注水井深部调剖技术在安塞油田的研究与应用

(整期优先)网络出版时间:2024-01-04
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注水井深部调剖技术在安塞油田的研究与应用

李勇

中国石油长庆油田分公司第一采油厂杏北作业区   陕西 延安 717500

摘要:安塞油田经过多年的高强度开发,目前各主力生产区块普遍已经进入中高含水开发阶段,油藏平面、剖面矛盾日趋突出,油田稳产逐步从前期的注水调整向堵水调剖等扩大水驱波及体积、提高水驱效率方面转变。开展堵水调剖技术研究,对于提升油藏整体开发水平、实现降本增效,具有非常重要意义。本文结合安塞油田油藏特征及水驱渗流规律,总结安塞油田历年注水井深部调剖选井决策、堵剂体系及调剖工艺等方面取得研究成果,系统评价区块连片整体调剖技术应用效果,为提高油藏开发效果及持续稳产提供重要技术手段。

关键词:深度调剖;注水井;水驱效率;安塞油田

0前言

安塞油田普遍天然裂缝发育,受油藏类型、砂体展布方向、注采井网及压裂改造等因素影响,注水开发后裂缝见水特征明显,开发矛盾突出。初期表现为裂缝主向油井含水上升快,侧向油井见效程度低,随着注采井网加密调整后,裂缝侧向见水油井逐年增多。为改善水驱开发矛盾,提高油藏开发效果,近年来不断优化完善堵水调剖工艺技术,取得了一定认识。

1水驱渗流特征研究

依据量化的渗流参数,结合动态验证识别、水驱前缘测试、压降曲线测试,将安塞油田储层渗流通道分为裂缝型、裂缝一孔隙型及孔隙型3类,指导堵水调剖选井及工艺参数设计。

1.1裂缝型

通过人工取心、裂缝监测以及水驱前缘测试,注入水沿层内裂缝窜流特征明显,并很快水淹,注水井吸水剖面反映为高渗透层存在尖峰状或指状吸水,而垂直于河道方向或裂缝侧向的油井长期注水不见效,水驱效率低。

判别标准:见水周期≤3年,面积波及系数≤0.57,见水时采出程度≤4%。

1.2裂缝一孔隙型

区块存在高渗带,压力场、流线场形成定势,沿砂体主向水线推进快,采取加强注水或堵水调剖后,主裂缝压力不断上升,侧向微裂缝开启,侧向多方向见水井逐渐增多

判别标准:见水周期≥3—8年,面积波及系数O.57—0.87,见水时采出程度4%~8%。

1.3孔隙型

无明显裂缝见水特征,平面水驱基本均匀,剖面动用程度高,但由于受构造应力和微裂

缝的影响,仍有部分油井见水初期表现出明显的方向性,开发后期主要表现为存水率下降,

驱油效率变差,递减加大,含水上升速度加。

  判别标准:见水周期≥8年,面积波及系数≥0.87,见水时采出程度≥8%。

2调剖工艺选择

在三种窜流通道识别的基础上,结合不同油藏开发矛盾,通过优选堵剂体系、不断优化

调整施工参数,形成了适合安塞油田不同油藏类型的注水井深部调剖工艺技术。

2.1堵剂体系

优选4类成熟应用的堵剂体系,综合评价堵剂性能指标,强弱相配,多体系、多段塞组合应用。

(1)交联聚合物冻胶调剖剂

地下交联,注入性好,深部运移能力强,成胶强度可控,易受地层温度、矿化度影响。适用于孔隙、孔隙一裂缝型油藏主体段塞,降低油水黏度比,改变注入水水驱方向。优选出综合性能好的酚醛树脂类及酰胺类交联聚合物冻胶。

(2)体膨颗粒调剖剂

地面成胶,形变性能好,受温度、矿化度、pH值等环境因素影响小,粒径可根据封堵需要调整,充填、嵌入,形成网状堵水屏障,适用范围广,优选综合性能好的预交联体膨颗粒堵剂。

(3)颗粒分散型调剖剂

配液、施工简单,深部运移能力强,在地层孔喉处产生絮凝堵塞及积累膜,受环境因素影响小,适用范围广,优选综合性能较好的钠基膨润土絮凝调剖剂。

(4)颗粒固结型调剖剂

配液、施工简单,耐温抗盐,封堵强度高:易沉积,地层深部运移能力较差,适用于裂

缝油藏的主体封堵段塞及封口处理,可有效防止堵剂返吐、延长调剖有效期。

2.2施工参数

堵剂用量计算上根据油藏工程研究结果,一般长期注水后形成的大孔道占井组地层孔隙

总体积的1~5%,早期取下限值1%,近年来根据不同裂缝类型调整了取值,整体加大堵剂

用量。

施工排量上既要防止堵剂在近井地带堆积.保证堵剂向裂缝深部运移,又要避免主向油

井暴性水淹。通过合理变化施工排量,对应主向井施工过程中暴性水淹的现象基本消失。形成“一大一小一多一低”的施工参数设计思路。即大剂量、小排量、多段塞、低爬坡压力,但针对不同裂缝特征地层具体参数设计上也有所不同。

3技术体系优化完善及效果评价

3.1裂缝型油藏

以封堵主裂缝为主,侧向调驱为辅,扩大水驱波及体积,提高水驱效率,提升侧向井产。初期选择封堵强度大的“无机复合堵剂”作为主体封堵段塞,小剂量、大排量,开展单点堵水试验,实施5口井,平均单井组增油156t,有效期仅8个月。后为延长堵水有效期,在裂缝线两端封堵,同时加大堵剂用量,增加形变性能好、运移能力强的“预交联体膨颗粒堵剂”作为前置封堵段塞,封堵裂缝深部。

前期实施井,裂缝封堵后,主要依靠后期注水开启侧向低渗通道,措施后平均见效期为

35d。为更好地促进侧向受效,动用剩余油,后在总结前期实施效果基础上,对堵水工艺进行优化完善,在裂缝封堵后,增加驱油段塞,同时沿裂缝线实施区块整体调剖。A区裂缝发育,注入水沿裂缝窜流,侧向井受效程度低。某年度沿裂缝线堵水调剖1l口。调剖后吸水状况改善,侧向井见效,井组日产液、日产油水平提高,区块开发形势好转。

3.2裂缝一孔隙型

以堵为主,封堵主向裂缝,兼顾封堵侧向微裂缝。之前主要采用“钠土絮凝体系+体膨颗粒+无机复合堵剂”体系,侧向井含水下降,同时井组液量下降明显,影响措施效果。后增加了有机交联聚合物冻胶体系及1~2mm体膨颗粒堵剂,在有效封堵侧向见水通道的基础上,减小了油层污染。为防止侧向井含水突变,封堵微裂缝时,注入排量控制在2.5m3/h,调剖后井组增油降水效果显著。杏河西多油层开发,平面水驱不均.存在优势见水方向,主向油井暴性水淹,主侧向见效程度差异大.注采调控难度大。后连续3年连片实施90井次,对应174口,见效比39.9%。21口见水井含水由81.6%下降至69.1%。调剖井组递减率由l0.2%下降至-2.6%,含水上升率由8.0%下降至-2.6%,平均有效期350d,达到控水稳油效果。

3.3孔隙型

孔隙型油藏整体吸水较均匀,存在高渗条带,以张渠长2油藏为典型代表,油藏表现为

存水率下降,驱油效率变差,递减加大,含水上升速度加快,某年度开始共实施28井次。

实施过程中凝胶颗粒和无机堵剂段塞压力爬坡快,堵剂在近井地带堆积,未达到设计封堵半径,平均有效期6个月。后增加了堵剂用量,为保证无机堵剂深部运移,提高排量至4-5 m3/h,延长封堵半径,连片实施14口,大排量、大剂量的连片调剖引起了含水上升。后采用“交联聚合物+小粒径体膨颗粒”体系,降低施工排量,单点实施、最终连片,避免了含水上升。区块递减10.3%下降至6.1%, 区块开发效果变好。

3.4水平井区块

安塞油田老区水平井主要分布在王窑、坪桥油藏边部物性相对较差区域。水平井穿越水线或在裂缝线上,见水周期短、含水上升快,产能损失严重。针对水线穿越,含水上升水平井,在判断明确出水点及来 水方向的基础上,探索注水井调剖治理高含水水平井技术。

因水平井与对应注水井井距长,优选地层深部运移能力强的堵剂体系,通过增加堵剂用量、延迟成胶时间,加大封堵半径。同时调大水平井生产参数,引导堵剂向裂缝深部运移,封堵水平井见水裂缝。

4结语

(1)通过堵水调剖可有效降低油藏递减,控制含水上升,对于油藏稳产起着重要作用。

(2)重复调剖井提压空间逐次减小,有效期变短,措施效果变差,下步需结合调剖有效期,确定出调剖时机,根据压力提升空间,完善多轮次、周期性堵水调剖工艺技术。

(3)随着油田水驱矛盾日趋复杂化,目前成熟应用的堵剂体系少,室内研究及新型堵剂研发滞后,制约着油田后期堵水调剖工艺技术的发展,下步需在油藏工程研究基础上,加强廉价、长效深部调剖剂及其机理研究。

参考文献:

[1]刘翔.我国油田堵水调剖技术的发展与思考[J].石油科技论坛.2020(2):42-47.

[2]吴志宇.裂缝监测技术在安塞油田开发中的应用[J].测井技术.2019,28(1):78-81.