春光油田稀油小砂體控水技術應用研究

宋增亮 陳靜怡 田大忠

摘要：春光稀油區塊開發主要存在邊水能量強，部分區域邊水突進，采出程度高，邊水推進速度快，水淹井不斷增加等問題，近年來開展了氮氣泡沫和凝膠泡沫控邊水試驗，在低油價寒冬下實施控水穩油取得了一定認識。

關鍵詞：稀油 小砂體 邊水 泡沫

1 控水難點分析

難點一：邊水能量強，要求堵劑用量大、封堵能力強

各砂體每采出1%地質儲量的壓降均小于0.2 MPa， 天然能量充足[1]。

難點二：地層水礦化度高，要求堵劑具有較好的耐鹽

難點三：普遍采取防砂措施，膠結疏松，出砂嚴重，基本上都采取了防砂措施，要求堵劑通過性好

難點四：弱非均質，邊水均勻推進，控水穩油難度大

針對控水難點和油藏特點，開展了氮氣泡沫和凝膠泡沫控水工藝研究，根據油井所在區塊的部位、油層壓力、邊水強度、出砂情況、固井質量、開采層距上下水層距離等制定控水工藝。

2 氮氣泡沫控水工藝研究

技術原理：

彌補近井地帶壓力虧空，減緩邊底水侵入速度；氮氣泡沫的選擇性封堵作用；氣體上浮，將地層頂部原油驅出。

技術特點：

工藝簡單，不需要作業；視粘度高，可調整流度；遇水穩定，遇油消泡，具有選擇性。氮氣泡沫具有“堵水不堵油”的選擇性堵水作用[2]。

2.1 氮氣泡沫體系優選

篩選出CG-2起泡劑，濃度2.0%時，起泡體積685mL，析液半衰期20min。CG-2起泡劑的起泡體積和析液半衰期受濃度的影響較小。優選的耐溫抗鹽聚合物作穩泡劑，隨著聚合物濃度的增加泡沫的穩定性增強，起泡體積減小，半衰期延長[3]。

2.2 氮氣泡沫體系工藝參數優化

結合室內實驗研究成果，應用數值模擬技術，采用正交設計法優化氮氣泡沫堵水注采參數；選取堵劑注入量、氣液比、注入時機、注入方式4個因素作為優化參數。

2.2.1 氮氣泡沫控水工藝參數優化—注入量

隨著注入泡沫量的增加，提高采收率值也增加，采收率的增加值主要來源于低滲層。當泡沫注入量超過0.5PV后，采收率提高幅度變緩。

2.2.2 氮氣泡沫控水工藝參數優化—氣液比

氣液比介于1：1～2：1之間為最佳，在這個范圍內形成的泡沫細密、穩定，阻力因子高。

2.2.3 氮氣泡沫控水工藝參數優化—注入時機

綜合含水80%-90%時，已經形成了較明顯的水流優勢通道，注入泡沫后，泡沫優先進入水流通道，有利于泡沫的穩定性，封堵高滲層（優勢通道）比較明顯，使得后續水驅對低滲層波及體積更大。綜合含水>90%時，巖心中形成了強水竄通道，注入泡沫后封堵效果變差，采收率提高幅度降低[4]。

2.2.4 氮氣泡沫控水工藝參數優化—注入方式

段塞注入時采收率提高幅度最大，原因在于泡沫段塞在水或氮氣的“推動”作用下封堵半徑大（深部）。

2.3 效果統計

氮氣泡沫控水技術在春光油田稀油區塊小砂體共實施8口井，累增油1952噸，在延緩區塊邊水推進，提高原油采收率方面有一定效果。

3 凝膠泡沫控水工藝現場試驗

技術原理：

凝膠泡沫是一種氣體均勻分散在凝膠中的分散體系，具有泡沫和凝膠的雙重特點，能夠實現“堵水不堵油”，遇水起泡并在孔道中成膠形成堵塞。

技術特點：

工藝簡單，不需要動管柱；遇油消泡，具有很好的選擇性封堵能力；適用于封堵能量較強的邊底水油藏；相比泡沫體系，穩定性和封堵性能均有提高。

凝膠泡沫體系具有凝膠和泡沫的雙重封堵能力，具有泡沫遇油消泡的特點，對低滲層傷害低，凝膠泡沫液膜較厚，穩定性更強。

開展了排8-側3、排2-301、排2-502、排2-29四口井的凝膠泡沫控水現場試驗，根據地質資料分析除排8-側3井

外其余3口井均處于區塊邊緣部位，高含水主要原因是隨著采出程度增加導致邊水水淹。

凝膠泡沫控水措施累計實施4口井，排8-側3措施后含水下降，產油上升，不含砂，生產20天后，液量下降，含水上升，連續3天含砂由0.06%上升到0.12%，上升到0.97%，產出液中含大量泡沫，具有攜砂作用，地層出砂與凝膠泡沫混合后形成堵塞，二次防砂后效果比較明顯，累計增油629.3噸；其他三口井出現堵塞現象；分析凝膠泡沫控水強度大，但地層出砂與凝膠混合后堵塞濾砂管的風險大，需要二次防砂。

4 稀油邊水治理存在的問題

一是對油藏見水特征認識不足，影響治理效果。

高孔高滲稀油小砂體邊水能量強，控水時機的選擇非常重要。邊水突破后水淹井實施氮氣泡沫控水效果差，需要區塊整體治理。

對邊水治理的復雜性認識不夠，見水特征及水淹規律認識不足，措施科學性不強，高孔高滲、中孔中滲油藏控水工藝設計需要進一步優化。

二是部分井出砂嚴重，影響措施效果。

春光油田地層膠結差，水侵后出砂嚴重，氮氣泡沫控水后，氮氣泡沫視粘度高，攜砂能力強，出細粉砂嚴重，影響措施效果。

三是工藝設計參數量化難度大，措施有效率低 。

油藏水淹特征、水淹體積分析難度大，工藝設計參數量化難度大，氮氣泡沫控水措施有效率50%；凝膠泡沫措施后均出現堵塞現象，措施有效率僅25%。

5 下步春光油田控邊水思路

一是開展油藏特征分析、含水上升規律、剩余油分布研究，找到邊水入侵的方向，確定水淹特征和水淹體積，優化工藝方案設計。

二是根據水淹特征及潛力，優選小砂體開展整體治理。對春2-平4、春2-平3、春2井控水后春2-平1X井、春2-01含水率下降，認為低部位井氮氣泡沫控水能減緩邊水推進。對一線井控水，段塞組合封堵邊水推進優勢通道，延緩邊水推進速度；對二線井調整生產制度，控制產液速度，延長高部位二線井低含水采油期。通過氮氣泡沫抑制邊水突進，經數值模擬春2單元的采收率由標定的23.7%提高至24.8%以上，采收率提高1.1%。

三是研究凍膠分散體三相泡沫及易乳化耐鹽型稠化油組合控水技術，三相泡沫遠井減緩邊水侵入速度，近井地帶稠化油在高含水油層與水乳化形成高粘度強度高的乳狀液，封控水流通道，控制邊水推進速度，延長中低含水采油期。

參考文獻

[1]王佩華.泡沫堵水調剖技術綜述[J].鉆采工藝，2000，23：15-16.

[2]胡鵬.稀油油藏氮氣泡沫抑制邊水技術研究[J].石油礦場機械，2015，44：24-27.

[3]楊成生.氮氣泡沫堵水在油田的應用研究[J].新疆化工，2010，3：10-11.

[4]龐占喜.常規稠油底水油藏氮氣泡沫控制水錐技術研究[J].石油學報，2007，28：7-8.