張新寧,黃敬上
(1.中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院,河南南陽 473132;2.中國石化河南油田分公司油氣開發(fā)管理部)
雙河油田Ⅳ5~11層系位于泌陽凹陷西南斜坡雙河鼻狀構(gòu)造帶上,油藏類型主要為由東南向西北上傾尖滅且受鼻狀構(gòu)造控制的巖性油藏。油藏溫度81℃,含油面積4.75 km2,地質(zhì)儲量445.7×104t;儲層平均孔隙度18.9%,滲透率為0.824μm2,非均質(zhì)嚴(yán)重,變異系數(shù)0.77。層系平均孔喉半徑6.77 μ m,孔隙分選系數(shù)5.72,儲層屬于扇三角洲沉積,巖性粗、分選差,中孔中喉型,主要流動孔喉半徑為10~25 μm,微觀非均質(zhì)性嚴(yán)重。雙河油田Ⅳ5~11層系自1977年12月投入開發(fā),1978年開始注水,經(jīng)歷了天然能量與早期注水開發(fā)階段、細(xì)分層系綜合調(diào)整階段、井網(wǎng)一次加密、二次加密為主的調(diào)整階段,局部細(xì)分、完善調(diào)整階段 4個開發(fā)階段[1–3]。開展復(fù)合驅(qū)前,層系綜合含水96.88%,水驅(qū)采出程度高達(dá)50.2%[4]。主力層通過提高注水倍數(shù),進(jìn)一步提高采收率余地小。為實現(xiàn)老油田采收率突破50%、挑戰(zhàn)60%的目標(biāo),2010年12月到2016年10月,對層系開展了三元復(fù)合驅(qū)[5–6]。
局部井區(qū)存在滲流優(yōu)勢通道,注水沿高滲透方向快速突破或竄流。主體部位的局部高滲透區(qū),滲透率達(dá)到 0.8 μm2,在上傾尖滅帶和主體部位局部存在低滲透區(qū),滲透率最低0.15 μm2,滲透率級差達(dá)到6.5以上,表現(xiàn)出較強(qiáng)的平面非均質(zhì)性。Ⅳ5~11層系的層內(nèi)變異系數(shù)為 0.58~0.77,突進(jìn)系數(shù)為2.22~3.16,滲透率級差 9.71~14.74,表明各小層的層內(nèi)非均質(zhì)差異大,層內(nèi)非均質(zhì)性比層間非均質(zhì)嚴(yán)重(表1)。為此需要采取前緣段塞深度調(diào)剖措施,封堵或抑制主力層滲流優(yōu)勢通道,防止復(fù)合驅(qū)油劑流體突進(jìn)與竄流,提高中低滲透層的動用程度,擴(kuò)大復(fù)合驅(qū)波及體積。
表1 雙河油田Ⅳ5~11層系非均質(zhì)特征
根據(jù)雙河油田Ⅳ5~11層系油藏溫度、油層物性、地下流體性質(zhì)等油藏特征,選用聚合物和高溫有機(jī)酚醛交聯(lián)劑,用雙河油田新鮮污水配制調(diào)剖劑溶液, 在80 ℃油藏溫度下,在較寬的調(diào)剖劑配方濃度范圍進(jìn)行系統(tǒng)成膠性能實驗(表2)。實驗結(jié)果表明,聚合物濃度和交聯(lián)劑濃度共同影響著調(diào)剖劑強(qiáng)度,隨著聚合物濃度和交聯(lián)劑濃度的增加,成膠時間縮短,成膠強(qiáng)度增大。依據(jù)調(diào)剖井的注入能力與孔滲條件選擇合適的調(diào)剖劑配方。根據(jù)調(diào)剖劑成膠時間與成膠黏度實驗結(jié)果,篩選出不同成膠時間和不同成膠黏度的調(diào)剖劑配方,以適合不同類型調(diào)剖井的調(diào)剖要求(表3)。
表2 調(diào)剖劑的成膠性能(80℃;雙河新鮮污水)
表3 不同強(qiáng)度調(diào)剖劑配方適用范圍
選擇層系 32口三元復(fù)合驅(qū)注入井進(jìn)行前置段塞整體深度調(diào)剖,將強(qiáng)吸水層段確定為調(diào)剖目的層,強(qiáng)吸水層段厚度為調(diào)剖厚度。對位于油藏不同部位、不同注入能力井區(qū)的調(diào)剖井,優(yōu)選不同強(qiáng)度的調(diào)剖劑配方。其中28口井注入調(diào)剖劑(1 200~1 800 mg/L聚合物+200~1 000 mg/L交聯(lián)劑),單井設(shè)計量(1.06~2.7)×104m3。 4 口井注入1 800~2 200 mg/L聚合物。前置段塞整體深度調(diào)剖最終實際完成量達(dá)到0.12 PV孔隙體積,施工成功率100%。注入井調(diào)剖前后參數(shù)變化見表4。
表4 注入井調(diào)剖前后參數(shù)變化
由表4可知,注入壓力與啟動壓力上升,說明建立新的地下滲流阻力;層系不吸水厚度與強(qiáng)吸水厚度減少,表明深度調(diào)剖發(fā)揮了應(yīng)有作用,有效改善了吸水剖面。K4522井是油藏中心區(qū)第二組合單元注入井,原強(qiáng)吸水層Ⅳ92上部1.9 m井段吸水強(qiáng)度27 m3/(d·m),調(diào)剖后被封堵,啟動了Ⅳ92下部原不吸水的2.2 m井段吸水,吸水強(qiáng)度7.7 m3/(d·m)。Ⅳ91層由弱吸水層,吸水強(qiáng)度1m3/(d·m)變成強(qiáng)吸水,吸水強(qiáng)度12.4m3/(d·m),吸水剖面變好(圖1)。4411井調(diào)剖強(qiáng)吸水層Ⅳ91吸水得到抑止,吸水強(qiáng)度從原10.1 m3/(d·m)下降到8.2 m3/(d·m)。Ⅳ92層吸水厚度增加。全井吸水厚度從7.6 m上升到11 m,增加3.4 m,剖面變得均勻。注水期間存在滲流優(yōu)勢通道的7口注入井,調(diào)剖后5口井剖面明顯變好,其對應(yīng)的油井中有一半以上增油降水。并且絕大多數(shù)油井不產(chǎn)聚合物,說明未發(fā)生聚竄(表5)。
層系38口油井,有15口井在前置段塞深度調(diào)剖過程中陸續(xù)見效,到調(diào)剖結(jié)束時層系增油降水效果更加明顯,日產(chǎn)油從45.7 t上升到73.8 t,含水率從97.8%下降到95.9%,表明前置段塞深度調(diào)剖也具有良好的驅(qū)油作用。調(diào)剖開始半年后,油井產(chǎn)出液中才見到聚合物,油井的產(chǎn)聚濃度在長達(dá)1年多時間內(nèi)沒有明顯上升,到前置段塞調(diào)剖結(jié)束時,產(chǎn)聚濃度僅84 mg/L,說明高滲層被封堵,抑制了滲流優(yōu)勢通道的竄流趨勢,減緩化學(xué)驅(qū)油劑損失。
表5 滲流優(yōu)勢通道注入井剖面與對應(yīng)油井見效狀況
(1)雙河油田Ⅳ5~11層系前置段塞深度調(diào)剖28口井注入有機(jī)醛調(diào)剖劑,4口井注入高濃度聚合物,單井注入量(1.06~2.7)×104m3,達(dá)到0.12 PV的孔隙體積,是大劑量區(qū)塊整體深度調(diào)剖。調(diào)剖后整體注入壓力上升3.4 MPa,啟動壓力上升4.3 MPa,建立起新的地下滲流阻力。
(2)前置段塞深度調(diào)剖改善了吸水剖面,抑制了高滲透強(qiáng)吸水層段,啟動了中低滲透層段,明顯改善了目的層段的液流方向,有利于后續(xù)三元復(fù)合驅(qū)主體段塞驅(qū)油。
(3)合理選井、選層,確定調(diào)剖劑類型、配方強(qiáng)度和用量,是調(diào)剖成功的關(guān)健。
(4)前置段塞深度調(diào)剖作為復(fù)合驅(qū)過程的一項配套技術(shù),效果顯著。在改善剖面、提高驅(qū)劑波及體積的同時,也具有良好的驅(qū)油作用。
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