復雜斷塊深部調驅技術研究與應用

李晨毓 趙海林 辛啟魏 陳彥軍 周正奇 周慧智

（1.中國石油冀東油田分公司，河北唐山 063004；2.中國石油華北油田分公司，河北任丘 062552）

復雜斷塊深部調驅技術研究與應用

李晨毓1趙海林1辛啟魏1陳彥軍2周正奇2周慧智2

（1.中國石油冀東油田分公司，河北唐山 063004；2.中國石油華北油田分公司，河北任丘 062552）

針對柳贊油田深層油藏儲層非均質性嚴重、綜合含水上升快的特點，開展了組合段塞深部調驅注入體系、段塞優化設計和地面注入工藝研究。研究確定注入調驅體系為凝膠微球和中高溫酚醛樹脂交聯聚合物體系交替注入，采用地面配注工藝流程，便于調驅的分層輪換注入與參數調整控制。截止到2013年5月底，試驗區不計遞減累計增油9 800 t，計算遞減累計增油16 960 t。

復雜斷塊油藏；組合段塞調驅；調驅地面注入工藝

柳贊油田深層油藏以多層斷塊油藏為主，油層埋藏深，儲層非均質性強，屬于復雜斷塊油藏。經過長期注水開發，油藏層間矛盾突出、水驅動用程度低，水驅效果較差。柳贊油田深層油藏經過多輪次調剖，取得較好效果，但隨著調剖輪次的增加，增油效果變差，需要研究試驗深部調驅技術以進一步改善油藏開發效果。通過綜合分析，優選柳28-1斷塊開展先導試驗。

1 油藏概況

柳贊中區柳28-1斷塊埋藏深度2 440～3 450 m，含油井段長，縱向上自上而下劃分2個油組33個小層，孔隙度平均為22%，滲透率平均為73.2 mD，為中孔中滲、天然能量不足的常規稀油油藏。

截至2010年1月底，區塊目前共有油井6口，開井4口，斷塊日產油13.9 t，綜合含水92.4%，采油速度為0.52%；累計采油21.38×104m3，采出程度22.1%；有注水井5口，開4口，日注水量251 m3，累積注水52.7×104m3，月注采比1.3，累積注采比0.82。

綜合考慮柳28-1斷塊油藏基礎條件、儲藏物性等條件、注采井網基本完善以及油井注水效果，認為該油藏適宜開展規模調驅［1-4］。

2 注采井網與層系設計

針對柳贊中區柳28-1斷塊油藏特點，目的層系與井網的篩選考慮以下原則：（1）儲層發育穩定，注采井網完善，具有較高的水驅控制程度，注水見效明顯；（2）油層較發育，剩余儲量豐度高；（3）注采井段相對較為集中；（4）整體部署，提高整體增油效果；（5）充分利用現有井網，調驅與注水結合，盡可能控制較多的受效井點，提高調驅效果；（6）調驅井盡量部署在水驅突進嚴重的高滲帶及優勢滲流通道上；（7）井筒狀況良好，能夠滿足調驅施工需要。

依據柳28-1斷塊油藏地質特點、注采完善調整方案和注水井網實際情況，并集合中高溫調驅體系技術要求，優選主力油層發育集中的Es33Ⅱ（2）砂組為調驅主要目的層，優選柳28-3、柳28-4、柳28-11 等口注入井為調驅施工井。

3 深部調驅參數優化設計

為了進一步提高深部調驅效果，降低成本，研究了組合段塞調驅注入工藝，并根據油藏地質特征和單井具體情況，進行了多段塞優化設計。

3.1 調驅體系選擇

經過室內研究和現場試驗，選取酚醛樹脂中高溫交聯體系和凝膠微球相結合為主，預交聯顆粒、無機凝膠為輔的中深層組合段塞調驅體系。

3.2 段塞優化設計

采用CMG軟件STARS模塊進行數值模擬，建立井組模型通過歷史擬合和合理預測，優選注入段塞大小、組合段塞不同體積比、交替注入輪次、注采速度等參數，預測驅油提高采收率幅度、含水下降等開發指標，為柳中Es32+3油藏開展組合段塞深部調驅提高采收率提供經濟評價依據。

3.2.1 尺寸優化 通過室內實驗和現場應用優選凝膠微球和交聯聚合物濃度為2 000 mg/L，凝膠微球和交聯聯聚合物交替注入1個輪次，在儲層條件一定的條件下，考慮試驗區的經濟效益，最佳注入段塞尺寸為0.3PV時 提高采收率幅度最高（圖1）。

圖1 提高采收率幅度隨注入PV數變化曲線

3.2.2 體積比優選 段塞總體積0.3 PV、凝膠微球2 000 mg/ L、交聯聚合物2 000 mg/ L，考察凝膠微球和交聯聚合物體積比對開發效果的影響，方案設計參數和預測技術經濟指標如表1。

表1 “凝膠微球+交聯聚合物”不同體積比方案參數

結果表明，在注入體積不變的情況下先注入凝膠微球后注入交聯聚合物的方案優于先注入交聯聚合物后注入凝膠微球，交聯聚合物和凝膠微球為體積比2:1時的情況下，經濟指標最優，提高采收率與增油量與藥劑投入比最高。

3.2.3 交替注入輪次的優選 段塞注入體積0.3 PV、凝膠微球、交聯聚合物濃度2 000 mg/ L，凝膠微球和交聯聚合物體積比為2:1，設計5、10、15、20個輪次。從模擬結果（圖2）可以看出：總注入體積比不變的情況下，各方案中多輪次注入方案的效果都要好于單一輪次方案。主要原因是多輪次交替注入后，可以使凝膠微球和交聯聚合物更好地發揮協同效應。調驅段塞交替輪次越多，提高采收率的程度越高，但輪次大約15以上增加幅度較小，為便于現場實施，推薦3個月進行輪換。

圖2 不同交替輪次方案提高采收率的變化

3.2.4 注入速度優化 根據注入段塞的優選結果，分別對0.06，0.08，0.10，0.12 PV/a等5個注入速度進行了優選。數據（圖3）表明注采速度的變化對提高采收率值的影響較小，當注采速度為0.08 PV/a時指標最好，且考慮區塊的采油速度及帶來的經濟效益，在注入能力允許條件下，建議適當加大注入速度，推薦注入速度為0.08～0.10 PV/a。

圖3 不同注采速度優化方案提高采收率的程度變化

3.3 推薦方案效果預測

根據室內實驗、數值模擬和經濟優化的結果，在柳贊中區柳28-1斷塊礦場采用清水配置母液、清水稀釋注入，凝膠微球和交聯聚合物體積比為2:1，交替輪次推薦3個月進行輪換，注入速度為0.08～0.10 PV/a，采用2級段塞注入方式，至2013年水驅可采儲量27.4×104t，與調前相比，增加水驅可采儲量1.59個百分比，提高采收率1.6個百分點，預計10年內累計增油4.14×104t。

4 調驅地面施工工藝

根據柳贊中區柳28-1斷塊油藏地質特點、體系特性、周圍環境及工藝設計原則，注入方式優選：注入井集中配液，采用單泵對單井的注入方式（圖4）。

圖4 注入流程示意圖

該施工注入工藝具有如下特點：（1）便于現場注入參數的調整。（2）工藝管線流程短、便于安裝，安全系數高。（3）不打亂原注水工藝系統，調驅結束后可以盡快地恢復生產。（4）撬裝設備可重復使用。（5）便于調驅的分層輪換注入與過程調整控制。

5 礦場試驗

柳28-1斷塊于2010年6月開展整體調驅，共部署調驅井3口，目前3口井全部進入現場施工。到2013年5月底，累計注入調剖調驅劑18.57×104m3，綜合含水由調前83.2%最低降至76.1%，對應見效油井4口，生產鄰井油井L28-1井6月14日調驅見效（圖5），日產油由6.25 t增加到12.5 t，綜合含水由56.9%降至0%，不計遞減累計增油2 628 t。截止到2013年5月底試驗區不計遞減累計增油9 800 t，計算遞減累計增油16 960 t。

圖5 見效井L28-1井采油曲線

6 結論

（1）根據柳中油藏地質特征，選取酚醛樹酯中高溫交聯體系與凝膠微球相結合為主，預交聯凝膠顆粒、無機凝膠為輔的中深層組合段塞調剖調驅體系，取得了較好的降水增油效果。

（2）調驅地面注入工藝的應用，便于調驅的分層輪換注入與過程調整控制，提高了施工質量。

（3）該深部調驅技術的現場實施將為提高南堡陸地單井產量、提高油藏的采收率探索新的關鍵技術和方法。

［1］ 徐梅，謝更飚，張海濤，等.復雜斷塊油田高含水區塊剩余油研究及挖潛對策［J］.內蒙古石油化工，2007（1）：89-91.

［2］ 郭吉清，鄭家朋，李晨毓，等.段塞組合驅在冀東復雜斷塊油藏的研究與實踐［J］.油氣井測試，2012，（3）：29-31.

［3］ 紀朝鳳，葛紅江.調剖堵水材料研究現狀與發展趨勢［J］.石油鉆采工藝，2002，24（1）：54-57.

Research and application on deep profile control technology in complex fault block reservoir

LI Chenyu1, ZHAO Hailin1, XIN Qiwei1, CHEN Yanjun2, ZHOU Zhengqi2, ZHOU Huizhi2
（1. Jidong Oilfield,Tangshan063004,China; 2. Huabei Oilfield Company,Renqiu062552,China）

Combination slug deep profile control injection system, slug optimization design and ground injection technique study were conducted aiming at severe heterogeneity of reservoir and quickly rising of comprehensive water cut in Liuzan oilfield. The injection profile control system is determined to be gel microspheres injection in alternating with high temperature phenolic resin cross-linked polymer system, and ground injection allocation process was adopted to make the layered rotation injection and parameter adjustment control easier. By the end of May, 2013, the cumulative incremental oil of test area is 9800t without taking the decrease into account while calculating decrease the value is 16 960 t.

complex fault block reservoir; combination slug flooding; ground injection technique of profile control

李晨毓，趙海林，辛啟魏，等. 復雜斷塊深部調驅技術研究與應用［J］.石油鉆采工藝，2013，35（5）：104-106.

TE 357.8

：A

1000–7393（2013） 05–0104–03

李晨毓，1984年生。2003年畢業于武漢大學生物技術專業，現從事調剖調驅方向研究工作，助理工程師。電話：0315-8768022。E-mail：jdzc_lichy@petrochina.com.cn。

2013-06-12）

〔編輯 付麗霞〕