葡萄花油田堿土淺調剖技術應用

李凌全（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

1　葡萄花油田淺調剖潛力分析

1.1　剩余油潛力和剩余油成因

葡萄花油田雖然已進入高含水開發階段，但儲層中剩余油仍存在較大挖潛價值，剩余地質儲量占總地質儲量的61.63%。以葡北三斷塊為例，其砂體沉積類型以透鏡砂型為主，砂體91個，占比為65.47%，地質儲量為1 298.51×104t，剩余儲量為842.48×104t，占地質儲量的64.88%（表1）。

表1　葡北三斷塊剩余地質儲量構成

葡北三斷塊剩余油主要有重力分異、泥楔遮擋、平面矛盾、砂體邊部、斷層邊部、薄差層等成因，其中重力分異(層內、層間縱向差異)是最主要的剩余油成因，占比為40.74%（表2）。

表2　葡北三斷塊剩余油成因構成

1.2　儲層非均質性發育情況

隨著油田開發的深入，儲層非均質性逐年加劇。以葡北三斷塊82口油井為例，主力油層（砂體厚度大于2.0 m）動用比例為100%，次主力油層（砂體厚度介于1.0～2.0 m之間）動用比例為70.58%，非主力油層（砂體厚度小于1.0 m）動用比例為55.42%，平均油層動用比例為70.58%。主力油層和非主力油層動用差異較大，儲層非均質性需加強治理力度（表3）。

1.3　分層測試技術對層間非均質性的控制程度

葡萄花油田各個區塊1776口分層注水井水嘴情況如下：共有103口注水井的155個層段的水嘴已調至2 mm或2 mm以下，占比分別為8.7%和3.1%，各區塊注水井水嘴小于或等于2 mm井數和注水層段差別大，表明注水層段非均質性嚴重，層間矛盾突出（表4）。

綜合葡萄花油田剩余油潛力大，剩余油成因主要以重力分異為主，儲層非均質性發育狀況差別大，層間矛盾突出，需進一步加強儲層非均質性的調整；因此有必要應用調剖技術，改善注入剖面和儲層的動用狀況，提高油田開發效果[1]。

表3　葡北三斷塊油層動用狀況統計（82口井）

表4　各區塊分層注水井水嘴統計

2　淺調剖技術應用

2.1　調剖劑配方

目前國內使用的常規調剖劑有凍膠型、凝膠類、微球類、顆粒類、沉淀類、泡沫類和微生物類等。其中，凍膠型調剖劑等以聚合物類調剖劑為主，其主要以水解聚丙烯酰胺（HPAM）為主劑，以Gr3+、Al3+、醛酚樹脂、苯酚、間苯二酚為交聯劑體系。這類調剖劑成本高，組成成分不易分解，對環境污染大。

考慮到大慶油田周邊富含堿土的地理特征，堿土成本較低，同時木質素具有較強的耐沖刷能力，堿土和木質素混合物的三成膠黏度易于控制，并且對油層和周邊環境污染極小。結合采購成本和施工成本綜合考慮，利用堿土作為調剖劑，采用木質素調剖劑進行配合封堵，形成了木質素-堿土淺調配方。

堿土配方為8%堿土+0.1%的懸浮劑+0.4%分散劑，凝膠配方為0.12%HPAM+0.1%增強劑+0.15%交聯劑。木質素-堿土淺調配方達到了以下四個性能指標：表觀黏度小于或等于400 mPa·s；成膠時間2～72 h；三成膠黏度大于或等于5000 mPa·s；120 h成膠黏度小于或等于5000 mPa·s，完全符合現場應用條件。

2.2　調剖方案優化

工藝上采用四段塞注入工藝[2]：前置段塞，木質素調剖劑預堵段塞，防止后續堿土段塞突破；中間段塞，堿土調剖劑封堵主體；封口段塞，木質素調剖劑提高封堵強度；頂替段塞，采用聚合物溶液對管柱內調剖劑進行替擠，防止堵管柱。

針對外圍低滲透率、低豐度油田的調整注入剖面的需要，采用木質素-堿土復合段塞淺調技術。通過利用廉價天然堿土，有效地降低了投入成本(平均單井施工成本5萬元)，提高了調剖劑用量（平均單井調剖劑用量300 m3）。設計采用二級沉降除砂裝置，降低含砂量，減輕對注入設備的損壞，避免沉砂堵塞井筒。

3　現場應用效果

3.1　水井方面

1）水井注入壓力上升。應用木質素-堿土淺調技術現場治理注水井310井次，對比恢復注水的280井次措施效果。實施措施前平均單井日注量為17 m3，注入壓力為7.6 MPa，啟動壓力為7.0 MPa；實施措施后在平均單井日注量不變的情況下注入壓力上升至9.1 MPa，啟動壓力上升至8.6 MPa。

2）吸水剖面調整效果明顯。對比吸水剖面測試資料，淺調后新增吸水小層34個，其中調剖層吸水率下降了4.1個百分點（表5）。

表5　調剖前后吸水剖面統計

3.2　油井方面

1）淺調連通油井見效。調剖后已有119口連通油井見到調整效果，調剖后平均單井日增油0.6 t，日降水1.1m3，累計增油7738t，累計降水24407.1 m3。

2）區塊水驅改善。通過淺調技術的規模型應用，區塊的開發效果得到了提高。以葡北三斷塊為例，該區塊2010—2011年間應用淺調技術治理水井42井次，由區塊水驅特征曲線可知，其采出程度由39.21%增加至39.41%，區塊可采儲量增加了0.2個百分點（圖1）。

圖1　葡北三斷塊水驅特征曲線

3.2.1典型井分析

以葡92-44井為例，該井于2011年6月對PI8層段進行淺調，實施措施后注水壓力由8.1 MPa上升至10.0 MPa，吸水曲線相對之前上移幅度較大（圖2）。

圖2　葡92-44井（PI8層段）淺調前后吸水指示曲線對比

3.2.2吸收剖面調整

葡92-44井共有7個小層，分5級注水，實施措施前主要吸水層段為PI8，其吸水率占全井吸水率的36.75%；實施措施后PI8吸水率下降至21.06%，全井其他層段吸水量均有所增加，同時新增了1個吸水小層PI2（表6）。

3.2.3連通油井見效

連通油井葡93-45實施措施前日產液為104.8 t，日產油為3.4 t，含水率為96.7%；實施措施后日產液為101.9 t，日產油上升1.8 t，含水率為94.9%，下降了1.8個百分點，同時各小層產液、含水率也發生了明顯的變化（表7）。

表6　葡92-44井淺調前后全井吸水剖面對比

表7　葡93-45井各小層產液、含水情況統計

3.3　技術應用效益

投入：現場實施淺調剖310井次，平均單井施工費4萬元，合計投入1240萬元；產出：已有119口連通油井見到調整效果，累計增油7738 t。按噸油價格3770元、噸油成本988.12元計算，可創經濟效益1894萬元，投入產出比為1∶1.53。

4　結論

1）葡萄花油田已進入高含水開發期，層間、層內開發程度的差異較大，且儲層內存在較大的挖潛空間[3]。

2）重力分異是最主要的剩余油成因，而重力分異主要體現在儲層及其中流體縱向上的物性差異，因此為提高開發效果，有必要對這種物性差異進行調整。

3）分層注水技術可以較好地緩解層間矛盾，但存在部分已調整至極限的注水井，有必要采取化學淺調剖技術對分層注水技術進行補充。

4）木質素-堿土復合段塞淺調技術適合于外圍低滲透、低豐度油田調整注入剖面的需要，通過利用廉價天然堿土，有效地降低了投入成本(平均單井施工成本4萬元)，提高了調剖劑用量（平均單井調剖劑用量為300 m3）。

5）現場采用二級沉降流程、以復合段塞式注入工藝進行施工，保證了施工安全，取得了較好的封堵效果。

6）淺調剖技術的應用效果較好，有效地調整了注采剖面，控制了注入水的無效、低效循環和連通油井高含水問題，現場控水增油效果明顯，取得了較好的經濟效益[4]。

參考文獻：

[1]汪志明.優化孔深和孔密的射孔調剖技術[J].石油鉆采工藝，2002，24（3）：52-54.

[2]任懷豐.低成本堿土復合段塞深度調剖技術研究與應用[J].大慶石油地質與開發，2007，26（4）：88-91.

[3]欒立莉.葡萄花油田調剖技術應用效果分析[J].化學工程與裝備，2015（6）：107-109.

[4]姜思昊.淺調剖技術應用效果評價[J].中國科技博覽，2011（3）：301-301.