馬紅星,胥元?jiǎng)?,魏江偉,李曼平,姚春?/p>
(1.西安石油大學(xué),陜西西安 710065;2.中國石油長(zhǎng)慶油田公司第五采油廠,陜西西安 710016)
羅1 長(zhǎng)8區(qū)塊所轄長(zhǎng)慶姬塬油田,于2007年開始進(jìn)行先期試驗(yàn)開發(fā),2008年規(guī)模化開發(fā)。儲(chǔ)層平均孔隙度10.6%,平均滲透率0.85 mD,中值半徑0.2 μm,平均儲(chǔ)層有效厚度10.5 m。羅1區(qū)長(zhǎng)8油藏中部、中北部局部裂縫較為發(fā)育,目前中部小范圍連片見水,北部及西南部個(gè)別井組油井見水,截至2011年底共有見水井38口,占全廠20.5%,單井產(chǎn)能損失2.2 t。見水主要有以下兩個(gè)特征:一是見水井見水后日產(chǎn)液量、含水、動(dòng)液面上升,動(dòng)態(tài)調(diào)整后部分井含水有所下降,但注水井復(fù)注后含水再次上升,二次停注后油井含水一直居高不下,調(diào)整難度大;二是部分井見水后,動(dòng)態(tài)調(diào)整反應(yīng)不明顯,油井持續(xù)高含水,見水方向復(fù)雜,分析認(rèn)為存在多方向見水特征。羅1 長(zhǎng)8區(qū)塊受儲(chǔ)層微裂縫、滲流優(yōu)勢(shì)通道等因素的影響,部分油藏局部不同程度的出現(xiàn)裂縫性見注入水井,突出表現(xiàn)在油井注水開發(fā)一段時(shí)間后,含水快速上升,日產(chǎn)液量、動(dòng)液面大幅上升,分析水型為Na2SO4,動(dòng)態(tài)調(diào)整后部分井含水下降明顯。油井見水后,造成油藏局部平面矛盾突出,油井產(chǎn)能損失嚴(yán)重,油田水驅(qū)開發(fā)效果變差。
調(diào)剖技術(shù)由20 世紀(jì)80年代逐漸發(fā)展至今,為油田高含水開發(fā)階段的穩(wěn)產(chǎn)、控水及綜合治理發(fā)揮了重要作用。研究及應(yīng)用表明,調(diào)剖可以有效降低油田遞減速率、含水上升速率,提高區(qū)塊采油量和階段采出程度,改善區(qū)塊注水開發(fā)效果,取得較好的經(jīng)濟(jì)效益[1~5]。針對(duì)羅1區(qū)長(zhǎng)8油藏中部、中北部局部裂縫發(fā)育,局部見水特征明顯,2012年對(duì)該區(qū)裂縫見水區(qū)域?qū)嵤┱{(diào)剖綜合治理,旨在為該區(qū)油藏長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)。
針對(duì)該區(qū)裂縫普遍存在的特點(diǎn),在調(diào)剖體系的選擇上突出了其封堵性能和封堵強(qiáng)度,采用以弱凝膠(強(qiáng)度可調(diào))、高強(qiáng)度預(yù)交聯(lián)體膨顆粒為主、水玻璃和氯化鈣等無機(jī)體系為輔的調(diào)剖體系進(jìn)行優(yōu)勢(shì)水流通道的封堵。
1.1.1 弱凝膠體系 弱凝膠(Thin Gel)主要采用低濃度聚合物和交聯(lián)劑形成的以分子間交聯(lián)為主、分子內(nèi)交聯(lián)為輔的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的弱交聯(lián)體系。弱凝膠體系的成膠時(shí)間、成膠強(qiáng)度可調(diào),流動(dòng)性好,且成膠后在后續(xù)水的推動(dòng)下整體“漂移”,具有深部調(diào)剖和驅(qū)油的雙重作用。羅1 長(zhǎng)8油藏屬中低溫油藏,在調(diào)剖劑優(yōu)選上重點(diǎn)考慮抗鹽性、抗剪切性強(qiáng)的體系。
實(shí)驗(yàn)室分別用清水和污水配制弱凝膠,待其成膠后測(cè)定凝膠的粘度。實(shí)驗(yàn)測(cè)得清水配制的弱凝膠的粘度為2850 mPa·s,污水配制的弱凝膠的粘度為2480 mPa·s(見圖1)。污水配制的弱凝膠強(qiáng)度比清水配制的弱凝膠強(qiáng)度略低,仍能滿足實(shí)際的需求。
圖1 清水和污水配制弱凝膠的強(qiáng)度對(duì)比
將成膠的弱凝膠體系進(jìn)行剪切實(shí)驗(yàn),從圖2可看出,隨著剪切時(shí)間的延長(zhǎng),弱凝膠在剪切早期粘度下降較快,后期下降較為緩慢,90 min 后,其粘度保留率在86%以上。
圖2 弱凝膠的抗剪切性實(shí)驗(yàn)曲線
1.1.2 預(yù)交聯(lián)顆粒 從圖3可以看出,預(yù)交聯(lián)顆粒8 d左右膨脹倍數(shù)達(dá)到最大值,80 d以后膨脹倍數(shù)保留率98%以上,說明該顆粒的長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。
圖3 預(yù)交聯(lián)顆粒的穩(wěn)定性
1.1.3 無機(jī)體系 無機(jī)體系具有施工簡(jiǎn)單、安全可靠、封堵效果好、成本低的優(yōu)勢(shì)。采用以硅酸鹽為主劑,引入懸浮劑、增強(qiáng)劑,使得硅酸鹽水化后生成的Ca(OH)2有較強(qiáng)的吸收力,形成發(fā)育良好的硅酸鈣凝膠,大大提高硅酸鹽的強(qiáng)度,能夠延長(zhǎng)調(diào)剖有效時(shí)間。
通過油藏地質(zhì)和開發(fā)動(dòng)態(tài)的認(rèn)識(shí),結(jié)合動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和數(shù)值模擬,認(rèn)為裂縫溝通是該區(qū)含水上升加劇的主要原因,對(duì)裂縫帶的治理成為該區(qū)穩(wěn)油控水的關(guān)鍵。段塞設(shè)計(jì)以“預(yù)交聯(lián)體膨顆粒+高濃度弱凝膠+無機(jī)體系”為主,施工排量控制在2.7 m3/h 左右,無機(jī)體系可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工適當(dāng)調(diào)大,現(xiàn)場(chǎng)注入根據(jù)動(dòng)態(tài)變化靈活調(diào)整。
2.1.1 注水壓力變化 2012年在羅1 長(zhǎng)8區(qū)塊實(shí)施整體調(diào)剖17口井。17口注水井調(diào)剖后注水壓力不同程度上升,上升幅度0~4.9 MPa,平均上升1.6 MPa。注水壓力的升高表明注入調(diào)剖劑對(duì)優(yōu)勢(shì)水流通道形成了有效封堵。
圖4 地193-45 井調(diào)剖前后吸水指示曲線對(duì)比
2.1.2 吸水指示曲線從吸水指示曲線資料看(見圖4),調(diào)剖后注水壓力明顯升高,說明吸水能力有了改變,長(zhǎng)8 層段收到了較好的調(diào)剖效果,反映了該調(diào)剖工藝封堵該區(qū)的優(yōu)勢(shì)水流通道是可行的。
2.1.3 壓降曲線 在注水量保持不變的情況下,調(diào)剖后注水壓力升高,關(guān)井后壓力降落起點(diǎn)就較高,也反映調(diào)剖封堵了高滲層。由于高滲層和優(yōu)勢(shì)水流通道被封堵,壓力降落的速率變得緩慢。這正是利用注水井調(diào)剖前后壓力降落曲線判斷和分析調(diào)剖效果的基本原理所在。
圖5 地193-45 井調(diào)剖前后壓降曲線對(duì)比
17口調(diào)剖井對(duì)應(yīng)93口油井,見效36口,見效比例38.7%。累計(jì)增油2733 t,累計(jì)降水1894 m3。
圖6 區(qū)塊存水率曲線
調(diào)剖前區(qū)塊月平均存水率0.75,調(diào)剖后月平均存水率上升至0.83,提高了0.08,在一定程度上反映調(diào)剖提高了注入水的利用程度,降低了無效注采循環(huán)。
圖7 含水上升率變化
調(diào)剖后,含水上升率由4.6%下降至3.1%,降低了1.5%。表明區(qū)塊整體調(diào)剖顯著控制了含水和含水上升速度。
調(diào)剖后,區(qū)塊平均月自然遞減由13.5%下降至13.0%,2012年底自然遞減開始增大,應(yīng)該說,調(diào)剖對(duì)區(qū)塊自然遞減起到了較好的控制作用。對(duì)于后期自然遞減開始增大需要進(jìn)一步評(píng)價(jià)和分析。
圖8 區(qū)塊月自然遞減曲線
從調(diào)剖前后油水井的測(cè)試資料和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)看,調(diào)剖有效封堵了優(yōu)勢(shì)水流通道,提高了注水壓力有利于啟動(dòng)非優(yōu)勢(shì)油流通道,提高了注水的利用效率,擴(kuò)大了水驅(qū)波及面積。整體調(diào)剖對(duì)區(qū)塊注水開發(fā)狀況起到了較好的調(diào)整作用。
(1)羅1 長(zhǎng)8油藏中部、中北部區(qū)域裂縫發(fā)育,開發(fā)過程中油井見水快,造成油藏局部平面矛盾突出,油井產(chǎn)能損失嚴(yán)重,油田水驅(qū)開發(fā)效果變差。
(2)調(diào)剖后,注水井注水壓力平均上升1.6 MPa。吸水指示曲線和壓降曲線等測(cè)試資料對(duì)比表明優(yōu)勢(shì)水流通道帶得到了有效封堵,為擴(kuò)大水驅(qū)波及體積奠定了基礎(chǔ)。
(3)調(diào)剖后油井陸續(xù)見效,取得了較好的增油降水效果。區(qū)域的存水率、含水上升率和自然遞減等開發(fā)指標(biāo)變好。說明整體調(diào)剖改善了該區(qū)注水開發(fā)效果。
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