侯軍剛，黃戰(zhàn)衛(wèi)，羅慶梅，楊 劍，任 偉，張 蓓

（中國石油長慶油田分公司第一采油廠，陜西延安 716000）

安塞油田王窯區(qū)1989 年全面注水開發(fā)，先后經(jīng)歷了前期準(zhǔn)備、開發(fā)建設(shè)、注水見效、綜合治理、精細(xì)調(diào)整五個階段。現(xiàn)有采油井1 272 口，注水井366 口，采出程度8.76 %，近年來通過精細(xì)注水調(diào)整、提高采收率技術(shù)應(yīng)用，預(yù)測采收率由初期的15%上升至目前24.6%。隨著開發(fā)時間的延長，單井產(chǎn)量下降，綜合含水由4.5 %上升至52.8 %，開發(fā)難度加大，持續(xù)提高采收率已顯得非常迫切。

1 王窯區(qū)水驅(qū)規(guī)律研究

王窯區(qū)主力開發(fā)層位長61層，以長611-2、長611-3兩個小層為主，隔夾層薄，且分布不連續(xù)。根據(jù)地質(zhì)特征，結(jié)合開發(fā)特點(diǎn)，將王窯區(qū)劃分為三種不同類型的開發(fā)區(qū)塊：東部裂縫滲流區(qū)、中部裂縫-孔隙滲流區(qū)、西南部孔隙滲流區(qū)。

1.1 東部裂縫滲流區(qū)

王窯東部裂縫發(fā)育，從野外露頭觀察，高角度裂縫最發(fā)育的有EW 及SN 兩組，以前者為主；裂縫面均直立；密度（2～3）條/米。厚層塊狀砂巖中裂縫密度一般都小于1 條/米，而在薄層砂巖與泥巖中常大于5 條/米，最高可達(dá)（10～20）條/米。

開發(fā)特征主要表明為注入水易沿裂縫水竄，主向油井含水、壓力上升速度快，甚至快速水淹。示蹤劑監(jiān)測顯示，最大主應(yīng)力方向是油井見水主要方向。根據(jù)裂縫側(cè)向加密井，結(jié)合精細(xì)油藏描述成果，側(cè)向剩余油富集且以條帶狀連片分布。

1.2 中部裂縫-孔隙滲流區(qū)

王窯中部總體以孔隙滲流為主，局部也表現(xiàn)出孔隙-裂縫型見水（油井在注水井投注2～4 年內(nèi)見水），見水方向?yàn)楸睎|南西向。從干擾試井監(jiān)測6 個井組，結(jié)果表明，油水井間連通方向大體一致，為北東～南西向。運(yùn)用開發(fā)地震測井技術(shù)開展了水驅(qū)前緣測試共28 個井組。測試也發(fā)現(xiàn)水驅(qū)前緣波及面呈不規(guī)則的長條狀，水驅(qū)主流方向較為明顯，基本上都呈北東－南西走向，平面上剩余油，由于注入水波及范圍相對較大，采出程度也相對較高，高含水孔隙區(qū)剩余油分布較少，主要存在于局部大井距、井網(wǎng)不完善和注采井網(wǎng)之間的三角地帶。

剖面上儲層非均質(zhì)性，剩余油分布形態(tài)復(fù)雜不規(guī)則，少數(shù)低滲透區(qū)域沒有油井控制剩余油就無法采出。

1.3 西南孔隙滲流區(qū)

王窯西南孔隙滲流，平面上水驅(qū)優(yōu)勢方向受地應(yīng)力控制，水線推進(jìn)速度0.3 m/d～0.4 m/d，油井見水后穩(wěn)產(chǎn)期較長，水驅(qū)儲量動用程度較高，開發(fā)效果較好。從2010 年實(shí)施的13 口加密井中6 口高含水井來看，同周圍注水井連線與最大主應(yīng)力方向保持一致，二者夾角小于4°。

剖面上一方面主力油層水洗程度與最大主應(yīng)力方向有關(guān)，位于最大主應(yīng)力方向油井水洗程度較高、厚度較大。王22-02 與注水井王21-02 連線方位為北東64°，其縱向二級水淹厚度4.3 m，占總厚度的50 %，王24-06 與注水井22-03 連線方位為北東42°，二級水淹厚度1.9 m，占油層厚度的17.4 %。

另一方面物性好的油層易水洗，從15 口加密井水洗特征來看，平均水洗厚度5.69 m，縱向水洗程度45.9 %，同井水洗段平均滲透率4.16 mD，未水洗段平均滲透率2.82 mD。

精細(xì)油藏描述結(jié)果表明，縱向上層內(nèi)剩余油分布在厚油層的上部、儲層變差部位；層間剩余油分布在水驅(qū)程度低的低滲透差油層段。

2 提高采收率工藝技術(shù)對策

在充分認(rèn)識水驅(qū)規(guī)律的基礎(chǔ)上，有效動用剩余油是根本，核心技術(shù)是在一次井網(wǎng)下提高水驅(qū)波及體積和提高水驅(qū)效率，在二次井網(wǎng)下通過加密井有效動用剩余油和建立更適應(yīng)的后期開發(fā)井網(wǎng)，目前提高采收率工藝技術(shù)主要有以下3 種。

微生物驅(qū)[5]是利用微生物產(chǎn)生的生物酶、生物表面活性劑、生物聚合物等化合物來提高注入水的驅(qū)油性能或通過微生物生長發(fā)育，產(chǎn)生促進(jìn)石油剝脫、流動、聚集的生物活性成分，來提高驅(qū)油效率。一般認(rèn)為，油層滲透率小于50 mD 屬于微生物驅(qū)油的禁區(qū)。2009 年開展特低滲透油田王窯區(qū)微生物驅(qū)油試驗(yàn)，通過室內(nèi)研究評價，先導(dǎo)試驗(yàn)，取得一定效果，改變了這一認(rèn)識。

化學(xué)調(diào)剖技術(shù)[3]一直是改善吸水剖面，提高水驅(qū)波及系數(shù)的有效手段。我國堵水調(diào)剖技術(shù)開始于20 世紀(jì)50 年代末，近年來在深部調(diào)剖（調(diào)驅(qū)）液流轉(zhuǎn)向劑研究與應(yīng)用方面取得了許多新進(jìn)展。僅中國石油所屬油田近年來的堵水調(diào)剖作業(yè)每年就達(dá)到了3 000 井次，年增產(chǎn)原油超過50 萬t，堵水調(diào)剖的綜合技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位。安塞油田自2005 年以來，深入開展了注水井深部調(diào)剖技術(shù)研究與應(yīng)用，2009 年嘗試在王窯孔隙區(qū)開展堵水調(diào)剖試驗(yàn)。

加密調(diào)整技術(shù)[4]是油田開發(fā)進(jìn)入中高含水期后，及時進(jìn)行井網(wǎng)調(diào)整，提高采收率的一種有效手段。目前，國外加密調(diào)整主要是打點(diǎn)狀注水井，以調(diào)整注采井井距和打加密生產(chǎn)井，以縮小單井控制儲量，改善平面矛盾，提高開發(fā)效果。安塞油田王窯老區(qū)從1996 年開始，進(jìn)行局部井網(wǎng)調(diào)整，主要采用小排距加密和油井間加密，其中小排距加密以改善平面非均質(zhì)性，提高側(cè)向水驅(qū)控制程度，提高單井產(chǎn)能；油井間加密以提高注入水波體積，動用油井間大量的剩余油，提高采收率，均取得較好的效果。

3 王窯區(qū)提高采收率工藝技術(shù)試驗(yàn)

根據(jù)國內(nèi)外提高采收率技術(shù)對策，結(jié)合安塞油田王窯區(qū)水驅(qū)現(xiàn)狀和剩余油分布規(guī)律，優(yōu)選化學(xué)調(diào)剖、微生物驅(qū)油和加密調(diào)整技術(shù)開展現(xiàn)場試驗(yàn)，取得一定認(rèn)識，為后期技術(shù)攻關(guān)提供了方向。

3.1 化學(xué)調(diào)剖技術(shù)

根據(jù)地質(zhì)特征及水驅(qū)規(guī)律，以提高采收率為目的在王窯東部裂縫滲流區(qū)和中西部孔隙滲流區(qū)開展堵水調(diào)剖試驗(yàn)。

3.1.1 中西部孔隙滲流區(qū) 王窯中西部油井產(chǎn)液量、含水相對較高，油層有效厚度大，油層連通性較好，水驅(qū)波及體積大，低滲帶和小孔道剩余油相對富集。以調(diào)驅(qū)為主，應(yīng)用“無機(jī)復(fù)合堵劑+弱凝膠”和“弱凝膠+膠粉顆粒調(diào)堵劑”兩種體系（見表1），設(shè)計(jì)五個段塞，采取小排量注入，優(yōu)選7 個井組進(jìn)行試驗(yàn)。

從體系1 實(shí)施4 個井組對應(yīng)油井23 口，見效8口，累計(jì)增油436.1 t，降水1 093.4 m3，區(qū)塊遞減由12.2 %下降至5.0 %。

體系2 實(shí)施3 個井組對應(yīng)17 口油井，見效13 口，累計(jì)增油1 162.5 t，累計(jì)降水1 826 m3。區(qū)塊段遞減由12.9 %下降至9.5 %。

3.1.2 東部裂縫滲流區(qū) 王窯東部微裂縫發(fā)育，采取“堵驅(qū)結(jié)合、以堵為主”的思路，目的是對深部地層的高滲透帶進(jìn)行封堵，提高后續(xù)堵劑的利用率。

表1 王窯中西部孔隙滲流區(qū)化學(xué)調(diào)剖施工參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

共實(shí)施3 個井組，措施后平均注水壓力上升2 MPa，說明堵劑起到一定的封堵作用，對應(yīng)油井20 口，見效3 口，累計(jì)增油243.23 t，累計(jì)降水272.34 m3，取得一定的效果。

3.2 微生物驅(qū)技術(shù)

微生物驅(qū)是通過菌種在地層中繁殖及產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，剝離巖石表面殘余油、降低油水界面張力、改善原油物性，提高采收率。結(jié)合地質(zhì)特征和油層物性，參考國際標(biāo)準(zhǔn)，選井選層上選取均質(zhì)性較好的孔隙區(qū)，利用適應(yīng)地層環(huán)境能力較強(qiáng)的本源微生物，通過室內(nèi)評價，在王窯中西部開展試驗(yàn)。

微生物菌種選擇：優(yōu)選自三疊系長6 油藏生產(chǎn)污油泥中，經(jīng)過誘導(dǎo)突變、篩選、優(yōu)化，獲得高生物活性成分產(chǎn)量的菌株作為種子。將“簡單節(jié)桿菌、假單孢菌、枯草芽孢桿菌”三種微生物按照一定的工藝發(fā)酵、復(fù)配后，成為復(fù)合微生物驅(qū)油解堵劑。

巖心驅(qū)替及注入?yún)?shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)：通過開展人工巖心驅(qū)替室內(nèi)試驗(yàn)，表明微生物能夠有效提高采收率18.7 %、22.9 %（見表2），對注入濃度和段塞體積優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)注入菌液濃度為2.5 %（見圖1），并通過物理模擬調(diào)驅(qū)試驗(yàn)，確定段塞體積為0.003 PV 時為最優(yōu)（見圖2）。

實(shí)施5 個井組，注入速度配注的1.1～1.3 倍，注入后1 個月油井見效，對應(yīng)22 口油井，日產(chǎn)液由79.15 m3上升到84.31 m3，含水由68.4 %下降到66.2 %；已見效14 口，見效比63.6 %，累計(jì)增油1 781.62 t。

表2 微生物驅(qū)油室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖1 注入菌液濃度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

圖2 注入菌液段塞體積優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

3.3 加密調(diào)整技術(shù)

加密調(diào)整是提高采收率的主要措施，但確定合理井網(wǎng)、進(jìn)行射孔位置、儲層改造參數(shù)優(yōu)化是關(guān)鍵，試驗(yàn)區(qū)原井網(wǎng)為300 m×300 m 正方形反九點(diǎn)，調(diào)整后變?yōu)榫?40 m～260 m、排距160 m～190 m 的近似反九點(diǎn)。

射孔位置：根據(jù)油井剖面水洗狀況，優(yōu)化射孔位置，堅(jiān)持水洗程度低的層段進(jìn)行射孔，射開程度保持的30 %～40 %，從實(shí)施的8 口井來看，投產(chǎn)后含水較低，12 %左右，效果較好。

儲層改造：采取前置酸加砂壓裂，降低改造程度。壓裂規(guī)模：砂量小于15 m3，砂比25 %，排量1.3 m3/min，低于周圍老井，改造后21 口井，與周圍老井對比，日產(chǎn)液由2.65 m3上升到4.55 m3，油量由1.81 t 上升到3.81 t，含水控制在20 %左右。

4 結(jié)論及建議

（1）化學(xué)調(diào)剖是提高采收率的重要措施之一，也是目前改變水驅(qū)效率的有效途徑，為進(jìn)一步提高化學(xué)調(diào)剖在低滲透油田的實(shí)施效果，建立與不同水驅(qū)類型相適應(yīng)的化學(xué)調(diào)剖工藝，還需在工藝選擇、參數(shù)評價上進(jìn)行深入研究，提高工藝的適用性和實(shí)施效果，形成適合低滲透油田的提高采收率工藝技術(shù)體系。

（2）王窯區(qū)微生物驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn)，取得了較好的效果，打破了50 mD 以下不適合開展微生物驅(qū)油的界限。

（3）加密區(qū)儲層改造，應(yīng)以前置酸加砂壓裂改造工藝為主，采取“小砂量、小排量、小砂比”改造模式，控制含水上升，提高加密效果。

（4）開展特低滲透油藏提高采收率注氣工藝應(yīng)用前期研究，從可行性定量評價。注氣工藝參數(shù)的選擇和非均質(zhì)儲層竄流特性研究入手，進(jìn)一步豐富完善特低滲透油田提高采收率工藝技術(shù)體系。

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