油泥調剖技術在中高滲砂巖油藏的應用

胡鵬程

中國石油遼河油田分公司 興隆臺采油廠（遼寧盤錦 124010）

根據油泥的特點和油田現場生產的需要，各油田采取不同的處理措施，在一定程度上實現了油泥的減量化處理、無害化處理和資源化再利用。但無論是物理法、化學法還是生物法，都存在費用高、易造成二次污染，綜合利用程度低等問題[1]。因此，油泥無害化處理已成為亟待解決的問題。同時，興隆臺采油廠由于長期注水沖洗，油氣井與水井之間形成了大量大孔道，造成無效注水，低滲透層難以啟用，油井含水率增高，綜合含水量已達90% 以上。調剖技術作為油田高含水期調整挖潛和改善水驅開發效果的一項重要技術，在現場得到大規模推廣應用。現有調剖技術主要以弱凝膠調剖為主，在現場應用過程中，表現出了價格較高、適用性較窄等局限性。面對低油價和儲層高含水的問題，興隆臺采油廠在常規的弱凝膠調剖的基礎上，開展了油泥調剖技術研究。

1 油泥調剖原理

油泥產生于地層產出液，主要成分有水、泥砂、殘余油、蠟質等，油泥與儲層有良好的配伍性，油泥回注調剖不會形成二次污染，能真正達到資源再利用的目的[2]。油泥中含有一定量的固體顆粒，且黏度較大，含水較高，具有一定的泵送能力，同時還具有抗剪切、抗沖刷性能，注入地層中具有一定的阻堵作用，可作為調剖劑使用。油泥通過泵進入儲層，在地層水的沖刷下分散成小的顆粒。泥砂顆粒通過粘聯聚集作用吸附膠體、瀝青質和蠟質，形成粒徑較大的“團聚結構”，“團聚結構”沉降在高滲透層中，封堵高滲透層，迫使后期注入水改變滲流方向，啟動中低滲透層，進而改善注水開發效果。“團聚結構”是一種假塑體流體，在強烈的剪切力作用下散開，分散成小粒徑顆粒，而在低剪切力作用下重新聚集。它在儲層中緩慢地遷移，不會堵死儲層滲流通道，這是油泥調剖與弱凝膠調剖、粉煤灰調剖、低密度水泥調剖的不同之處[3-4]。與其他調剖劑相比，油泥適宜大劑量注入，來源廣泛，成本低，效果好。油泥調剖技術實現了油泥的無害化處理。

2 油泥性質

自聯合站油泥池取2份油泥樣品，1號樣品采自油泥池上部，2號樣品采自油泥池底部。

2.1 成分分析

取一定量的油泥樣品，用蒸餾法測定其含水率（表1），然后用砂芯漏斗過濾蒸餾殘渣，用石油醚、丙酮混合溶劑反復洗滌，直至殘渣不含油為止。將含有殘渣的砂芯漏斗置于90 ℃恒溫箱中6 h 后稱重。

表1 油泥樣品實驗數據

2.2 粒徑分布

用激光粒度分析儀測定油泥中泥質組分的粒度范圍，見表2。

表2 油泥中泥質組分不同粒徑分布 /%

由表1、表2 的實驗結果看出，油泥含水為52.51%～71.24%，含泥量為16.69%～23.16%，含油量為12.07%～24.33%，粒徑5～200 μm 占88%左右。油泥較高的含水量為泵注方式奠定了基礎。油泥顆粒粒徑的集中分布和較高的泥漿含量為進入儲層堵塞高滲透通道提供了條件。

3 現場應用

3.1 注入方式

油泥調剖施工采用罐車拉運油泥，通過泵車注入。現場配備1 輛700 型泵車，3 輛15 m3水罐即可完成一輪次單井油泥調剖施工，結束后可隨時搬移，不需要占地和用電，減少了人員長時間派駐井場，并且擴大了措施井的篩選范圍，降低了各類支出成本。一般常規調剖技術的注入方式采取撬裝法，實施調剖施工時需要撬裝設備長駐現場。相比之下，油泥調剖工藝采用罐車拉運油泥泵車注入的方式簡單、快捷。

3.2 體系優選

油泥調剖的關鍵是固相粒徑與儲層孔喉尺寸的匹配關系。油泥固相粒徑過大或過小都不利于高滲透層的封堵。根據“理想充填”理論和d90原則，調剖劑粒徑累積分布曲線的d90值約等于最大孔喉直徑時，封堵效果最為理想[5]。

興隆臺采油廠聯合站的分離油泥設施主要由浮選機和污水處理終端組成。浮選機分離出的油泥含水量高，固相粒度適中，周產量約150 t，滿足初步實驗要求。室內數據表明，含水量為61.8%，含泥量為19.9%，顆粒粒徑5～200 μm占油泥總量的88%,其中d90值為180 μm[6]。興隆臺采油廠中高滲砂巖油藏的最大孔喉直徑為189.7 μm，與d90原則相符，具有實施油泥調剖工藝技術的可行性。

3.3 措施井優選

油泥中固相顆粒含量高，為此油泥調剖井篩選范圍放在中高滲油田[7-8]。經篩查興隆臺采油廠油藏孔喉直徑為0.1～189.7 μm，與聯合站的污泥固相顆粒粒徑相匹配。試驗初期為了措施順利實施，選擇距離聯合站附近的井。經過篩查，優選出M730井作為第一口油泥調剖試驗井。

M730 井1992 年轉注，2004 年12 月開始分注，2013 年檢管作業過程中發現套管損壞，未能再進行分層注水。措施前該井油壓9.5 MPa，日注量150 m3，累計注入48.6×104m3。從吸水剖面看出，該井各小層間吸水量存在差異。且M743C 井投產后，該井吸水剖面發生了明顯變化，受效油井M732、M743C均水淹嚴重。為改善M730 水井吸水剖面，提高水驅油效率，對該井實施油泥調剖技術。

2019 年2 月1 日開始對該井實施油泥調剖技術，累計實施15 輪次，每輪次油泥注入量100 t，總計注入油泥1 500 t。實施后注水壓力由9.5 MPa 上升至11 MPa，吸水剖面得到改善。截至統計前累計增油1 500 t，生產有效期419 天。

4 結論

1）M730 井油泥調剖技術的成功實施，證明了油泥調剖技術的可行性。

2）油泥調剖技術適用于中高滲砂巖油藏。“團聚結構”可有效封堵大孔道儲層，啟用未動用的中、低滲透儲層，進而調整吸水剖面，提高注入水的波及體積，提高油藏采收率。

3）油泥調剖技術為油泥的無害化處理提供了新途徑,與此同時解決了以往油泥處理費用過高的問題。油泥調剖技術將油泥“變廢為寶”，避免油泥的堆積造成環境污染，具有重要的環保戰略意義。