影響裂縫-孔隙型油藏調剖效果因素的分析—以安塞油田某區為例

吳文超，劉 超

(1.陜西明德石油科技有限公司，陜西西安 710018；2.西安中孚凱宏石油科技有限責任公司，陜西西安 710018)

目前，調剖已經成為油田中后期開采過程中提高采收率的主要手段，技術也較為成熟，國內外已經研制出了許多高性能的調剖劑和決策與效果評價體系。但是對安塞油田某區裂縫-孔隙型油藏統計發現，該區調剖措施有效期短，不到兩年需要進行第二次甚至第三次再次堵水調剖，且明顯見效井只占一部分。因此，有必要對該區近幾年的調剖井的措施效果進行分析，得出各種因素對調剖效果的影響程度，為措施選井、堵劑選擇和參數優化提供參考[1-8]。

1 堵水調剖實施情況

1.1 總體效果

近年來安塞油田某區堵水調剖共57井次，其中2次調剖占8井次，3次調剖占1井次，總共累計增油3.1×104t，累計降水 6.9×104m3，增油降水效果明顯，但是統計效果表明，堵水調剖平均單井有效期和增油量呈逐年下降趨勢，平均堵水周期180 d，小于180 d的占30%，大于180 d的占60%，無效井占10%，從整體上看，堵水有效期在180 d范圍的井居多。

1.2 堵劑應用情況

統計堵水調剖57井次，以水膨體和弱凝膠型復合堵劑應用為主，弱凝膠和超細水泥復合調剖劑與弱凝膠和含油污泥調剖劑次之。

2 影響調剖效果因素分析

2.1 油藏地質特征對調剖效果的影響

2.1.1 油藏類型 安塞油田某西區為裂縫-孔隙型油藏，存在多方向性見水矛盾。歷年實施57口，措施當年累增油5 037 t，措施當年累降水7 040 m3；措施有效期長，對應油井見效65口，平均有效期340 d，其中11口有效期已超過850 d。裂縫區、裂縫區堵水調剖能夠封堵裂縫，促進側向井見效。

2.1.2 非均質性

2.1.2.1 層間滲透率級差 統計結果表明，裂縫性油藏調剖：(1)滲透率級差6＜K＜18的井，調剖效果較好；(2)滲透率級差 1＜K＜6；K＞17的井，調剖效果較差。

圖1 滲透率級差與單井增油降水關系

層間調剖的主要目的是封堵高滲透層，改變水流方向，提高注水壓力，從而達到低滲透層啟動壓力，驅動水流向低滲透層流動。當滲透率級差過小時，現場施工時，裂縫性油藏的注水壓力難以控制，堵劑易同時污染高低滲透層，調剖效果變差；而當滲透率級差過大時，堵劑難以有效封堵高滲透層，從而不能有效提壓來啟動低滲透層，影響調剖效果(見圖1)。

2.1.2.2 層內-夾層厚度 統計結果表明：夾層厚度小于1.0 m的井，層內弱凝膠+水膨體型顆粒類復合堵劑調剖效果較好；夾層厚度大于1.0 m的井，該類堵劑調剖效果較差。分析認為：層內調剖的目的主要封堵高滲透帶，改變水流方向，提高注入水在低滲透條帶的波及面積。夾層厚度大于1.0 m，夾層上下層壓力變化明顯，基本為完全獨立的壓力系統，堵劑選擇進入相對高滲低壓層，導致影響整個油層的波及體積，從而影響調剖效果；而夾層厚度小于1.0 m，上下層為同一壓力系統，壓力差不多，由于縱向上滲透率的差異，堵劑能迅速進入高滲帶并封堵高滲部位，注入水向低滲帶驅替，擴大波及體積，發揮低滲透層的潛力，導致調剖效果較好(見表1)。

2.1.2.3 油藏厚度 層間厚度：通過統計17口井發現，該區儲層油藏層間厚度均大于15 m，該類井調整難度較大，因此，層間厚度對調剖效果影響變弱，但是層間厚度越大，調剖效果越差(見表2)。

層內厚度：油層厚度在8 m～15 m為宜。厚度大于15 m的井，堵劑在注入過程中容易向下沉積，造成充不滿裂縫或孔道，易造成堵不住情況，影響調剖效果。

2.1.2.4 地層壓力 一般經驗認為當地層壓力水平保持在80%以上，水井調剖效果較好，多次調剖后井組地層壓力上升。但是在實際分析該區開發動態時發現，很多壓力較低油井實施調剖后，效果較好，壓力反而不變甚至降低。因為，對比了9口多次調剖井組動態，并根據現有同井測壓的資料，確定地層壓力對調剖的效果影響(見圖2、圖3)。從圖2和圖3可以看出以下4點：(1)水井調剖后，地層壓力保持水平在100%～150%的油井，單井日增油低于地層壓力較高油井和地層壓力較低的油井；(2)地層壓力越低，單井日降水越多；(3)對于相對地層壓力較高的油井而言，第二次調剖后比第一次調剖后壓力有所升高，而對于相對壓力較低的油井，壓力反而下降；(4)第二次調剖有效果，但效果變差。根據流體的流動性質，分析認為導致這一現象的原因是：調剖劑注入地層后，優先選擇向地層壓力較低方向流動，調剖劑凝固后，注入水向其他方向流動，導致低壓井壓力越低，其他井壓力升高，所以水井多次堵水調剖后，同井組內增液降水的那幾口油井一直受效不變。為促進其他井受效，建議水井調剖和高壓油井堵水技術結合，改變注入水流動方向，增大注水波及面積，使同井組內其他油井受效。

表1 層內弱凝膠調剖夾層厚度對調剖效果的影響

表2 不同油層厚度對調剖效果的影響

2.2 油藏開發狀況對調剖效果的影響

2.2.1 井網狀況 措施效果的好壞與井組的井網狀況有一定關系。該區統計堵水調剖57井次，其中菱形反九點井網實施44井次，平均井距在500 m左右，單井平均日增油1.57 t，日降水4.04 m3，對應265口油井，102口見效井，見效比例38.5%。五點井網11井次，排狀井網2井次，五點井網和排狀井網為小井距井網，平均井距在150 m～170 m，小井距井網單井平均日增油1.54 t，日降水1.60 m3，對應86口油井，見效井30口，見效比例34.9%。菱形反九點井網降水效果好于小井距井網，見效比例與小井距井網差不多。由于該區因開發調整，在原有的井網條件和油水井間對應關系已形成的條件下，近幾年加密井增加，致使井網發生變化，各井間對應關系發生變化，新水井與新老油井易建立對應關系，但因加密井加入，增加了泄壓點，導致新油井很快受效，而老水井與老油井對應關系被破壞，老油井注水不受效，甚至出現液量下降現象，而這種老水井和新老油井的注采對應關系很難在短期內建立。因此，對于井網調整后的區塊調剖時，影響因素十分復雜。

圖2 壓力保持水平與單井日增油關系

2.2.2 堵水調剖次數 含水率對堵水調剖效果有明顯影響。一般油藏開發時間長，含水率必然上升，在油藏開發過程中實施調剖措施越早，地層滲透率越易趨向均質化，井組間矛盾相對容易解決，增油和降水幅度較大。但是一般堵劑有效期不超過2年，需要進行第二次堵水。對比8口實施二次堵水井和1口實施三次堵水井，發現第二次堵水與第一次堵水平均單井累增油和累降水降低，見效率相差不大。一次堵水調剖能降低水淹井含水，初期增油幅度大，失效后含水上升快，而二次堵水增油幅度不大，但持續有效。第二次堵水在第一次堵水沒完全失效前施工的效果好于在第一次堵水失效后施工效果。例如，杏73-04于2010年堵水爬坡壓力1.7 MPa，堵劑濃度1.3%，有效9個月，堵水見效率37.5%，平均單井日增油 0.77 t，日降水 1.88 m3；2012年第二次堵水在第一次堵水后注水壓力未明顯下降的基礎上，爬坡壓力上升1.9 MPa，堵劑濃度3.04%，見效率37.5%，平均單井日增油0.49 t，日降水0.17 m3，有效13個月；2014年第三次堵水前，注水壓力已下降至堵水前水平，爬坡壓力僅0.8 MPa，堵劑濃度1.77%，見效率12.5%，至今有效。

圖3 壓力保持水平與單井日降水關系

2.3 調剖劑選擇、施工參數及調剖工藝對調剖效果的影響

2.3.1 調剖劑類型和用量 調剖劑用量是影響措施效果的重要參數之一，一般其用量設計不僅要考慮油藏厚度、水淹厚度、油水井井距、注水見效方向和見效時間等，還需結合油水井開發動態和堵水次數設計分析堵劑用量的合理性。例如，對比裂縫性油藏，第一次堵水后油壓快降低到堵水前油壓前，進行第二次堵水需加大堵劑用量，才能對高滲帶形成有效封堵，對周圍措施井控水效果顯著。對于堵劑用量的計算方法很多，包括動態法、統計擬合法、孔隙體積法等，但無論采用哪種計算方法，實際計算都存在不能準確判別其合理性，目前堵劑用量和結束時機最終只能靠現場的動態變化進行調整，從而影響調剖效果。

對于裂縫性油藏不僅需完全封堵裂縫和高滲層，而且還要大幅度提高注水壓力和啟動低滲層，而采用弱凝膠與體膨顆粒的技術組合，在裂縫中能快速移動，弱凝膠中添加的一定粒度的體膨顆粒吸水膨脹變軟后，可以通過直徑比其小2～4倍的孔隙吼道，被運移到地層深部，從而有效封堵裂縫，后續弱凝膠則起到調驅的作用。即弱凝膠與體膨顆粒的技術組合可實現對裂縫通道的封堵，也可實現深部液流轉向技術。

2.3.2 施工壓力和堵劑濃度 分析施工參數主要是確定施工壓力、堵劑濃度與排量，而這三者具有相關性，根據現場情況，通常主要是確定爬坡壓力，爬坡壓力的選擇一方面不能太低，太低不能滿足排量和濃度要求，另一方面不能太高，太高會很快在低滲帶堆積，污染低滲透地層。對比57井次堵水效果，堵水效果較好的井組爬坡壓力上升幅度大于1.5 MPa，小于4.0 MPa，堵劑濃度大于1.2%。

2.3.3 施工工藝 隨著油田的開采，單純的堵水不能滿足油田開發的要求，目前很多油田已從單點調剖向連片堵水和區塊整體堵水方向轉變，由單一水井調剖向水井調剖+油井壓裂或水井調剖+油井酸化轉換。結合該區措施情況和單井生產動態，通過對比不同工藝，發現注水井堵水后，對應油井液量降低，采用復壓進行增液效果較好；對應油井液量含水變化不大井的低產井可以嘗試酸化或壓裂；對應油井含水液量下降井，無堵塞特征，酸化不見。對比不同工藝，發現水井調剖+油井重復壓裂后平均油井單井日增油5.58 t，而只單一進行重復壓裂井平均單井日增油1.77 t；水井調剖+油井酸化后平均油井單井日增油4.53 t，而只單一進行重復壓裂井平均單井日增油1.74 t較好；因此，分析認為水井調剖+油井措施效果較好。

3 結論

(1)對于裂縫性油藏，堵水調剖有利于改變油藏非均質性。

(2)水井多次調剖后，同井組內地層壓力越低，單井日降水越多，且低壓井壓力逐漸降低，壓力較高井壓力上升，此外，同井組內受效井一直不變。為促進其他井受效，建議水井調剖和高壓油井堵水技術結合，改變注入水流動方向，增大注水波及面積，使其他油井受效。

(3)對于該區油藏而言，水井調剖和油井措施相結合，效果較好。

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