稀油高含水區塊弱凝膠調驅技術應用研究

孫俊

摘要：高滲區塊注入水長期沖刷，油層內部形成了大孔道高滲帶，油層矛盾由原來的縱向層間矛盾為主轉變為平面矛盾為主，近井地帶調剖只是封堵了近井地帶1～1.5m的油層，而注水繞過該屏障后，仍會沿著原通道前進，所以常規調剖達不到封堵高滲透層的目的.凝膠深部調驅技術是近年來發展起來的一種有效的調剖技術，該技術是運用聚合物弱凝膠對注水井油層進行大半徑處理，以解決油藏注水開發中存在的層間平面水驅矛盾以及層間竄流問題，較好地解決了近井地帶調剖效果變差的問題。

關鍵詞：稀油；高含水區塊；弱凝膠；調驅；液流轉向；研究

我廠稀油主力區塊注水開發30多年，目前區塊產量遞減嚴重，實施深部調剖是區塊穩產的一個有效手段，在開發早期通過調剖改善水驅效果較好[1]，然而隨著調剖次數的增多，效果逐年變差。由于普通調剖只是封堵了近井地帶1～1.5m的油層，而注水繞過該屏障后，仍會沿著原通道前進，所以常規調剖達不到封堵高滲透層的目的，常規調剖效果愈來愈差。

1 室內研究

1.1 弱凝膠調驅作用機理

1.1.1 動態調剖使深部流體轉向

調驅劑在近井地帶形成的弱凝膠首先具有調整吸水剖面的作用。但由于弱凝膠強度較低，在后續流體驅替沖刷作用下，大孔道、裂縫或次生大孔隙中的弱凝膠在地層中可移動，深部液流轉向劑在地層大孔道中，移動過程中由于水的沖刷及地層的剪切，弱凝膠膠體可能變形或破碎形成較小的弱凝膠膠體。這些膠體在地層中繼續運移，直到遇到更小的孔隙喉道或在壓差較低區域沉積下來形成新的堵塞[2]。如此反復，直至弱凝膠運移到地層中水驅壓差低到不能驅動其運移時停下來。堵塞所在位置的孔隙，起到調整剖面作用。

1.1.2 改變殘余油的附著力

弱凝膠在后續驅替水作用下的運移及再聚集，動態改變地層深部微壓力場分布，微觀上改變了地層孔隙中殘余油的附著力分布，破壞油滴的受力平衡，使其由“靜態”轉向“動態”而被后續流體驅出，起到類似聚合物驅的作用。

1.2 調驅劑基本組成及配方優選

弱凝膠調驅體系是應用有關油田化學理論研制的[3]，是膠態分散凝膠，膠態分散凝膠是由低濃度高分子聚合物和交聯劑制成的，其基本組成包括交聯主體HPAM、交聯劑、穩定劑，適宜20～70℃、礦化度小于10000mg/l的中低溫非均質油藏注水井深部調驅施工。該體系具有較好的抗溫性和抗鹽性，形成弱凝膠前為透明粘稠水溶液，地面粘度小于20mpa.s，泵注性能良好。調驅劑膠凝后于60℃下有效期可達一年以上，在70～3000md巖心中最大封堵率可達80%以上，在500～600達西的特高滲透率多孔介質，殘余阻力系數可達100以上。

2 調驅工藝

2.1 調驅時機選擇

目前稀油主力區塊注水采取周期注水的方式，根據周期注水增加波及效果的原理，我們認為調驅最佳時機應選擇在降壓注水末期進行調驅，此時由于地層壓力已有所下降，原來不能驅替的原油進入大孔道，經注水后驅至采油井，再封堵大孔道，提高中、低滲層的驅油能力，從而可以保證較好的調驅效果[6]。

2.2 調驅工藝流程的改進

采用現場配藥調剖泵（低剪切柱塞泵）擠注的施工工藝，改變了以前只能采用泵車進行現場施工，存在著排量大、流量無法控制、對調驅劑剪切率高的缺點，使調驅劑進入井筒后能有效進入高吸水層，增加了調驅效果。

2.3調驅劑用量研究

根據選注工藝原理，在擠注調驅劑過程中，由于控制了擠注壓力，部分油層是不吸調驅劑或吸很少的。因此，我們計算調驅劑用量時要使用有效吸水厚度（有效吸水厚度可以根據吸水剖面資料來獲得）。根據室內實驗結果，弱凝膠的最佳用量為高滲帶地下孔隙體積的1～2%左右。

2.4 調驅擠注壓力選擇

選注工藝的關鍵是控制注入壓力來達到使堵劑有選擇性進入地層。在低壓力注入條件下，中低滲層啟動時間長，在這段時間內大部分調驅劑將進入高滲層，從而實現大劑量深部調驅的作用。在進行調剖時擠注壓力不高于正常注水壓力的80%。

3 現場實施及效果分析

3.1 試驗井組概況

試驗井組選擇在試驗區塊塊一層系中部，共有四口注水井，對應油井15口。四口水井原均采用分層周期注水方式生產。

3.2 現場施工情況

現場采用調剖泵，較好的控制了水井的注入速度和壓力，平均注入速度控制在8-10m3/h，始注壓力也相應較低，保證了調驅劑盡可能多的進入高滲層，從而提高了調驅劑的有效利用率。注入調剖劑用原油脫出水（礦化度2552mg/l，懸浮物、含油均在10mg/l以下）配制。

3.3 水井調驅前后變化情況

調驅后各水井均見到了壓力上升的表現，其中Z02井改為分注后，和調驅前分注壓力相比，平均注水壓力上升了1.9MPa，其余各井仍為籠統注水。各井注水壓力下降不超過1MPa。從水井吸水剖面的變化情況也可以看出調驅起到了較明顯的改善縱向上吸水不均的作用。

4 效果分析

四個調驅井組共對應油井15口，其中有上產措施的井5口，可對比生產井10口，見效7口，無效井3口。全井組措施前日產液1377 m3，日產油60t，含水95.5%，措施后表現為含水下降、產液量下降、產油量上升的“兩降一升”的好形式，平均日產液1268 m3，日產油70t，含水94.5%，日增油10t，日降水109m3，井組綜合含水下降1.0%，其中措施有效井日增油17t，日降水102m3，平均含水下降2.57%。

5 結論

（1）低溫弱凝膠調驅體系具有溶液粘度低、泵注性能良好、低溫交聯反應、無需調節酸堿度、成膠時間及弱凝膠強度均可控制調整等特點。交聯后形成的弱凝膠強度較高，熱穩定性能已達到7個月以上。通過現場試驗證明，注水井吸水狀況得到改善，對應油井增產效果明顯，經濟效益顯著。

（2）弱凝膠調驅體系在多孔介質中能形成有效的弱凝膠，在高滲通道中的動態運移受弱凝膠強度、驅替壓力高低、滲透率大小、地層孔隙類型等多種因素的影響，弱凝膠在低滲透小孔喉地層中較難運移，可以更好地改善區塊水驅效果，更大程度的保證區塊產能穩定。

參考文獻

[1]劉翔鶚.采油工程技術論文集[M].北京：石油工業出版社，1999：208-259

[2]萬仁溥，羅英俊.采油技術手冊第十分冊堵水技術[M]. 北京：石油工業出版社，1991：61-139

[3]蔡明俊，楊懷軍，肖建玲.聚凝體深部液流轉向技術研究與實踐[J].新疆地質，2004.22.2：207-210.

（作者單位：遼河油田錦州采油廠）