多段塞調(diào)剖調(diào)驅(qū)在三低砂巖油藏水平井中的研究與應(yīng)用

高連濤

摘 要：針對(duì)三塘湖盆地三低砂巖油藏水平井水驅(qū)開發(fā)效果差和儲(chǔ)量動(dòng)用程度低的問題，開展調(diào)剖調(diào)驅(qū)+注水補(bǔ)能實(shí)驗(yàn)，采用酚醛凍膠+鉻凍膠的雙調(diào)剖體系，配套大規(guī)模、多段塞、長(zhǎng)段塞、控壓力、溫和注入的施工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了含水可控和水驅(qū)見效，日增油28.2t。為三低砂巖油藏水平井注水補(bǔ)能水驅(qū)開發(fā)、減緩自然遞減、提高儲(chǔ)量動(dòng)用提供有效手段。

關(guān)鍵詞：三低砂巖油藏;水平井;調(diào)剖調(diào)驅(qū)+注水補(bǔ)能;雙調(diào)剖體系

0 引言

三塘湖盆地牛圈湖區(qū)塊砂巖油藏受低孔、低滲、低壓等因素制約，油井均采用壓裂方式投產(chǎn)。隨著近年水平井開發(fā)模式的擴(kuò)大、壓裂技術(shù)的突飛猛進(jìn)，使得水平井多段多簇的分段壓裂成為開發(fā)三低砂巖油藏的主要技術(shù)手段。

1 區(qū)塊水平井生產(chǎn)現(xiàn)狀

區(qū)塊砂巖油藏非均質(zhì)性強(qiáng)，斷層、裂縫、大孔道分部復(fù)雜，加上多段多簇的壓力改造，水平井開發(fā)呈現(xiàn)壓裂投產(chǎn)竄通反應(yīng)明顯、開發(fā)遞減快、采出程度低、注水竄通嚴(yán)重甚至暴性水淹等特征，注水水驅(qū)開發(fā)效果差異大。初期水平井均高產(chǎn)，馬62區(qū)塊以人工改造為主，伴隨同步注水驅(qū)替，產(chǎn)量保持相對(duì)穩(wěn)定，自然遞減相對(duì)較緩，含水也有逐漸上升趨勢(shì)，上升13.9%;北Ⅲ區(qū)天然裂縫發(fā)育明顯，人工裂縫溝通復(fù)雜，初期投產(chǎn)效果好，但地層壓力低，井區(qū)注水竄通明顯，見效井從見效到見水水淹平均7天，水線推進(jìn)速度72m/d，導(dǎo)致水驅(qū)效果差，產(chǎn)量遞減快，遞減率達(dá)到了49.8%。嚴(yán)重制約水平井區(qū)開發(fā)效果和儲(chǔ)量動(dòng)用。

通過調(diào)剖調(diào)驅(qū)封堵裂縫水竄通道，同步開始注水補(bǔ)能水驅(qū)，達(dá)到水驅(qū)開發(fā)擴(kuò)大波及體積、控水增油提高儲(chǔ)量動(dòng)用目的。

2 封堵機(jī)理

2.1 封堵機(jī)理

在存在竄流通道的水平井中，注入一定強(qiáng)度的凍膠，形成“膠壩”[1]，注入水在原水竄通道上受阻，在凍膠成成的膠壩附近進(jìn)行繞流，向其他未竄通的通道進(jìn)行驅(qū)替，擴(kuò)大了水驅(qū)波及體積，從而起到挖潛和提高水驅(qū)效率的作用，提高了儲(chǔ)量動(dòng)用程度。

2.2 地質(zhì)模型

根據(jù)呂靜博士在《水平井置膠成壩深部液流轉(zhuǎn)向數(shù)值模擬》一文中對(duì)地層二層、五層二維地質(zhì)模型進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了膠壩位置、高度、組合對(duì)膠壩改善水驅(qū)效果的影響。

結(jié)果表明，膠壩位置在注采井1/2井距或略偏向采油井處效果較好;膠壩高度越高，改善水驅(qū)效果越明顯;多個(gè)膠壩組合使用，并且達(dá)到厚油層40%以上高度時(shí)，增油效果更加明顯，能夠提高水驅(qū)采收率約10%[1]。

3 調(diào)剖調(diào)驅(qū)工藝

3.1 體系優(yōu)選

2007-2018年本區(qū)域砂巖油藏直井調(diào)剖累計(jì)實(shí)施197井次，凍膠體系適應(yīng)性及效果較好。

封堵體系仍以高強(qiáng)度酚醛凍膠及鉻凍膠雙調(diào)剖體系為主。酚醛樹脂凍膠適應(yīng)溫度30-45℃，成膠時(shí)間2-3天，成膠粘度最高可達(dá)26*104MPa.s及以上;有機(jī)鉻凍膠適應(yīng)溫度30-45℃成膠時(shí)間30-72h，成膠粘度最高可達(dá)26*104MPa.s及以上。

3.2 規(guī)模設(shè)計(jì)

根據(jù)油水井動(dòng)態(tài)及示蹤劑資料，注水指進(jìn)、含水快速上升的特征，結(jié)合徑向流、擬平行四邊形的水驅(qū)見水模型，優(yōu)化調(diào)剖規(guī)模設(shè)計(jì)。

3.2.1 徑向流推進(jìn)模型

依據(jù)裂縫型油藏竄流通道特征，考慮楔形運(yùn)移形式，設(shè)計(jì)量按公式：

β：竄流方向系數(shù)（結(jié)合油水井竄流方向數(shù)目、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)及示蹤劑結(jié)果，取值2-3）;θ：竄流突破角（竄流通道上水平面積一般很小，取值5-15度，早期見水取值小）;R：封堵半徑，m（按井距1/3-1/2設(shè)計(jì)）;h：強(qiáng)吸水層厚度，m（根據(jù)吸水剖面確定）;Φ：竄流通道孔隙度，%（竄流通道局部孔隙度較高，取值0.2-0.4）;Q：調(diào)剖劑用量，方。

3.2.2 擬平行四邊形模型

設(shè)計(jì)量按公式計(jì)算：

V：調(diào)剖劑用量，方;L：措施目的井段長(zhǎng)度，m;D：注采井距，m;H：油層厚度，m;參考臨近直井;θ：地層傾角°，取值3-5°;Φ：油藏平均孔隙度，%。

3.3 段塞設(shè)計(jì)

根據(jù)數(shù)值模擬顯示的結(jié)果以及調(diào)剖體系強(qiáng)度，將兩種凍膠體系結(jié)合起來，形成2-3個(gè)膠壩組合，膠壩之間組合施工要進(jìn)行階段侯凝成膠;單膠壩設(shè)計(jì)3段以上不同強(qiáng)度的凍膠組合，形成6-9個(gè)的多段塞模式;段塞長(zhǎng)度50-100m;頂替至距離水井端1/2以上井距的位置。

3.4 施工參數(shù)設(shè)計(jì)

根據(jù)溫和注水政策，施工排量0.6-1.5方/h。根據(jù)不同見水類型、注水壓力、拐點(diǎn)壓力等數(shù)據(jù)，從三個(gè)方面進(jìn)行控壓力施工：

①天然裂縫、人工裂縫裂縫發(fā)育區(qū)見水井組，控制排量，在注水壓力下進(jìn)行凝膠顆粒預(yù)處理，調(diào)整高強(qiáng)度凍膠流動(dòng)方向;

②根據(jù)指示曲線拐點(diǎn)壓力，主體段塞在拐點(diǎn)壓力之上施工，保證高強(qiáng)度凍膠體系進(jìn)入裂縫水竄通道中;

③根據(jù)井組動(dòng)態(tài)變化，控制施工壓力上升速度，形成平穩(wěn)上升的施工壓力曲線形態(tài)。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果

2018-2019年水平井調(diào)剖調(diào)驅(qū)+注水補(bǔ)能累計(jì)實(shí)施5井次，有效率100%，施工前后及過程中階段壓降逐漸變緩;注水壓力上升3.5MPa;吸水指數(shù)下降50.3%，啟動(dòng)壓力上升6.7MPa。

目標(biāo)油井12口，見效13口（新增1個(gè)見效方向），綜合含水下降31%，日增油28.2t，階段累計(jì)增油6378t，減少無效產(chǎn)水1.56萬方，控水增油效果明顯，階段投入產(chǎn)出比 1：9.61，繼續(xù)有效。

井組生產(chǎn)由壓裂、注水過程中的直接竄通水淹，到調(diào)剖調(diào)驅(qū)后穩(wěn)定注水補(bǔ)能，再到注水水驅(qū)見效，極大的擴(kuò)大了波及體積，提高了區(qū)塊儲(chǔ)量動(dòng)用。

5 結(jié)論

①高強(qiáng)度凍膠體系對(duì)于封堵裂縫水竄通道非常有效，能使調(diào)剖調(diào)驅(qū)取得較好的效果;

②多段塞、長(zhǎng)段塞、控壓力等施工參數(shù)設(shè)計(jì)基本滿足工藝技術(shù)要求，滿足水平井見水井組的治理要求，起到了控水、注水補(bǔ)能擴(kuò)大水驅(qū)波及體積的目的;

③水平井調(diào)剖調(diào)驅(qū)的成功，改善三塘湖盆地三低砂巖油藏水平井水驅(qū)開發(fā)效果，為水平井注水補(bǔ)能水驅(qū)開發(fā)、減緩自然遞減提供了有效的對(duì)策，為提高儲(chǔ)量動(dòng)用提供有效手段，具有良好的實(shí)用應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂靜，劉玉章，王家祿，等.水平井置膠成壩深部液流轉(zhuǎn)向數(shù)值模擬[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2011.