低滲透油藏深部調剖工藝技術與質量控制

王鯤鵬

中國石油長慶油田分公司 第八采油廠 （陜西 西安 710021）

低滲透油藏深部調剖工藝技術與質量控制

王鯤鵬

中國石油長慶油田分公司 第八采油廠 （陜西 西安 710021）

低滲透油田注水開發已逐漸成為石油開采的重要組成部分，如何控制含水上升，減緩產量遞減，增加采收率，提高開發效果，是油田開發工作者最關注的問題。注水井調剖技術作為控水穩油的重要手段之一，在低滲透油田開發過程中逐漸得到了推廣應用，通過對其過程控制，提高作業質量，保證措施效果。從措施選井選層入手，針對該項工藝技術關鍵及要點，分析質量控制的方法，論述調剖作業通過對地層深部的封堵，改變注入水流向，有效驅替剩余油，提高低滲透油田注水開發采收率。

低滲透油藏 深部調剖 質量控制

我國油田擁有豐富的低滲透油田儲量，近十幾年我國投入開發的低滲透儲量占油田開發總動用儲量的比例越來越大，雖然大多數低滲透油田均采用注水開發，但這些油田中相當部分仍處于低產低效狀態，而且未動用的石油地質儲量中，低滲透油田占用的比例更大。低滲透油田油層物性一般相對較差，非均質性強，局部微裂縫發育，這些特征不僅直接增加了低滲透儲層動用難度，而且是在注水開發后期產生一系列問題的根本原因。因此如何進一步提高低滲透油田開發效果，控制含水上升，減緩產量遞減，增加油田開發區塊采收率，具有重要意義。

1 低滲透油藏注水開發存在的主要問題

1.1 產量下降快，采收率較低

低滲透油層一般都要經過儲層改造后才能正式投產，但生產能力依舊比較低，采油指數一般僅為中、高滲透油層的幾十分之一；同時由于儲層連通性差，滲流阻力大，彈性階段采收率只有1%～2%（即使注水開發，采收率一般也在30%以下），在消耗天然能量方式開采的條件下，地層壓力大幅下降，產量遞減快，生產和管理都非常被動[1]。

1.2 吸水能力低，注水見效慢

低滲透油層不僅吸水能力低，而且啟動壓力高，注水井附近地層壓力上升也比較快，造成井口壓力不斷攀升，易形成高壓注水區塊；同時由于低滲透層滲流阻力大，大部分能量都消耗在注水井周圍，對應油井見效慢，注水效果差，在250～300m的井距條件下，一般注水半年甚至1年后才能見到效果，見效后油井壓力、產量保持穩定，但上升現象倒不太明顯。

1.3 非均質性強，剖面難均衡

由于儲層非均質性的影響，雖然從井網井距上給予了優化調整，但平面上油井受效比例仍舊較低；同時，縱向上吸水剖面不均勻，指狀、尖峰狀或部分井段不吸水比例高，產吸剖面難均衡，勢必造成注入水沿高滲透帶向生產井竄進，從而造成了注入水的低效循環，剩余可采儲量損失較多。

1.4 見水后產液（油）能力下降

由于油水黏度比和巖石濕潤性等多種因素的影響，低滲透油井見水后產液（油）指數大幅度下降，當含水達到50%～60%時，無因次產液指數最低，只有0.4左右，無因次采油指數更低，只有0.15左右，對應油井見水后的提液和穩產造成極大困難，彌補產量遞減和含水上升造成的影響越來越難。

2 注水井深部化學調剖機理

注水井深部化學調剖的主要機理是：利用非均質油藏吸水能力和注入啟動壓力的差異，在適合的壓力下，將化學調剖劑或顆粒注入油層，通過封堵高滲透水流通道，改變地層中注入水已形成的壓力場和定式流向，調整地層吸水狀況及剖面，降低由于油藏非均質性或局部微裂縫形成的強吸水，增加低滲透區域的吸水量，提高水驅波及體積與驅油效率。對于低滲透非均質性較為嚴重的儲層，小劑量調剖可能會存在繞流問題，通過增加調剖堵劑的用量，在較遠地帶形成處理帶，迫使注入水重新形成新的旁通孔道，使水流流向未波及區域，進一步挖掘縱向及平面剩余油的潛力，改善水驅效果，實現剩余油挖潛，延長低滲透油田穩產年限，最終達到提高采收率目的。

3 深部調剖過程與質量控制

3.1 選井選層

選對井、選好層是保障調剖調驅措施效果的第一步。在注水開發過程中，若出現下列情況之一的，應考慮實施注水井化學調剖措施：注水井注水量增加、注水壓力不升或下降；注水井吸水狀況變差或出現尖峰狀吸水；井組油井含水大幅上升；注水井與水線上的油井“點、點”對應性強、且高含水，邊、角井水驅效果差或無效；油層改造、增產措施引起的水驅突進等。

3.2 體系優化

調剖體系專業性強，種類繁雜，但體系的合理選擇是影響調剖質量的關鍵點之一。目前常用的有沉淀類、微生物類、硅酸凝膠類、膠態分散凝膠、弱凝膠、聚合物微球、預交聯凝膠顆粒、柔性球等[2]，但各自體系又都有自身的特點及優勢，應根據油藏實際情況、見水類型及技術經濟預測效果，選擇合適的體系，處理好運移與封堵、劑量與造價的矛盾，保障“注得進、堵得住、用得起”。

3.3 堵劑優選

如何確定調驅注入體系的最低強度，充分發揮動態調與驅的作用是調驅調剖的另一關鍵點。在深部調剖方面易出現3大問題，即注入水繞流、處理劑對主產層的傷害和主次產層錯位。為了進一步提高深度調剖的效果，首先要求堵劑有很好適用性，主要包括：堵劑與地層水的配物性、堵劑對層位有很好的選擇性、堵劑運移性能、堵劑封堵強度、耐溫耐鹽、抗壓抗剪等物理化學性能。

3.4 工藝參數

段塞的設計：采用多段塞組合模式，既發揮了強凝膠對高滲條帶的封堵、擴大波及體積的作用，又發揮了弱凝膠的動態堵與驅的作用，可有效實現低滲透深部調剖調驅作用。

堵劑的用量：堵劑用量過少，不能形成深部封堵，注入水不會產生繞流而達不到調堵目的；根據儲層物性、竄流通道和水淹體積，充分估算堵劑用量，擴大調剖堵劑的置放范圍。

壓力的選擇：為了保證堵劑優先進入大裂縫，少進入微小裂縫，避免儲層污染，注入壓力應低于微小裂縫的開啟壓力，施工壓力一般控制在正常注水地層壓力以內。

排量的使用：排量過高，堵劑易在近井地帶堵塞，導致注入壓力上升過快，不利于后續泵入，封堵半徑小，在平面內難以形成深部的調驅效果。

3.5 現場監督

為保證措施效果，現場監督必須要求嚴格按照設計要求進行施工，配液數量、質量必須達到設計要求（調剖劑配制量與設計誤差不超過±5%）；按照施工程序注入堵劑，濃度根據現場實際情況進行適當的調整；注入過程要連續，中途不停泵，密切監測施工壓力、排量等施工參數，方案如需調整要遵循應急預案；注入總量以主劑量為標準，注完調堵劑后，關井候凝1～2d，候凝結束后，及時恢復正常注水。

3.6 資料錄取

資料錄取是做好效果分析的重要一環，要準確錄取全部資料數據，主要包括措施前的吸水指示曲線、壓降曲線、吸水剖面、對應油井產狀、井組遞減曲線、井組水驅特征曲線，施工過程中，實時注入壓力、排量，措施后吸水指示曲線、壓降曲線、吸水剖面等，正常生產后對應油水井的動態資料，包括注水壓力、注水量、生產壓差、產液量、產油量、含水、產液指數等。

3.7 效果評價

注水井調剖調驅的效果評價較其它措施相對復雜得多，首先從注水井的吸水狀況評價，注水指示曲線、縱向吸水剖面與橫向波及平面應該有改善，注水井壓力的提高，可能會為低滲透油層動用和側向油井見效創造有利條件；其次是注采井組對應的油井生產動態，見水油井采出水應有所控制，井組注水受效井比例應有所增加，應達到“控水穩油”的目的；最后從油藏區塊上，注水開發水驅特征曲線應有所改善，區塊壓力保持水平和平面均衡程度有所改善，注入水波及體積及系數、水驅儲量動用程度增加，自然遞減、綜合遞減、含水上升率等油田開發指標好轉，穩產能力和最終采收率提高。

4 現場實施效果

2009～2011年在低滲透油藏共實施注水井深部調剖23口，措施見效19口，措施有效率為82.6%。措施后，注水井平均油套壓由8.7/7.7MPa上升至10.6/9.5MPa；對應見水油井29口，調剖后見效16口，水淹井產能恢復大，平均恢復0.78t/d，含水由措施前的87.2%下降到措施后的69.5%；調剖區塊注水開發狀況好轉，注水井吸水平均厚度由4.01m上升至6.17m；區塊存水率由0.51上升至0.56；調剖后，顯著增加了低滲透油藏注水開發油井平面受益方向，擴大了注水波及體積，井組注水見效增加，截止2011年10月底，調剖井組累計增油4 959.64t，累計降水9 981.22m3（見表1）。

5 結論與認識

（1）注水井調剖是低滲透油田注水開發提高最終采收率的一項重要技術手段，深部調剖必須有大量充足的堵劑用量，才能滿足高含水開發后期對分散剩余油的挖潛需求。

（2）應用已有監測技術，結合油藏整體開發動態分析，提高對剩余油飽和度、裂縫分布規律、注采對應關系及竄流通道類型等認識，是保障油田調剖調驅措施質量的根本。

（3）調剖體系是技術成敗的關鍵，多段塞復合調剖體系產生的殘余阻力系數高于單一調剖體系，體系主劑強度不宜過高，大劑量可以改善注水井深部水驅效果。

（4）技術監督是注水井調剖的一個重要環節，可以有效保障方案執行，降低作業周期，提高施工質量，避免工程事故，確保現場安全，保證措施效果，增加經濟效益。

[1]于波,田育紅,周冰欣.低滲透油田提高采收率技術研究及應用[J].石油化工應用2010,29(7):35-38.

[2]馬濤,王海波,呂成遠.深部調剖體系研究及應用現狀 [J].應用化學2011,40(7):1271-1274.

Water-flood Development for low-permeability reservoirs is one important component in the development of oil production. The problem that planners of oilfield development are most concerned with is how to control the rising trend of water-cut,slowdown the decline of production,increase the rate of oil production,and improve the effect of development.As one of important means for controlling water and stabilizing the oil output,waterflood profile modification technology has gradually been popularized and applied in the development of low-permeability reservoirs.Through the control over its process and the improvement of operation quality,the effect of measures is assured.The paper starts with the selection of wells and layers,then analyzes the methods of quality control according to the key and main points of this technology.Finally,it is explained how to seal the deep part of layers,alter the direction of injected water flow,effectively drive the left oil from the ground in deep profile modification operation in order to promote the oil production rate in water injection development of low-permeability reservoirs.

low-permeability reservoirs;deep profile modification;quality control

王鯤鵬（1976-），男，2005年畢業于中國石油大學（北京）油氣田開發專業，碩士研究生。現在中國石油長慶油田分公司第八采油廠從事油氣田開發工作，油氣田開發工程師。

張簫鈴

2011-11-16