，注入水為洛河層水源，水型為Na2SO4型，富含硫酸根離子，通過對(duì)地層水和注入水配伍性試驗(yàn)（60℃）發(fā)現(xiàn)，兩種水洗混合后，產(chǎn)生大量的鋇鍶成垢離子（見表1），并隨著時(shí)間的推進(jìn)，結(jié)垢量增加，說明注入水與地層水不配伍，存在嚴(yán)重的硫酸鋇鍶結(jié)垢趨勢，導(dǎo)致注水壓力不斷上升，欠注井增加。

表1 G8油藏長4+5、長6地層水和注入水配伍性試驗(yàn)結(jié)果（60℃）（單位：mg/L）

另外，通過對(duì)G8油藏儲(chǔ)層原始與目前電鏡掃描圖（見圖3）對(duì)比發(fā)現(xiàn)，目前電鏡掃描圖BaSO4、SrSO4等結(jié)晶體數(shù)量較多、分布較廣，主要填充至原儲(chǔ)層孔隙當(dāng)中，致使儲(chǔ)層孔隙度下降，滲透能力變差，從而導(dǎo)致水井注入水無法向前推進(jìn)，注水壓力升高，最終欠注。

圖3 G8油藏儲(chǔ)層原始與目前電鏡掃描圖對(duì)比

2.3 近井地帶堵塞

受注入水中雜質(zhì)及儲(chǔ)層近井地帶顆粒運(yùn)移等造成注水壓力快速上升，注水量下降，通過采取酸化降壓增注，能有效恢復(fù)到正常注水壓力，達(dá)到地質(zhì)配注。（1）采出水回注區(qū)域，因?yàn)椴沙鏊|(zhì)機(jī)雜、含油、含鐵等超標(biāo)，造成近井地帶堵塞；（2）化學(xué)堵水調(diào)剖井，注入化學(xué)藥劑在封堵高滲通道的同時(shí)將近井地帶堵塞；（3）注清水區(qū)域，注水過程中，細(xì)小顆粒隨著注入水運(yùn)移至吼道處堵塞。

3 欠注治理技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

依據(jù)G8油藏欠注機(jī)理的分析研究，根據(jù)各類欠注類型，有針對(duì)性的開展消欠措施，通過地面的水質(zhì)預(yù)防，以及進(jìn)攻性消欠措施治理，有效緩解了欠注升級(jí)態(tài)勢，并為后期的欠注治理提供了技術(shù)支撐。

3.1 注入水質(zhì)凈化技術(shù)

針對(duì)注入水和地層水不配伍，造成儲(chǔ)層深部結(jié)硫酸鋇、硫酸鍶垢堵塞，通過在注水站安裝納濾脫硫裝置，降低注入水中硫酸根離子的含量，可降低地層中硫酸鋇、硫酸鍶垢的形成量，從而緩解欠注持續(xù)加劇的態(tài)勢。在注水站安裝納濾脫硫裝置投運(yùn)后，注水站出口硫酸根離子濃度由1 556.56 mg/L下降到13.17 mg/L，注水井平均油壓上升幅度由0.8 MPa/a下降到0.3 MPa/a。

另外，針對(duì)受注入水中雜質(zhì)及儲(chǔ)層近井地帶顆粒運(yùn)移等造成近井地帶堵塞，通過以“加藥+洗井+段塞擠注”為主體工藝，加藥是對(duì)注入水的水質(zhì)進(jìn)行凈化處理，確保進(jìn)入井筒里的水質(zhì)滿足要求；洗井是及時(shí)清理井筒中的雜質(zhì)，防止隨著注入水一起進(jìn)入到地層，封堵近井地帶孔吼，造成堵塞；段塞擠注是針對(duì)近井地帶因雜質(zhì)、地帶顆粒造成的近井地帶堵塞，通過段塞擠注，將近井地帶的雜質(zhì)、地帶顆粒反洗出來，改善近井地帶孔滲性，達(dá)到消欠目的。

3.2 欠注井治理技術(shù)

針對(duì)前面欠注機(jī)理的分析，有針對(duì)性的對(duì)不同原因的欠注井，采用不同的治理技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，取得了較好的實(shí)施效果。

3.2.1 酸化解堵技術(shù) 針對(duì)因近井地帶堵塞原因造成的堵塞井，主要采取酸化解堵技術(shù)，通過向地層擠入酸液，進(jìn)而解除地層堵塞。同時(shí)針對(duì)G83油藏儲(chǔ)層物性差，酸化后酸液返排速度慢，返排液量少，因此當(dāng)酸液返排時(shí)地層中酸液消耗，導(dǎo)致pH值的上升，在近井地帶形成二次沉淀，因此，在酸化施工過程中，采用不排酸酸化工藝，即向地層擠入酸液后，立即轉(zhuǎn)入注水，把污染物推向地層深部，減小對(duì)地層的二次傷害，縮短排液占井時(shí)間，提高水井的增注效果。近兩年共治理32井次，平均單井注水壓力下降0.8 MPa，單井日增注15 m3，23口對(duì)應(yīng)油井累積增油635 t，治理效果較好。

3.2.2 重復(fù)射孔技術(shù) 針對(duì)多次酸化治理無效井，因近井地帶酸液無法溶解物質(zhì)集聚，堵塞炮眼，通過采取符合射孔技術(shù)進(jìn)行重復(fù)射孔，復(fù)合射孔可以集射孔與高能氣體壓裂于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)地層射孔和高壓氣體沿炮眼對(duì)近井地帶地層壓裂，形成孔縫結(jié)合型裂縫體系，改善近井地帶孔滲性。共治理5井次，平均單井注水壓力下降0.6 MPa，單井日增注12 m3，對(duì)應(yīng)7口油井累積增油135 t，治理效果較好。

3.2.3 壓裂增注技術(shù) 針對(duì)儲(chǔ)層孔滲性差，在轉(zhuǎn)注初期就嚴(yán)重欠注的水井，通過壓裂增注措施，對(duì)注水井近井地帶形成孔縫結(jié)合型裂縫體系，提高儲(chǔ)層滲流能力，共治理3井次，平均單井注水壓力下降4.6 MPa，單井日增注20 m3，對(duì)應(yīng)5口油井累積增油113 t，治理效果較好。

3.2.4 提壓增注技術(shù) 針對(duì)因距離注水系統(tǒng)較遠(yuǎn)，注水系統(tǒng)壓力損失較多，導(dǎo)致該井組的管壓較低，導(dǎo)致欠注井，在末端井場安裝增壓注水裝置，提高注水系統(tǒng)末端壓力。目前在G8油藏共采用增壓注水裝置3臺(tái)，注水管壓可提高2.3 MPa，對(duì)應(yīng)10口井日增注103 m3，對(duì)應(yīng)12口油井累積增油236 t，治理效果較好。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

（1）通過欠注機(jī)理的深入分析，并根據(jù)每種欠注類型井，采取有針對(duì)性的治理措施，可有效消除欠注問題。

（2）針對(duì)注入水和地層水不配伍，通過納濾脫硫裝置減少硫酸根離子，可有效減少結(jié)垢量，緩解欠注矛盾。同時(shí)，通過以“加藥+洗井+段塞擠注”為主體工藝，提高注入水水質(zhì)，可有效預(yù)防注水井欠注。

（3）酸化解堵、重復(fù)射孔、壓裂等進(jìn)攻性欠注治理技術(shù)，是治理欠注井的有效手段，具有很明顯的治理效果。

［1］胡永樂，等.低滲透油氣田開發(fā)技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2002.

［2］王道富，李忠興，等.低滲透油藏超前注水理論及其應(yīng)用［J］.石油學(xué)報(bào)，2007，28（6）：78-81.

TE357.62

A

1673-5285（2017）10-0031-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.10.008

2017-08-19

王文剛，2009年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)為長慶油田第九采油廠地質(zhì)研究所油田開發(fā)工程師，從事油田開發(fā)工作9年。