安塞油田王窯區提高采收率工藝技術應用探討

侯軍剛，黃戰衛，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1989 年全面注水開發，先后經歷了前期準備、開發建設、注水見效、綜合治理、精細調整五個階段?，F有采油井1 272 口，注水井366 口，采出程度8.76 %，近年來通過精細注水調整、提高采收率技術應用，預測采收率由初期的15%上升至目前24.6%。隨著開發時間的延長，單井產量下降，綜合含水由4.5 %上升至52.8 %，開發難度加大，持續提高采收率已顯得非常迫切。

1 王窯區水驅規律研究

王窯區主力開發層位長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。根據地質特征，結合開發特點，將王窯區劃分為三種不同類型的開發區塊：東部裂縫滲流區、中部裂縫-孔隙滲流區、西南部孔隙滲流區。

1.1 東部裂縫滲流區

王窯東部裂縫發育，從野外露頭觀察，高角度裂縫最發育的有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（10～20）條/米。

開發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。示蹤劑監測顯示，最大主應力方向是油井見水主要方向。根據裂縫側向加密井，結合精細油藏描述成果，側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

王窯中部總體以孔隙滲流為主，局部也表現出孔隙-裂縫型見水（油井在注水井投注2～4 年內見水），見水方向為北東南西向。從干擾試井監測6 個井組，結果表明，油水井間連通方向大體一致，為北東～南西向。運用開發地震測井技術開展了水驅前緣測試共28 個井組。測試也發現水驅前緣波及面呈不規則的長條狀，水驅主流方向較為明顯，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，高含水孔隙區剩余油分布較少，主要存在于局部大井距、井網不完善和注采井網之間的三角地帶。

剖面上儲層非均質性，剩余油分布形態復雜不規則，少數低滲透區域沒有油井控制剩余油就無法采出。

1.3 西南孔隙滲流區

王窯西南孔隙滲流，平面上水驅優勢方向受地應力控制，水線推進速度0.3 m/d～0.4 m/d，油井見水后穩產期較長，水驅儲量動用程度較高，開發效果較好。從2010 年實施的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力方向有關，位于最大主應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。

精細油藏描述結果表明，縱向上層內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程度低的低滲透差油層段。

2 提高采收率工藝技術對策

在充分認識水驅規律的基礎上，有效動用剩余油是根本，核心技術是在一次井網下提高水驅波及體積和提高水驅效率，在二次井網下通過加密井有效動用剩余油和建立更適應的后期開發井網，目前提高采收率工藝技術主要有以下3 種。

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

化學調剖技術[3]一直是改善吸水剖面，提高水驅波及系數的有效手段。我國堵水調剖技術開始于20 世紀50 年代末，近年來在深部調剖（調驅）液流轉向劑研究與應用方面取得了許多新進展。僅中國石油所屬油田近年來的堵水調剖作業每年就達到了3 000 井次，年增產原油超過50 萬t，堵水調剖的綜合技術水平處于國際領先地位。安塞油田自2005 年以來，深入開展了注水井深部調剖技術研究與應用，2009 年嘗試在王窯孔隙區開展堵水調剖試驗。

加密調整技術[4]是油田開發進入中高含水期后，及時進行井網調整，提高采收率的一種有效手段。目前，國外加密調整主要是打點狀注水井，以調整注采井井距和打加密生產井，以縮小單井控制儲量，改善平面矛盾，提高開發效果。安塞油田王窯老區從1996 年開始，進行局部井網調整，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性，提高側向水驅控制程度，提高單井產能；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 王窯區提高采收率工藝技術試驗

根據國內外提高采收率技術對策，結合安塞油田王窯區水驅現狀和剩余油分布規律，優選化學調剖、微生物驅油和加密調整技術開展現場試驗，取得一定認識，為后期技術攻關提供了方向。

3.1 化學調剖技術

根據地質特征及水驅規律，以提高采收率為目的在王窯東部裂縫滲流區和中西部孔隙滲流區開展堵水調剖試驗。

3.1.1 中西部孔隙滲流區 王窯中西部油井產液量、含水相對較高，油層有效厚度大，油層連通性較好，水驅波及體積大，低滲帶和小孔道剩余油相對富集。以調驅為主，應用“無機復合堵劑+弱凝膠”和“弱凝膠+膠粉顆粒調堵劑”兩種體系（見表1），設計五個段塞，采取小排量注入，優選7 個井組進行試驗。

從體系1 實施4 個井組對應油井23 口，見效8口，累計增油436.1 t，降水1 093.4 m3，區塊遞減由12.2 %下降至5.0 %。

體系2 實施3 個井組對應17 口油井，見效13 口，累計增油1 162.5 t，累計降水1 826 m3。區塊段遞減由12.9 %下降至9.5 %。

3.1.2 東部裂縫滲流區 王窯東部微裂縫發育，采取“堵驅結合、以堵為主”的思路，目的是對深部地層的高滲透帶進行封堵，提高后續堵劑的利用率。

表1 王窯中西部孔隙滲流區化學調剖施工參數統計表

共實施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，對應油井20 口，見效3 口，累計增油243.23 t，累計降水272.34 m3，取得一定的效果。

3.2 微生物驅技術

微生物驅是通過菌種在地層中繁殖及產生的代謝產物，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。結合地質特征和油層物性，參考國際標準，選井選層上選取均質性較好的孔隙區，利用適應地層環境能力較強的本源微生物，通過室內評價，在王窯中西部開展試驗。

微生物菌種選擇：優選自三疊系長6 油藏生產污油泥中，經過誘導突變、篩選、優化，獲得高生物活性成分產量的菌株作為種子。將“簡單節桿菌、假單孢菌、枯草芽孢桿菌”三種微生物按照一定的工藝發酵、復配后，成為復合微生物驅油解堵劑。

巖心驅替及注入參數優化實驗：通過開展人工巖心驅替室內試驗，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化實驗，綜合考慮經濟效益，當注入菌液濃度為2.5 %（見圖1），并通過物理模擬調驅試驗，確定段塞體積為0.003 PV 時為最優（見圖2）。

實施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22 口油井，日產液由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 %，累計增油1 781.62 t。

表2 微生物驅油室內實驗數據

圖1 注入菌液濃度優化實驗

圖2 注入菌液段塞體積優化實驗

3.3 加密調整技術

加密調整是提高采收率的主要措施，但確定合理井網、進行射孔位置、儲層改造參數優化是關鍵，試驗區原井網為300 m×300 m 正方形反九點，調整后變為井距240 m～260 m、排距160 m～190 m 的近似反九點。

射孔位置：根據油井剖面水洗狀況，優化射孔位置，堅持水洗程度低的層段進行射孔，射開程度保持的30 %～40 %，從實施的8 口井來看，投產后含水較低，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 結論及建議

（1）化學調剖是提高采收率的重要措施之一，也是目前改變水驅效率的有效途徑，為進一步提高化學調剖在低滲透油田的實施效果，建立與不同水驅類型相適應的化學調剖工藝，還需在工藝選擇、參數評價上進行深入研究，提高工藝的適用性和實施效果，形成適合低滲透油田的提高采收率工藝技術體系。

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

（3）加密區儲層改造，應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用前期研究，從可行性定量評價。注氣工藝參數的選擇和非均質儲層竄流特性研究入手，進一步豐富完善特低滲透油田提高采收率工藝技術體系。

［1］ 龐麗麗，寧宇清.三次采油化學驅油技術發展現狀［J］.內蒙古石油化工，2010，（8）：142-145.

［2］ 高慧梅，何應付，周錫生.注二氧化碳提高原油采收率技術研究進展［J］.特種油氣藏，2009，16（1）：6-12.

［3］ 張冬玉，姜婷，王秋語.蓋瑜提高采收率技術的應用及其發展趨勢［J］.國外油田工程，2010，26（10）：13-16.

［4］ 李梅霞.國內外三次采油現狀及發展趨勢［J］.當代石油石化，2008，16（12）：19-25.

［5］ 馮慶賢，張忠智.影響本源微生物采油效果的因素分析和對策［J］.油田化學，2006，23（2）：173-176.

［6］ 李勝彪，賈勝彬.表面活性劑驅提高采收率先導性試驗研究［J］.石油天然氣學報，2007，8（4）：117-118.