雙高油藏“二三結(jié)合”提高采收率技術(shù)應(yīng)用

沈煥文，馬 兵，高遠(yuǎn)飛，白 梅，丁冬華，李 琪

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

試驗區(qū)平均油層厚度18.1 m，孔隙度12.69%，滲透率2.03 mD，一次井網(wǎng)采取正方形反九點井網(wǎng)，井排距分別為330 m×330 m，一次井網(wǎng)水驅(qū)階段地質(zhì)儲量采出程度達(dá)到48.2%、綜合含水率85.7%，進(jìn)入雙高開發(fā)階段，一次井網(wǎng)適應(yīng)性變差，水驅(qū)油效率大幅下降，剩余油分布高度零散、部分死油區(qū)未動用，為此，借鑒大慶油田二次開發(fā)理念，按照重構(gòu)壓力場、滲流場、驅(qū)替場的技術(shù)思路，在定量剩余油評價的基礎(chǔ)上，開展“加密調(diào)整井網(wǎng)轉(zhuǎn)換重構(gòu)流場+空氣泡沫驅(qū)三次采油”、“二三結(jié)合”提高采收率技術(shù)試驗，近五年現(xiàn)場實踐，試驗區(qū)產(chǎn)量止跌回升，自然遞減呈負(fù)遞減，階段動態(tài)采收率提高3.6%，試驗效果較好，技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)。“二三結(jié)合”協(xié)同挖潛方式對同類油藏中后期提高采收率具有較強(qiáng)的借鑒指導(dǎo)意義。

1 雙高階段存在的主要問題

1.1 注水效率下降，穩(wěn)產(chǎn)難度大

受長期注水沖刷及儲層裂縫影響，特低滲油藏進(jìn)入雙高開發(fā)階段后，注水更容易沿原水驅(qū)優(yōu)勢通道突進(jìn)，含水率突破60.0%后采油井采油指數(shù)下降速度加快，采液指數(shù)緩慢上升（圖1），含水率上升速度加快，同時地層存水率下降速率加快，噸油耗水率增加（圖2），注水無效循環(huán)加劇，注水利用率降低，水驅(qū)油效率下降，控水穩(wěn)油穩(wěn)產(chǎn)難度加大。

1.2 剩余油高度分散，動用難度大

平面上，受沉積特征及儲層非均質(zhì)性影響，隨著采出程度增加，平面不均勻驅(qū)替特征明顯，從測試平面水驅(qū)前緣（圖3）及數(shù)值模擬剩余油分布特征看（圖4），一次水驅(qū)平面注水波及已達(dá)300 m，剩余油主要富集在油井井間三角地帶以及注水未波及區(qū)，依靠一次水驅(qū)進(jìn)一步提高波及有限。

圖3 試驗區(qū)水驅(qū)前緣測試成果圖

圖4 試驗區(qū)井組數(shù)值模擬剩余油分布圖

縱向上，從檢查井巖心水洗描述結(jié)果看（表1），主力層水洗程度高，以中強(qiáng)水洗為主，水洗程度達(dá)75.1%，未水洗僅為24.9%，未水洗段位于頂部和底部（厚度僅3～5 m），也是剩余油富集的主要層段，常規(guī)水驅(qū)進(jìn)一步提高水驅(qū)動用程度難度大。

表1 不同方向檢查井巖心水洗程度統(tǒng)計表

2 “二三結(jié)合”技術(shù)應(yīng)用

2.1 “二三結(jié)合”技術(shù)設(shè)計思路

根據(jù)雙高階段平面、剖面剩余油分布情況，借鑒大慶油田二次開發(fā)理念，按照重構(gòu)壓力場、滲流場、驅(qū)替場的技術(shù)思路，開展“加密調(diào)整井網(wǎng)轉(zhuǎn)換重構(gòu)流場+空氣泡沫驅(qū)三次采油”、“二三結(jié)合”提高采收率技術(shù)試驗，實現(xiàn)大幅提高采收率目標(biāo)[1-2]。

2.1.1 注采井網(wǎng)調(diào)整 平面井網(wǎng)調(diào)整設(shè)計上，突出剩余油的精準(zhǔn)挖潛和驅(qū)替系統(tǒng)的快速建立，在原來330 m×330 m 的正方形反九點井網(wǎng)油井間剩余油富集的三角地帶實施整體加密調(diào)整，并對原角井實施轉(zhuǎn)注，加密后井網(wǎng)轉(zhuǎn)換為233 m×233 m 的小正方形反九點井網(wǎng)（圖5），加密后井網(wǎng)密度由13.8 口/平方千米提高到22.6 口/平方千米，油水比由5.75 下降至4.86，通過井網(wǎng)調(diào)整最大限度提高儲量的井控程度。

圖5 試驗區(qū)加密調(diào)整井網(wǎng)轉(zhuǎn)化示意圖

縱向注采完善設(shè)計上，突出單砂體級別的注采對應(yīng)關(guān)系完善思路，根據(jù)砂體沉積特征，將原主力大砂體進(jìn)一步細(xì)分為4 級小單砂體（圖6），根據(jù)各單砂體的儲層物性、水驅(qū)動用狀況、水洗狀況和剩余油分布狀況，突出1 號和4 號單砂體的注采對應(yīng)關(guān)系完善，進(jìn)一步提高單砂體的井控程度，實現(xiàn)三次采油精準(zhǔn)驅(qū)替。

圖6 試驗區(qū)各單砂體動用狀況對比圖

2.1.2 三次采油技術(shù) 空氣泡沫驅(qū)技術(shù)綜合氣驅(qū)和泡沫驅(qū)的技術(shù)優(yōu)勢，具有快速補充地層能量、封堵高滲帶提高波及體積的雙重效果。空氣具有較好注入性，相比水驅(qū)注入能力要高30%～50%，能進(jìn)入儲層物性較差的更細(xì)小的基質(zhì)孔隙，有效補充地層能量；泡沫驅(qū)能夠有效封堵高滲層、擴(kuò)大氣體波及體積，起到降低含水率的作用；注入氣體存在超覆作用，在泡沫推進(jìn)過程中向上運移，并在儲層上部聚集，能有效動用構(gòu)造上部注入水未能波及到以及微細(xì)孔隙中的剩余油。技術(shù)機(jī)理適合試驗區(qū)剩余油分布特征，泡沫液封堵2 號、3 號高滲強(qiáng)水洗段，空氣驅(qū)替頂部1 號低滲層擴(kuò)大波及體積（圖6），室內(nèi)實驗表明，水驅(qū)后泡沫驅(qū)能夠有效封堵高滲層、擴(kuò)大氣體波及體積，起到降低含水率的作用，結(jié)果顯示可提高驅(qū)油效率19.1%。

2.2 “二三結(jié)合”技術(shù)應(yīng)用效果[3-5]

2.2.1 儲量動用程度增加 通過井網(wǎng)加密調(diào)整和精細(xì)小層注采對應(yīng)關(guān)系完善，試驗區(qū)井網(wǎng)密度由13.8 口/平方千米提高到22.6 口/平方千米，水驅(qū)儲量控制程度由93.6%上升到97.4%，射開程度由57.4%上升到85.8%，水驅(qū)儲量動用程度由44.8%上升到87.4%，地層能量保持水平由110.2%上升到120.7%，說明氣驅(qū)補充了地層能量。

2.2.2 驅(qū)替效果顯著改善 注入端吸氣剖面測試顯示（圖7）油層頂部物性較差層段吸氣量達(dá)到94.5%，低部高滲層段泡沫液吸液量達(dá)到72.4%，說明空氣泡沫驅(qū)后，泡沫液有效封堵了高滲層，氣體擴(kuò)大了頂部低滲層的波及體積，采出端剩余油測試結(jié)果表明（圖8），能譜含油飽和度由試驗前的43.3%下降到37.9%，說明縱向剩余油得到有效驅(qū)替。

圖7 試驗區(qū)典型井吸氣剖面測試成果圖

圖8 試驗區(qū)可對比井剩余油測試成果圖

2.2.3 開發(fā)效果顯著提升 實施加密調(diào)整15 口，轉(zhuǎn)注3 口，單井日產(chǎn)油0.95 t，含水率85.1%，形成了7 注34采1.3×104t 年產(chǎn)油的規(guī)模，加密后由于驅(qū)替系統(tǒng)建立緩慢，油井遞減較大，但通過空氣泡沫驅(qū)注入及參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，氣液比逐步由1.85∶1.00 提高到3.00∶1.00，驅(qū)替系統(tǒng)逐步建立，試驗區(qū)油井二次見油效率達(dá)到85.7%，日產(chǎn)油近五年穩(wěn)定保持在29.6 t 左右，最高峰時達(dá)到31.9 t，綜合含水率由87.4%下降到82.2%（圖9），自然遞減由24.2%下降到-5.4%，含水率上升率由2.0%下降到-2.3%（圖10），實現(xiàn)了指標(biāo)硬下降和硬穩(wěn)產(chǎn)，開發(fā)效果顯著提升，階段累計增油2.1×104t，含水率與采出程度關(guān)系曲線大幅向右偏移，階段動態(tài)采收率提高3.6%，預(yù)測最終采收率提高8.5%以上。

圖9 試驗區(qū)日產(chǎn)油、含水率對比變化曲線

圖10 試驗區(qū)自然遞減、含水率上升率對比圖

3 結(jié)論及認(rèn)識

（1）一次井網(wǎng)水驅(qū)開發(fā)進(jìn)入雙高開發(fā)階段后，原注水形成的優(yōu)勢通道造成大量注水無效循環(huán)，導(dǎo)致驅(qū)油效率大幅下降，大量的剩余油以及殘余油未被采出且分布較為零散，需開展井網(wǎng)二次調(diào)整和三次采油相結(jié)合的多元協(xié)同增效提高采收率技術(shù)試驗。

（2）精細(xì)單砂體剩余油精準(zhǔn)刻畫、單砂體注采對應(yīng)關(guān)系再完善是雙高階段提高采收率潛力挖潛的基礎(chǔ)，是保障“二三結(jié)合”提高采收率的關(guān)鍵。

（3）特低滲油藏通過加密調(diào)整注采井網(wǎng)再調(diào)整提高了儲量井控程度，加之配套的空氣泡沫驅(qū)三次采油技術(shù)特點，進(jìn)一步擴(kuò)大了波及體積，提高了驅(qū)油效率，“二三結(jié)合”技術(shù)組合模式是油藏雙高階段提高最終采收率的有效手段。