竹山崗低滲透油藏注水試驗井組效果分析

2018-05-22 02:40:48黃強(qiáng)強(qiáng)朱小麗鄒春鳳

石油化工應(yīng)用 2018年4期

關(guān)鍵詞：效果

黃強(qiáng)強(qiáng)，朱小麗，鄒春鳳

（1.大港油田勘探開發(fā)研究院，天津 300280；2.渤海鉆探井下技術(shù)服務(wù)分公司，天津 300280）

為了研究竹山崗油田注水開發(fā)的可行性，2016年5月決定在已開發(fā)區(qū)竹3-3斷塊選取了一個井組進(jìn)行注水先導(dǎo)試驗，確定1注（竹3-2井）2采（竹3-3、南28井）的注采井網(wǎng)，注水層位布三下段Ⅱ4小層。通過注水先導(dǎo)試驗井組的實施，摸索出一套適合竹山崗油田油藏特征的注水參數(shù)，為后續(xù)竹山崗油田全面注水開發(fā)提供有利的依據(jù)。

1 試注井試注層位作業(yè)情況

1.1 試油情況

竹3-2井試注層位Ⅱ4小層,井段1 193.4 m～1 196.4 m，于1980年8月25日射孔，8月31日求三個班穩(wěn)定產(chǎn)量，求得日產(chǎn)水14.8 m3，累產(chǎn)水40.5 m3（見表1），測試結(jié)果為水層，結(jié)束試油作觀察井。測得地層壓力10.995 MPa，地層靜溫54℃，地層水型為Na2SO4型。

1.2 作業(yè)情況

2006年12月封堵井段1 186.31 m～1 210 m打水泥塞，發(fā)現(xiàn)在井段821.8 m～824.8 m處存在套管漏失，2007年4～5月擠水泥進(jìn)行封堵（密度1.85 g/cm3，擠入0.55 m3）；對井口、井筒試壓，最高壓力10 MPa，穩(wěn)壓30 min不降，封堵成功。

2015年2月8日，配密度1.85 g/cm3的水泥漿封堵Ⅱ1、Ⅱ2小層，井段 1 150 m～1 170 m，7.8米/3層。

1.3 射孔及試注情況

2015年 3月 3日采用 89槍89彈、16孔/米、60°相位的射孔參數(shù)射孔，射孔后進(jìn)行三次試注，泵壓0～8 MPa，反擠清水 0.04 m3～0.06 m3，排量 100 L/min，穩(wěn)壓10 min，開井清水即返出，三次試注均未成功。

2015年4月21日再次進(jìn)行試注，正注清水0.02 m3，壓力8 MPa，5 min后壓力降至6 MPa，開井返出0.02 m3；正注清水 0.03 m3打壓至 15 MPa，5 min壓降至11 MPa，開井返出0.03 m3；正注清水0.05 m3打壓至20 MPa，5 min 壓力降至 16 MPa，開井返出 0.05 m3。試注注不進(jìn)，決定對試注層重復(fù)射孔。

表1 竹3-2井Ⅱ4小層射孔排液情況表

2015年5月21日采用89槍深穿透彈（16孔/米、60°相位）對試注層位進(jìn)行重復(fù)射孔，5月23日試注，試注壓力20 MPa，折合日注量14.4 m3；6月4日再次試注，試注壓力15 MPa，折合日注量4.7 m3。

2 注水開發(fā)影響因素[5]

影響因素主要有：儲層物性、膠結(jié)物及膠結(jié)類型、碎屑成分、黏土礦物、儲層敏感性等。

2.1 儲層物性

根據(jù)鄰區(qū)竹1-6斷塊Ⅱ4小層兩口取心井（竹1-2、竹2-2）37塊巖樣取心物性數(shù)據(jù)，巖性以細(xì)砂、含礫砂巖為主，孔隙度集中在10%～15%，平均值13.3%；滲透率集中在 50×10-3μm2～500×10-3μm2，平均值 185×10-3μm2。竹3-3斷塊Ⅱ4小層整體標(biāo)定為低孔-中低滲儲層（見圖1）。

2.2 膠結(jié)物及膠結(jié)類型

根據(jù)鄰區(qū)竹1-6斷塊Ⅱ4小層兩口取心井（竹1-2、竹2-2）61塊巖心薄片鑒定分析結(jié)果，膠結(jié)物以方解石質(zhì)為主，泥質(zhì)、白云質(zhì)次之，含少量硬石膏、瀝青質(zhì)、碳酸鹽、硅質(zhì)。膠結(jié)類型以接觸-孔隙式、孔隙式為主。Ⅱ4小層儲層物性及儲油物性較好。膠結(jié)類型直接影響巖石的儲油物性，但就對儲層的敏感性來說，則主要受膠結(jié)物中的敏感性礦物的影響（見圖2）。

2.3 碎屑成分

通過對13口井207塊薄片數(shù)據(jù)分析，該區(qū)碎屑成分以石英為主，長石、巖塊次之，少量花崗巖。

2.4 黏土礦物

Ⅱ4小層共有8口井巖心樣品做了黏土礦物相對含量化驗，黏土礦物中伊利石含量高，注水容易出現(xiàn)堵塞喉道現(xiàn)象。黏土礦物成分有伊利石、高嶺石、綠泥石和伊蒙間層，其中伊利石含量最高，伊利石性質(zhì)差，難以保持穩(wěn)定，注水往往會出現(xiàn)堵塞喉道現(xiàn)象（見表2）。嚴(yán)重時會將地層完全堵死，注水井注不進(jìn)水，生產(chǎn)井采不出油，影響到油田的正常生產(chǎn)。

2.5 儲層敏感性

圖1 竹山崗油田Ⅱ4小層孔隙度、滲透率柱狀圖

圖2 竹山崗油田Ⅱ4小層膠結(jié)物、碎屑成分分布圖

表2 竹山崗油田黏土礦物分析統(tǒng)計表

表3 竹3-2井Ⅱ4小層水分析數(shù)據(jù)表

竹3-2井Ⅱ4小層地層水分析顯示，地層水礦化度較高，達(dá)到13×104mg/L，地層水型為Na2SO4型（見表3）。根據(jù)竹11X井巖心敏感性試驗數(shù)據(jù)，竹山崗油田地層具有強(qiáng)水敏、強(qiáng)鹽敏、中等偏強(qiáng)堿敏特征，臨界礦化度 80 000 mg/L（見圖 3）。

圖3 竹11X井水敏試驗曲線

通過分析，竹3-2井在射孔作業(yè)及洗井作業(yè)過程中，洗井也均用的清水（礦化度150 mg/L左右），而根據(jù)竹11X井的敏感性分析竹山崗地區(qū)地層存在強(qiáng)水敏，因此判斷是洗井液與地層水不配伍導(dǎo)致的近井地帶地層被污染。

3 改善注水效果對策

3.1 注不進(jìn)原因分析

Ⅱ4小層物性較好，注水注不進(jìn)可能是因地層水礦化度高、伊利石含量高、儲層水敏、井筒污染綜合傷害導(dǎo)致，而酸化對注水傷害的欠注井具有較好降壓增注效果。

緩速土酸[1]體系通過延緩酸巖反應(yīng)速度（見圖4），加大處理深度，降低儲層二次傷害，可以有效解除因黏土顆粒膨脹、分散運移造成的地層深部孔隙喉道污染堵塞。

圖4 復(fù)合土酸與土酸反應(yīng)速度對比曲線

竹3-2井地層水礦化度達(dá)到13×104mg/L。同區(qū)塊竹11X井巖心敏感性試驗數(shù)據(jù)也表明該層位為強(qiáng)水敏儲層，臨界礦化度80 000 mg/L，因此注清水過程中必須配套防膨措施。

考慮防膨有效期和成本（見表4）因素，優(yōu)選有機(jī)低分子類防膨劑，防膨劑濃度2%，目前該防膨劑已應(yīng)用于竹3-2井現(xiàn)場，實施效果較好。

表4 防膨劑防膨成本數(shù)據(jù)表

3.2 酸壓[2]解堵

酸壓解堵施工共注入地層酸液38.99 m3，油壓從30.5 MPa下降至11.5 MPa（見圖5），達(dá)到解堵目的，近井地帶污染帶徹底解除，注水能力提高，取得很好的效果。

4 注水效果分析[3]

4.1 動態(tài)監(jiān)測效果分析

竹3-2井注水分為兩個階段：

（1）2016.6.1-8.15為常壓注水階段，此階段不用開啟注水泵，注入水通過自身重力即可進(jìn)入地層。

（2）2016.8.16-2017.9.19為注水泵注水階段，其中8.16-10.2每天開啟注水泵2.5 h、10.3-10.31每天開啟注水泵8 h、11.1-12.5每天開啟注水泵10 h、12.6-至今，每天開啟注水泵12 h。

該井2016年5月31日開始注水，初期日注水19 m3，截止 2017年 9月19日，日注水21 m3，累積注水9 570 m3（見圖6）。

受益井：竹3-3井注水初期日產(chǎn)油1.8 m3，截止2017年6月，注水見效明顯，在工作制未變前提下，日產(chǎn)油上升到2.31 m3，且目前產(chǎn)油量比較穩(wěn)定，注水效果明顯（見圖7）。

4.2 數(shù)模預(yù)測效果分析

利用ECLIPSE數(shù)模軟件對注水試驗井組進(jìn)行預(yù)測，按照目前注采試驗井組生產(chǎn)趨勢（注水井日配注20 m3，受益井日產(chǎn)液2 m3），模擬至2017年5月底受益井竹3-3井油量明顯上升，開始見效，地層壓力系數(shù)恢復(fù)至0.7，累積注水7 340 m3（見圖8～圖11）。