薩北BEXD 區塊二類油層 弱堿三元復合驅開發方案后評價

王 銀

（中國石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶 163712）

大慶油田自從聚合物驅油技術實現工業化以來，逐步形成了成熟的聚合物驅油配套工藝技術。隨著大慶油田主力油層聚合物驅產量的逐年下降，需要在二類油層開展三元復合驅以實現產量的接替。與主力油層相比，二類油層條件差，具有油層薄、層數多、滲透率低、平面上相變頻繁、連通關系復雜、縱向層間差異大等特點[1-4]。前期礦場試驗表明，二類油層弱堿三元復合驅可提高采收率18.00%以上，2014 年工業化推廣后，取得了較好的效果[5-6]。本文依托大慶油田薩北開發區BEXD 區塊二類油層弱堿 三元復合驅開發過程，通過對二類油層弱堿三元復合驅開發方案進行后評價，總結開發過程中值得推廣的經驗和認識，為今后同類型二類油層弱堿三元復合驅的開發提供技術支持，以保障二類油層弱堿三元復合驅技術在工業化應用中的效果。

1 區塊概況

BEXD 區塊位于薩爾圖油田北部背斜構造西部純油區內，是薩北開發區第一個弱堿三元復合驅工業化推廣區塊，采用五點法面積井網，平均注采井距150.0 m。區塊目的層為薩Ⅱ10-薩Ⅲ10 油層，平均單井射開砂巖16.3 m，有效厚度10.7 m，有效滲透率為0.392 μm2；區塊水驅采出程度45.00%，綜合含水率為96.00%。在開展弱堿三元復合驅油體系室內物理模擬實驗和數值模擬研究的基礎上，結合區塊地質特征和剩余油分布特征，驅油方案選定為前置聚合物段塞+三元主段塞+三元副段塞+聚合物保護段塞的化學劑注入段塞組合方式。BEXD 區塊于2014 年9 月空白水驅投產，2015 年1 月注前置聚合物段塞，同年6 月注入三元主段塞，2017 年11月轉注三元副段塞，截至2020 年7 月底，累計注入化學劑0.82 PV，綜合含水率89.30%，階段累計產油146.40×104t，階段采出程度達到18.40%，提高采收率16.43%。

2 油氣儲量評價

2.1 地質儲量

地質儲量采用容積法計算，薩II10-薩III10 油層地質儲量889.00×104t，薩II1-9 油層地質儲量717.56×104t。由于BEXD 區塊已開展一類油層聚驅后試驗，所以BEXD 區塊地質儲量修訂為795.69×104t，共有注采井272 口（136 注136 采）。開發方案設計開發順序為先開采薩II10-薩III10 油層，然后上返至薩II1-9 油層；擬動用地質儲量889.00×104t，方案調整后擬動用地質儲量795.69×104t，實際動用地質儲量795.69×104t，方案調整后地質儲量實現程度100.00%。

2.2 新增可采儲量

按調整后開發方案，預測階段新增可采儲量116.17×104t，全過程新增可采儲量129.46×104t，至2020 年7 月，實現新增可采儲量133.28×104t，預測全過程新增可采儲量155.16×104t，階段新增可采儲量實現程度為114.73%，預計全過程新增可采儲量實現程度為119.85%。

3 開發方案評價

3.1 方案合理性

BEXD 區塊層系調整方案共設計注采井350 口，其中注入井172 口，采出井178 口，全部為二類油層井。因區塊內已開展一類油層聚驅后試驗，調整后方案設計注采井272 口，其中注入井136 口，采出井136 口。在實際投產過程中，為了挖潛斷層附近剩余油，完善注采關系，由水驅井網新轉入3 口注入井、2 口采油井，相鄰區塊轉入2 口采油井，新鉆采油井1 口，合計注采井280 口，其中注入井139口，采出井141 口。

3.1.1 單井初期日產油

開發方案設計BEXD 區塊弱堿三元復合驅薩II10-薩III10 油層投產初期平均單井日產油2.50 t，綜合含水率95.50%；實際投產初期平均單井日產油2.60 t，綜合含水率95.20%。指標的差異在±10%以內，符合方案設計要求。

3.1.2 年采油速度合理性

BEXD 區塊弱堿三元復合驅方案設計平均采油速度為2.72%，實際階段平均采油速度為3.30%，最高達4.51%，預測全過程采油速度為2.90%。因BEXD區塊弱堿三元復合驅目前處于受效高峰期，采油速度較快，采油速度高于開發方案設計，當注入后續保護段塞后，采油速度下降。其采油速度與開發相同目的層位的相鄰區塊相比較低，由圖1 可看出其采油速度明顯低于區塊1 和區塊2，分析原因認為BEXD 區塊注入速度低于區塊1 和區塊2。綜合分析各區塊采油速度整體變化趨勢一致，說明其采油速度是合理的。

圖1 相鄰區塊采油速度對比

3.1.3 地層壓力合理性

BEXD 區塊弱堿三元復合驅投產后，區塊平均注入壓力穩定上升，由空白水驅末的9.50 MPa 上升到11.50 MPa。區塊原始地層壓力為10.26 MPa，目前地層壓力保持在10.15 MPa 左右，總壓差保持在合理的范圍內。生產壓差基本穩定，保持在7.00 MPa左右，流壓保持在3.00 MPa 左右。區塊整體壓力系統保持在合理水平，形成了有效的驅動體系，保證了區塊開發效果。

3.1.4 開發方式的適應性

室內驅油實驗結果表明，弱堿三元復合驅體系在BEXD 區塊天然巖心平均提高采收率20.00%以上。BEXD 區塊弱堿三元復合驅在實際生產過程中，通過優化層系組合、體系配方和注入參數，以及實施全過程跟蹤調整等技術措施，使開采過程中油層動用程度明顯提高，保持了較好的壓力系統和注采能力，截至2020 年7 月核實原油采出程度為18.40%，提高采收率16.43%。由表1 可以發現，注采井距為150.0 m 的BEXD 區塊的預測最終提高采收率值為19.50%，注采井距為125.0 m 的相鄰A 區塊的預測最終提高采收率值為20.00%，二者相差僅0.50%，進一步說明了無論是室內驅油實驗還是工業化推廣應用，弱堿三元復合驅油體系在薩北開發區二類油層均能大幅度提高采收率，即此開發方式適用于薩北開發區二類油層。

3.1.5 注采井網系統適應性

表1 相鄰區塊開發效果對比

BEXD 區塊是薩北開發區唯一一個采用150.0 m注采井距進行開發的工業化推廣區，其余區塊均采用125.0 m 注采井距進行開發。BEXD 區塊在150.0 m 注采井距條件下，薩II10-薩III10 油層化學驅控制程度為70.10%，滿足開發技術界限要求；同時根據不同井距注入速度計算，破裂壓力為12.90 MPa 時，150.0 m 井距下的注入速度可達到0.23 PV/a，能夠滿足二類油層開發的需要。BEXD 區塊比視吸水指數從空白水驅末的0.51 m3/（d·MPa·m）下降為0.31 m3/（d·MPa·m），下降幅度為39.21%；比產液指數從空白水驅末的1.02 m3/（d·MPa·m）下降為0.54 m3/（d·MPa·m），下降幅度達47.06%；與采用弱堿三元復合驅開發的、注采井距為125.0 m 的相鄰區塊的注采能力下降趨勢一致（圖2），區塊1 和區塊2比視吸水指數在空白水驅的基礎上分別下降41.51%和49.27%，比產液指數在空白水驅末的基礎上分別下降41.67%和44.94%。因此BEXD 區塊在150.0 m注采井距條件下，保持了合理的注入能力和較穩定的產液量水平，說明該注采井距對BEXD 區塊來說是合理的。

圖2 相鄰區塊注采能力對比

3.2 技術創新評價

3.2.1 層系調整技術

BEXD 區塊二類油層井原油藏工程方案設計的層系組合方式為薩II 組，薩III 組暫不考慮，導致BEXD 區塊較薩北開發區其它二類油層區塊缺少一套上返層系，接替潛力小，同時從二類油層層系井網現狀看，該區與相鄰區塊開采層系不統一，BEXD區塊層系組合為薩II 組油層，而與該區相鄰的BSX區塊以及純油區東部二類油層的層系組合均為薩II10-薩III10 油層，由于區塊間層系銜接不好，導致相鄰井區注采不完善。為改善二類油層三次采油開發效果，最大限度地提高油層的整體采收率，需進一步優化層系組合方式。按照層系組合原則，以最大幅度挖掘儲量潛力為核心，結合BEXD 區塊薩II 組和薩III 組油層發育狀況，兼顧與薩北開發區其它各區塊二類油層的整體協調開采，按照先下后上的次序細分層系，將薩II 組和薩III 組分為薩II10-薩III10 油層和薩II1-9 油層兩段進行開發。調整后，兩套層系在厚度、儲量上相對均衡，其中薩II10-薩III10 油層有效厚度10.7 m，滲透率0.392 μm2，地質儲量889.00×104t，孔隙體積1 581.3×104m3；薩II1-9 油層有效厚度7.3 m，滲透率0.390 μm2，地質儲量714.70×104t，孔隙體積1 275.8×104m3（表2）。

表2 BEXD 區塊二類油層弱堿三元復合驅層系組合信息

3.2.2 三元復合驅注聚前深度調剖技術

通過數值模擬建立不同非均質程度的三層非均質模型，滲透率變異系數分別為0.55、0.65、0.75，水驅至含水率95.00%時開始進行復合驅，模擬不同非均質條件下，調剖時機對開發效果的影響。結果表明，調剖時機越早開發效果越好。BEXD 二類油層弱堿三元復合驅區塊由于油層非均質性較強，井組間的注入狀況存在差異，部分井注入壓力水平偏低，各沉積單元吸入狀況差異較大，區塊綜合含水高。為避免造成化學劑浪費和緩解化學劑在層內形成低效/無效循環，并提高開發效果，需要對注入井優選井層開展注聚前深度調剖。調剖井層位選擇主要以封堵高滲透條帶為目的，滲透率級差大于4；油層連通性好，河道砂一類連通厚度比例大于50.00%；注入強度高，注入壓力小于10.00 MPa；高滲層吸入厚度比例大、相對吸入量大，單層相對吸液量大于30.00%；采油井兩個以上方向含水率大于95.00%。根據現場實施效果，實施注聚前深度調剖井20 口，注入壓力由7.90 MPa 上升至10.30 MPa，上升了2.40 MPa；視吸入指數下降2.2 m3/（d·MPa）。從調剖前后剖面看，吸水厚度比例上升7.20%，其中滲透率大于0.500 μm2的油層相對吸入量下降6.10%，滲透率小于0.300 μm2的油層吸入厚度比例增加18.60%，相對吸入量增加8.70%；周圍57 口采油井，調剖后平均單井日增油5.50 t，綜合含水率下降7.30%。對比區塊內未調剖井區，綜合含水率普遍下降1.30%，平均單井日產油增加0.90 t，整體效果較好。

3.2.3 基于不同階段動態特點的全過程跟蹤調整技術

針對BEXD 二類油層弱堿三元復合驅區塊不同階段的動態特點和存在問題，建立了全過程跟蹤調整模式，并制定了相應的調整措施[7-12]。其中，針對前置聚合物段塞階段平面上注入壓力不均衡，剖面動用差異大的問題，主要以“調整壓力平衡”為原則，實施注入井調剖、注入井分注、參數優化等措施；針對主段塞階段區塊注采能力下降幅度大、注采困難、化學劑突破、采油井見效不同步等問題，以“提高動用程度”為目標，實施分注、注采參數調整、注采井壓裂等措施；針對副段塞和后續聚合物保護段塞階段含水率回升、化學劑低效/無效循環、注采能力低等問題，以“控制含水回升”為原則，注入井實施方案有調整、解堵、壓裂，采油井實施堵水、壓裂、壓堵結合等措施。

對于針對性較強的調整措施，根據以往經驗結合BEXD 區塊實際條件，制定措施選井選層標準，明確分注、酸化、注采井壓裂等技術界限，固化了調整設計模版。分階段、多措施優化組合，與不實施跟蹤調整措施的層段和井對比，復合驅采收率可以提高1.50%～2.00%。針對層間矛盾突出的井區實施規模分注；對注入壓力高，優化增注措施，其中厚度大、滲透性好、空白水驅注入壓力高的井實施酸化，對厚度薄、滲透性差、注入壓力高的井實施注入井壓裂；對沉沒度低、產液低、含水低的采油井優選層位進行壓裂。

分層注入井選擇原則：層段間吸水量相差40.00%以上，注入壓力上升空間大于1.50 MPa，層段內滲透率級差大于3，油層發育較好，分注層段有效厚度大于1.0 m，井組2 個方向含水高、采出化學劑濃度高。酸化井選擇原則：油層滲透率大于0.300 μm2，油層厚度大于8.0 m，空白水驅階段注入壓力大于10.00 MPa。壓裂注入井選擇原則：油層滲透率小于0.400 μm2，油層厚度小于10.0 m，注入壓力距破裂壓力小于0.50 MPa，采用厚層普壓、薄差層多裂縫壓裂的工藝。壓裂采油井選擇原則：油層厚度大于5.0 m，一類連通厚度比例大于30.00%，高水淹厚度比例低于40.00%，化學驅含水率降幅大于5.00%，產液降幅大于20.00%，總壓差大于0 MPa、流壓低于4.00 MPa。

BEXD區塊在開采過程中，根據各個開發階段的動態特點，實施全過程跟蹤調整技術，及時制定相應的跟蹤調整措施，使區塊在含水率低于90.00%的穩定期的時間較長，從而有效改善區塊開發效果。BEXD區塊注劑初期實施規模分注，緩解層間矛盾，共進行分注111井次，區塊分注率80.40%，分注后滲透率級差由8.1下降至4.5，注入壓力上升0.50 MPa， 日產油增加100.00 t，含水率下降1.60%；優化增注措施，改善注入狀況，區塊共實施注入井酸化45井次，解堵10井次，注入井壓裂56井次，壓裂后注入壓力由12.40 MPa下降至10.00 MPa，平均單井日注入量增加28.7 m3，注入狀況得到明顯改善，確保了區塊的連續注入；實施采油井壓裂113井次，措施后平均單井日增液40.70 t，日增油6.80 t，綜合含水率下降2.60%，壓裂效果顯著。

4 實施效果評價

評價期內，BEXD區塊141口采油井全部受效，受效比達100%，綜合含水率最低為82.80%，最大增油倍數為2.8倍，含水低值期長達54個月，油層動用程度比水驅提高35.80%，階段累計產油146.40×104t，階段采出程度達18.40%，提高采收率16.43%，高于方案所設計的14.22%，預計全過程可提高采收率19.50%。

5 結論

（1）方案中應用容積法計算的石油地質儲量和經驗公式法計算的可采儲量是可靠的。方案實施后，地質儲量的實現程度為100.00%，階段新增可采儲量的實現程度為114.73%，預測全過程實現程度為119.85%。

（2）BEXD 區塊二類油層弱堿三元復合驅在注采井距150.0 m 條件下薩II10-薩III10、薩II1-9油層化學驅控制程度均高于70.00%，初期單井日產油均達到了2.60 t 的設計指標，實際階段平均采油速度為3.3%，區塊整體壓力系統保持在合理水平，階段提高采收率16.43%，預測最終可提高采收率19.50%。表明弱堿三元復合驅油技術適用于薩北開發區二類油層，且其工業化應用能大幅度提高采收率。

（3）針對不同階段動態特點和存在問題，建立全過程跟蹤調整模式，制定調剖、酸化、解堵、分層注入、壓裂改造等綜合調整措施，是保證三元復合驅取得好效果的有效手段。