低初黏調堵技術控制低效無效循環的應用

哈俊達（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

某區塊2010 年投產，2012 年注聚，目前處于后續水驅開發階段，區塊注入壓力低，僅有11.3 MPa，吸入剖面不均勻，吸入量主要集中于滲透率大于800×10-3μ m2的高水淹油層，相對吸入量高達64.2%，導致部分采油井綜合含水達到97.0%以上，接近了開發的經濟極限，低效無效循環嚴重。通過識別低效無效循環條帶，應用低初黏調堵技術，封堵高滲透率油層，現場應用26 個井組，取得了較好地控水增油開發效果。

1 低初黏調堵體系的室內評價

低初黏調堵體系的化學藥劑是由聚合物、交聯劑、功能性化學注劑組成。通過調節不同化學劑的濃度，可以使調堵體系的初始黏度保持在較低水平，延緩凝膠成膠周期；同時該體系還具有強度可調和長期熱穩定性[1]。

1.1 污水配方體系的室內成膠實驗

實驗采用2 500 萬超高分子聚合物，聚合物濃度500 mg/L，調堵體系稀釋用水采用礦化度5 000 mg/L以上的某區塊普通污水。實驗通過調節體系不同化學劑濃度，在45 ℃溫度條件下，利用流變儀測試不同時間內低初黏調堵體系黏度，并在45 ℃恒溫箱內，測試體系成膠時間。實驗結果表明，聚合物濃度500 mg/L的低初黏調堵體系，10天內保持初始黏度低于10 mPa·s，40 天時體系黏度達到1 800 mPa·s以上，說明成膠時間在40天內可控，有效延長了成膠時間。常規的凝膠調剖體系，初始黏度范圍在60～120 mPa·s，注入油層成膠時間快[2-3]，通常24 h內即可實現成膠，注入油層后容易造成近井附近低滲透率油層的堵塞。與常規凝膠調剖體系相比，低初黏調堵體系由于初始黏度低和成膠時間的延緩，可以進入油層深部，實現有效封堵，同時避免了調堵體系對低滲透率油層的傷害，見圖1。

圖1 低初黏調堵劑室內成膠情況

1.2 室內分流實驗評價

室內分流實驗采用三層并聯人造巖心模型，人造巖心空氣滲透率分別為低滲透率巖心0.5 μ m2、中滲透率巖心2.0 μ m2、高滲透率巖心4.0 μ m2，對比水驅驅替條件下及低初黏調堵驅替條件下，不同滲透率油層的分流狀況。實驗結果表明：低初黏調堵劑驅替后，高滲透率巖心相對吸入量只有0.7%，下降了72.0個百分點，而中滲率巖心相對吸入量達到85.0%，提高了61.8 個百分點，低滲透率巖心相對吸入量14.3%，提高了10.2 個百分點。低初黏調堵劑對高滲透率油層起到了較好的封堵作用，擴大了波及體積，為探索后續水驅進一步提高采收率的途徑提供了借鑒[4-5]，見圖2。

圖2 低初黏調堵劑驅替前后不同滲透率巖心吸入狀況統計

2 低初黏調堵選井及低效無效循環條帶識別

2.1 選井情況

結合油層連通、動用及水淹狀況，在某后續水驅開發區塊優選連通性好，選擇河道砂一類連通率大于65%；油層非均質性嚴重，正韻律油層發育，油層底部高水淹，高水淹厚度比例60%以上；注入壓力低、吸入能力強，視吸入指數在6.0 m3/(d·MPa)以上；周圍采油井整體或部分方向含水高的井組，開展低初黏調堵試驗。根據以上原則，共選擇以注入井為中心的26個井組，井組一類連通率70.6%，比全區高17.4 個百分點；高水淹比例67.2%，比全區高7.6個百分點；視吸入指數6.7 m3/(d·MPa)，比全區高1.9 m3/(d·MPa)；井組綜合含水97.2%，比全區高0.7 個百分點。總體上，井組吸入能力強，綜合含水高，見表1。

表1 低初黏調堵井組注采狀況與全區對比統計

2.2 低效無效循環條帶識別

26個注入井組開采6個沉積單元，根據注采井水淹層解釋資料及注采連通狀況、吸水剖面、采油井含水及采聚濃度等參數識別判斷低效無效循環條帶［6-8］。具體判斷標準：選擇滲透率高且水淹級別為高水淹的層段；單層相對吸入量大于30%的層段；采聚濃度高于全區水平、連通油井綜合含水大于96.5%的即為低效無效循環條帶。根據以上原則，識別26 個井組共有77 個低效無效循環條帶，主要分布在2#層、3#層，低效無效循環條帶平均有效厚度3.7 m，平均有效滲透率0.787 μ m2，連通采油井綜合含水均高于96.5%。由于低效無效循環條帶的存在，使注入井具有強吸水層段，導致采油井綜合含水高，無效注采嚴重，見表2。

3 現場實施效果

3.1 方案實施情況

對26 口注入井開展低初黏調堵現場試驗，方案設計如下：聚合物采用煉化2 500 萬分子量聚合物，聚合物濃度500～15 00 mg/L，稀釋水為某油田普通污水稀釋，交聯劑濃度2 500～3 000 mg/L，功能性化學注劑濃度為100～500 mg/L，注入速度0.18 PV/a，調堵周期6個月。目前調堵方案已實施2 個月，試吸入指數由6.7 m3/(d·MPa)下降到5.5 m3/(d·MPa)，下降幅度17.9%；日注水由1 705 m3下 降 到1 358 m3， 累 計 節 約 注 水2.082×104m3；周圍26口采油井綜合含水得到有效控制，綜合含水由調堵前的97.2%下降到調堵后的96.0%，累計少產液1.356×104t，累計增油0.066×104t（表3）。試吸入指數大幅度下降，高滲透率油層的吸入能力得到有效抑制，低效無效循環的狀況得到改善；采油井綜合含水下降，產油量上升，進一步發揮了中低滲透率油層作用，改善了開發效果。

表2 低初黏調堵井組低效無效循環條帶統計

表3 低初黏調堵前后井組生產狀況統計表

3.2 經濟效益評價

目前低初黏調堵方案已實施2個月，累計節約注水2.082×104m3，累計控制無效產液1.356×104t，累計增油0.066×104t，控制了高滲透率油層的低效無效循環，初步見到了調堵效果。預計調堵結束后可累計節約注水6.281×104m3，累計控制無效產液7.131×104t，可實現增油0.56×104t，扣除藥劑費用，可創經濟效益291.20 萬元[9]，投入產出比1 ∶1.243。

4 結論

1）污水配方低初黏調堵體系初始黏度低于常規凝膠體系，成膠時間有效延長至40 天內可控，與常規凝膠調剖體系相比，該調堵體系更容易進入油層深部，實現有效封堵。室內分流實驗表明，低初黏調堵體系對高滲透率油層具有較強的封堵能力，低初黏調堵體系驅替后，中、低滲透率巖心得到了有效動用。

2）在后續水驅開發區塊，根據注采井連通狀況、水淹狀況、動用狀況及注采狀況，可以綜合識別低效無效循環條帶，主要集中厚度大、滲透率高，具有較強吸入能力的油層。

3）對存在低效無效循環條帶的井組應用低初黏調堵技術后，注入井吸入能力大幅度降低，抑制了注入水沿高滲透率油層的低效無效注入，采油井綜合含水下降。該項技術為后續水驅進一步挖潛提供了有利借鑒。

西南油氣分公司元壩氣田凈化廠