海上稠油油藏特高含水率期調(diào)剖選井及應(yīng)用

劉建國

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

目前渤海油田絕大部分開發(fā)方式都為注水開發(fā)，注入水和儲層中的巖石顆粒發(fā)生物理或化學(xué)作用使儲層中的孔道變大，儲層的流動性加強(qiáng)，發(fā)育成為優(yōu)勢滲流通道[1-3]。由于優(yōu)勢滲流通道的存在使油田平面及層間矛盾加劇，注入水未起到驅(qū)油作用，影響注水驅(qū)油效果，優(yōu)勢滲流通道已成為影響注水油田開發(fā)的主要因素。而調(diào)剖調(diào)驅(qū)是有效解決優(yōu)勢滲流通道的高效方法[4-5]，面對海上油田高速高效開發(fā)的特點(diǎn)，如何選取調(diào)剖井對改善油田水驅(qū)效果具有重要意義。

1 調(diào)剖選井方法

Q 油田位于渤海遼東灣海域，沉積類型屬于三角洲前緣沉積，油田主體為行列式井網(wǎng)注水開發(fā)，局部為五點(diǎn)面積注采井網(wǎng)，平均滲透率2 400 mD，平均孔隙度27%，儲層物性屬于特高孔、特高滲儲層，平均有效厚度34 m，地層原油黏度為50～100 mPa·s，為典型的稠油油藏。目前，Q 油田含水率高達(dá)91%，采出程度為30%。Q 油田主要問題為含水率高，平面及縱向非均質(zhì)性強(qiáng)，剩余油分布分散。

本次研究在傳統(tǒng)的PI 決策選井基礎(chǔ)上，對斜率值進(jìn)行了修正，修正后的斜率值一方面考慮厚度對斜率值的影響，另一方面可以將多井進(jìn)行對比分析。以此方法對Q 油田進(jìn)行選井，通過產(chǎn)液剖面和吸水剖面測試資料驗(yàn)證，該方法選井可靠，且相對于海上油田測試資料少，基礎(chǔ)資料易于獲取，方法簡便快捷。

1.1 理論方法

通常用比吸水指數(shù)表征地層吸水能力的大小。但資料錄取等因素的限制，現(xiàn)場一般用視吸水指數(shù)替代比吸水指數(shù)評估吸水能力。

在穩(wěn)定流動條件下的視吸水指數(shù)PI 可表示為：

式中：K-滲透率，10-3μm2；μ-注入水黏度，mPa·s；re-邊界半徑，m；rw-注水井半徑，m；B-水的體積系數(shù)，無因次。

PI 表示的是注水井的吸水能力。PI 越大，吸水能力越好，PI 越小，吸水能力越差[6-7]。

地層的吸水能力和比吸水指數(shù)呈正相關(guān)。HEARN等[8]假設(shè)了一個(gè)簡化的飽和度分布且在油水帶中沒有殘余氣飽和度推導(dǎo)了累計(jì)注水量與吸水指數(shù)之間的關(guān)系。

式中：Qw-注水量，m3；Pe-地層壓力，MPa；Pw-水井井底壓力，MPa；h-厚度，m；M-流度比，無因次；rwa-視井筒半徑，m。

式（2）整理可得：

根據(jù)公式（2）、（3）、（4）可得：

式（5）可以簡化為：

由式（6）可知，累計(jì)注水量和視吸水指數(shù)導(dǎo)數(shù)在直角坐標(biāo)系中呈對數(shù)關(guān)系，其斜率值與B 及μ成正比，與儲層厚度h 和滲透率K 成反比，同一地層條件下，B及μ 為定值，F(xiàn) 值可近似為定值，因此，斜率值可反映吸水能力的變化。

為使注水井的斜率值可與油田其他注水井對比，通過注水井本井注水厚度和油田注水井平均厚度進(jìn)行規(guī)一化處理，然后將油田各注水井歸一化后的斜率值進(jìn)行排序（表1）。歸一化后的斜率值用A 表示，具體形式如下所示：

表1 Q 油田調(diào)剖選井結(jié)果

1.2 注采井間測試資料驗(yàn)證

根據(jù)研究結(jié)果注水井Q27 為調(diào)剖井。結(jié)合生產(chǎn)狀況分析，注水井Q27 和油井P3 動態(tài)響應(yīng)特征明顯。同時(shí)，Q27 井吸水剖面測試顯示（圖1），1 小層吸水量占比為65%，3 小層吸水量占比為15%，4 小層吸水量占比為14%，5 小層吸水量占比為6%，縱向上矛盾突出。而對應(yīng)的P3 井產(chǎn)液剖面測試顯示（圖2），1 小層為主力層，產(chǎn)液比例46%，含水率93%，3 小層為次主力層，產(chǎn)液比例38%，含水率83%。研究結(jié)果與測試資料和生產(chǎn)動態(tài)認(rèn)識一致。

圖1 Q27 井吸水剖面測試資料

圖2 P3 井產(chǎn)液剖面測試資料

2 調(diào)剖方案及現(xiàn)場實(shí)施效果

2.1 調(diào)剖方案

油田注水井吸水不均的矛盾突出，分析認(rèn)為調(diào)剖可以堵塞大孔道，改善油層的非均質(zhì)性，調(diào)整注水井的吸水剖面，進(jìn)而提高注水驅(qū)油效率[9-12]，同時(shí)考慮到油田為排狀井網(wǎng)，因此，盡量選擇層間矛盾較大、區(qū)域內(nèi)比較集中的注水井開展調(diào)剖試驗(yàn)。根據(jù)本次研究結(jié)果優(yōu)選在Q27、Q30、Q17、Q31 井開展多井組合調(diào)剖。結(jié)合本油田的地質(zhì)油藏特征及試驗(yàn)研究，本次調(diào)剖采用凝膠體系，開展區(qū)塊整體調(diào)剖，封堵水竄通道，調(diào)整吸水剖面，最大程度啟動中低吸水層，體系及藥劑組成見表2，其中Q27 井調(diào)剖體系設(shè)計(jì)注入量見表3。

表2 Q 油田調(diào)剖體系及藥劑組成

表3 Q27 井調(diào)剖體系設(shè)計(jì)注入量

2.2 現(xiàn)場實(shí)施效果

Q 油田2022 年5 月開始在Q27、Q30、Q17、Q31 井開展多井組合調(diào)剖試驗(yàn)。措施實(shí)施后，初期日增油達(dá)到30 m3（圖3），累計(jì)增油2 300 m3，注水井視吸水指數(shù)下降20%，其中，典型受效油井P29 日增油達(dá)到13 m3、含水率下降4%（圖4）。

圖3 Q 油田Q27 井組調(diào)剖調(diào)驅(qū)后增油降水效果圖

圖4 典型受效井P29 生產(chǎn)曲線圖

（2）根據(jù)研究結(jié)果將注水井下步措施分為調(diào)剖井、維持現(xiàn)狀井、增注井三類，為油田下步措施提供了清晰的方向。

（3）Q 油田開展多井組合調(diào)剖，調(diào)剖后實(shí)現(xiàn)日增油30 m3。結(jié)果證明，本研究方法對其他海上稠油油藏注水措施優(yōu)化具有較好的參考意義。

3 結(jié)論

（1）此次研究在傳統(tǒng)的PI 決策選井基礎(chǔ)上，對斜率值進(jìn)行了修正，修正后的斜率值可用于調(diào)剖選井分析，方法更加全面合理。