元284區塊深部調剖應用及效果淺談

黃純金，王宏亮，吳冬旭，楊耀春，王加一

（中國石油長慶油田分公司第十采油廠，甘肅慶陽745600）

元284區塊深部調剖應用及效果淺談

黃純金，王宏亮，吳冬旭，楊耀春，王加一

（中國石油長慶油田分公司第十采油廠，甘肅慶陽745600）

近年調剖堵水在元284區塊取得良好的增油效果，解決了本區油井見水早、含水上升快的矛盾。本文從生產實際出發綜述了深部調剖在本區取得的效果，對本區調剖堵水工藝做了系統性介紹及分析，簡述了以弱凝膠為主封堵體系，并總結了本區調剖堵水一些看法及提出一些建議。

元284區塊；深部調剖；弱凝膠；干擾試井；增油

元284區塊于2008年以菱形反九點井網進行注水開發三疊系長6油藏。三疊系長6油藏位于鄂爾多斯沉積盆地陜北斜坡南部，屬巖性油藏，三角洲前緣湖底滑塌濁積扇沉積體系；砂體展布方向總體呈北東～南西方向，主砂帶上油層相對穩定，油藏邊部油層厚度變化較大，砂體寬度約4 km～6 km，厚度平均18.5 m，平均油層中深2 130 m，油層厚度5.0 m～30.0 m，平均14.4 m，平均孔隙度12%，滲透率0.35 mD，屬超低滲透油藏。

由于本區地質狀況復雜，微裂縫發育，隨著開發不斷深入，油井水淹逐步增多。水淹井主要通過干擾試井、井間示蹤劑等確認油井來水方向，其缺點是動態監測周期長。為了提高元284區塊整體開發效果，本區對判斷準確的水井實施深部調剖措施對底層裂縫、微裂縫等進行封堵。

1　深部調剖發展的必要性

由于油層非均質性嚴重，在水驅過程中，注入水沿高滲透層不均勻推進，縱向上形成單層突進，橫向上形成舌進，造成注入水提前突破，致使低滲透層波及程度低、驅油效果差，嚴重影響了水驅的開發效果。要從根本上解決這一問題，就必須采用調剖堵水的辦法來改善吸水剖面，提高水驅波及系數。隨著注水強度日益增加普通調剖堵水不足于滿足調剖堵水的需求，故此深部調剖成為近年調剖堵水發展的必然。

1.1注水井深部調剖技術各段塞的作用

（1）前置段：清除地層近井距離油污、機械雜質，對近井地帶的污染，達到油水轉換，提高地層對聚合物凝膠體的吸附能力，降低注入壓力；試壓，確定現場起始施工參數。

（2）調整段：聚合物與交聯劑交聯，與預交聯水膨體顆粒形成高強度凝膠體系，利用調節劑的性能，控制凝膠體交聯時間，對高滲透層實施深部封堵，調整地層吸水剖面，為提高注入水波及體積創造條件，避免近井地帶堵塞和污染。

（3）驅油段：聚合物與交聯劑形成弱凝膠體系，提高驅替液的流度比，提高調剖劑的驅替能力和波及體積。

（4）保護段：聚合物與交聯劑交聯，再與增強劑形成高強度凝膠體系，利用調節劑的性能，縮短凝膠體交聯時間，提高調剖劑的耐沖刷（抗剪切）能力和確保深部調剖劑強度，使三個段塞形成一個整體，確保施工的長期有效性。

1.2弱凝膠體系深部調驅的原理

弱凝膠深部調驅提高采收率機理主要通過兩種方式，一方面，進入地層深部的凝膠體會對高滲透層產生物理封堵作用，從而導致后驅替液體流向的改變，對低滲層中未被波及或波及程度較低的區域產生驅替作用，達到提高波及系數的目的。另一方面，井筒周圍形成的凝膠體在后驅替液體的驅替作用下，在大孔道或裂縫中能象“蚯蚓”一樣向地層深部“爬行”發生運移。在“爬行”運移過程中，凝膠受到地層的剪切作用，弱凝膠破碎形成體積較小的凝膠團，這些凝膠團在向地層深部“爬行”運移過程中，會重新分布、聚集，改變了多孔介質中的微應力分布，在后注驅替液的粘滯力作用下，對剩余油產生驅替作用。宏觀上，弱凝膠碎塊運移到地層深部形成的凝膠體，能對高滲透層產生封堵，導致液流轉向。微觀上，剪切破碎后的凝膠團在孔吼處的聚集，改變了作用在殘余油上的微觀粘滯力的分布，破壞了油滴的受力平衡，達到驅替作用，從而提高掃油效率。

1.3弱凝膠體系深部調驅的特點

（1）弱凝膠強度和成膠程度可在施工過程中動態調整。

（2）快速成膠條件地面控制，避免了不利交聯因素，交聯條件大大降低，抗鹽性得到提高。

（3）弱凝膠無法進入低滲小孔隙或基質，使交聯體系對非目的層的傷害降低。

（4）弱凝膠的“蚯蚓蟲”通過機理使其在高滲透層、大孔道中整體封堵，但堵而不死。

（5）弱凝膠在高滲透層、大孔道中的形狀取決于多孔介質通道形狀。使弱凝膠與高滲通道更“貼身”。

（6）不懼怕地層剪切，弱凝膠破碎后再聚集時可發生二次交聯，不能聚集的弱凝膠碎塊具有凝膠顆粒的調堵性能。

（7）弱凝膠深部調剖不適宜于90℃以上的低滲、小孔喉地層。

2　深部調剖在元284區塊的應用效果

2.1整體實施情況

2013年共采用4種類型堵劑，實施注水井深部調剖8口，有效8口，對應油井57口，見效21口，其中水淹井含水下降16口，注水見效5口，截止2014年12月，日恢復油量10.53 t，累計恢復油量3 164 t，平均有效天數168 d，效果較好。

（1）吸水剖面改善，水驅動用程度提高。調剖前后對比，平均吸水厚度由14.8 m上升到23.7 m，水驅動用程度由41.9%上升到81.6%。

（2）注水井壓力明顯上升。與措施前對比，目前平均油壓上升1.8 MPa（由13.0 MPa上升到14.8 MPa），套壓上升2.0 MPa（由12.8 MPa上升到14.8 MPa）。

（3）降水增油效果明顯。見效油井21口，目前仍有效的12口，日恢復油量10.48 t，累計恢復油量3 164 t，累計降水9 197 m3。

2.2點狀水淹井調剖效果分析

裂縫型爆性水淹井呈點狀分布，生產動態表現為含水上升快，低含鹽，高產液量，高液面。結合這些特征，對來水方向判別清楚的2個井組，優選調剖工藝，采用高強度凝膠+弱凝膠+智能高強度凝膠、低濃度聚合物+聚丙烯酰胺+有機凝膠顆粒的調剖體系（見表1）。

表1　點狀水淹井分體系效果統計表

點狀水淹區實施深部調剖2口，平均注水油壓由12.7 MPa上升至15.6 MPa，對應油井15口，見效8口（水淹井含水下降5口，注水見效3口），日恢復油量1.96 t，累積恢復油量875 t，降水1 722 m3，平均有效期195 d。

2.2.1高強度凝膠+弱凝膠+智能高強度凝膠-白402-51示蹤劑監測白402-51與白401-52對應。該井2013年4月28日開始施工，5月15日結束，累計注入堵劑1 620 m3，注入干料22 t。封口壓力16.0 MPa（措施后注水壓力13.0 MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動壓力明顯上升。

目前注水井油壓由13.0 MPa上升至17.5 MPa，吸水厚度由9.2 m增加至20.7 m，水驅儲量控制程度由23.9%上升至70.3%。對應7口油井，見效3口（含水下降2口，注水見效1口），日增油0.57 t，累計增油202 t，降水52 m3，有效期235 d，增油效果較好。

2.2.2低濃度聚合物+聚丙烯酰胺+有機凝膠顆粒-白402-45示蹤劑監測白402-45與白402-44對應。該井2013年5月27日開始施工，6月23日結束，累計注入堵劑1 708 m3，干料24.94 t。封口壓力16.5 MPa（施工后注水壓力14.8 MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動壓力由9.9 MPa上升至13.9 MPa。

目前注水井油壓由11.8 MPa上升至14.8 MPa，吸水厚度由18.0 m增加至29.5 m，水驅儲量控制程度由33.7%上升至100%。對應8口油井，見效5口（含水下降3口，注水見效2口），日恢復油量1.39 t，累計恢復油量673 t，降水1 670 m3，有效期168 d，措施效果較好。

2.3連片水淹區整體調剖效果分析

元284區連片水淹區主要以“裂縫+孔隙性”見水為主，見水原因復雜，判斷難度大，主要優選3種調剖工藝進行治理（見表2）。

表2　連片水淹區分單位分體系效果統計表

連片水淹區實施深部調剖6口，平均注水油壓由13.1 MPa上升至14.3 MPa，對應油井40口，見效12口（水淹井含水下降10口，注水見效2口），日恢復油量3.13 t，累積恢復油量1 598 t，降水4 910 m3，有效期154 d。

2.3.1高強度凝膠+弱凝膠+智能高強度凝膠-元296-65示蹤劑監測元296-65與元295-66、元296-66對應。該井2013年5月15日開始施工，5月28日結束，累計注入堵劑1 335 m3，干料20 t。封口壓力17.7 MPa（施工后注水壓力16.0 MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動壓力上升。

目前注水井油壓由15.0 MPa上升至17.2 MPa，對應8口油井，見效2口，累計恢復油量32t，有效期83d，措施效果較差。

2.3.2高分子聚合物交聯體系+水膨體調剖顆粒堵劑-元304-69示蹤劑監測元304-69與元305-68對應明顯。判斷為裂縫性見水，該井2013年6月11日開始施工，6月26日結束，累計注入堵劑1 325 m3，干料21 t。封口壓力16.9 MPa（施工后注水壓力16.1 MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動壓力上升。

目前注水井油壓由13.8 MPa上升至16.9 MPa，吸水厚度由16.7 m增加至25.2 m，水驅儲量控制程度由42.5%上升至98.1%。對應8口油井，見效2口，累計恢復油量442.5 t，累計降水119.2 m3，有效期172 d，措施增油效果較好。

2.3.3水驅流向改變劑+低強度堵劑+多功能強凝膠+弱凝膠-元302-55通過干擾試井發現元301-54井與元302-55井對應關系明顯，為提高對應油井水驅效果，恢復水淹井產量，2013年6月27日元302-55深部調剖開始施工，7月13日結束，累計注入堵劑1 680 m3，干料22.5 t。封口壓力18.7 MPa（施工后注水壓力17.2MPa），壓降變緩，吸水指示曲線上移，啟動壓力上升。

目前注水井油壓由14.3 MPa上升至17.2 MPa，吸水厚度由21.3 m增加至27.5 m，水驅儲量控制程度由66.5%上升至97.5%。對應8口油井，見效3口，累計恢復油量500.6 t，累計降水2 506 m3，有效期183 d，措施效果較好。

3　元284區塊堵水調剖存在問題及建議

3.1來水方向判別

（1）示蹤劑監測結果不能準確反映油水井對應關系，從2013年通過失蹤劑監測判明來水方向的井組，實施深部調剖后效果來看，井組合計累計恢復油量64 t，平均單井累計恢復油量僅9.14 t，平均有效天數95 d，措施效果差。

（2）經動態驗證、干擾試井判明來水方向后，實施深部調剖效果顯著，如慶平1日恢復油量5.38 t，累計恢復油量701 t，降水2 565 m3。

因此應積極采取階段性配注調整方案及動態監測任務，在來水方向識別方面，取全取準各項資料，為后期調剖選井提供有力依據。

3.2連片水淹治理

（1）元284區塊南部含水上升快，出現連片水淹現象，單井調剖對連片水淹效果不理想。整體區塊堵調技術能提高注入水利用率，擴大后續流體波及體積，改善了開發效果，是高含水開發油田控水穩油的一項主導技術之一。由于元284區塊分注井比較多，因此為降低作業成本分注井調剖堵水工藝研究實驗迫在眉睫，進而整體區塊調堵實驗也刻不容緩。爭取早日解決元284區塊日益嚴重的油井水淹矛盾。

（2）為保持地層能量，對高含水油井應暫緩開采，適當調整水淹井對應注水井配注，減緩油井含水上升并兼顧保持地層壓力。

4　結論

（1）油水井堵水可有效降低油井產水量，提高油井產油量，改善注水井吸水的不均勻性，從而提高注水井波及系數，提高油田注水開發的采收率，并能一定程度保持地層壓力。

（2）要以采取示蹤劑、干擾試井、動態驗證手段結合吸收剖面、產液剖面測試等方法，對竄流通道和水淹狀況進行有效識別是進行油水井堵水調剖的前提；結合油藏特征，分區塊、分類型明確調剖體系是油水井堵水調剖成功的核心。

（3）元284區塊經過近幾年的開發，油井含水上升較明顯，但通過對注水井采取深部調剖措施，可以在一定程度上起到增油降水的效果，而且增油效果較顯著。

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TE349

A

1673-5285（2015）04-0058-04

2015－01-23