水平井調驅工藝及體系優化研究與現場應用

華科良，石端勝，魏俊，徐浩，張志軍

水平井調驅工藝及體系優化研究與現場應用

華科良，石端勝，魏俊，徐浩，張志軍

（中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452）

近年來水平井調驅的需求越來越迫切，但傳統的調驅體系及工藝對水平井進行調驅存在注入壓力過高、受益井見效不明顯等問題。通過研究針對水平井調驅的工藝及體系，提出了一套針對水平井調驅的技術方案，在調驅前進行注入剖面測試及調驅體系優選評價，確定水平井的水流優勢通道，并篩選出適合水平井的調驅工藝及體系，實現高滲層段進行有針對性的調堵。該技術應用于渤海B油田C8H井，有效解決了調驅過程中注入壓力高的問題，取得了明顯的降水增油效果，為類似水平井開發的油田穩油控水措施提供了技術指導。

水平井調驅；注入剖面；調驅工藝；調驅體系

水平井開發油藏存在“見水后含水上升迅速、產油下降快”等特點，因此水平井調驅的需求越來越迫切。但是針對海上水平井開發為主的油田存在的注入水沿水平段高滲層突破、指進現象嚴重、油井含水上升快的問題，傳統的調剖調驅技術經實踐檢驗，注采井組和油田區塊降水增油的效果并不明顯[1-4]。

水平井的水平段比較長，若采用傳統的工藝進行注入，存在注入壓力高、無法對水流優勢通道進行有效封堵等問題，從而使得調驅受益井見效不明顯[5-8]。因此需要對水平井的調驅工藝進行優化。

本文通過研究針對水平井調驅的工藝及體系，提出了一套針對水平井調驅的技術方案，首先在調驅前進行吸水剖面測試及調驅體系優選評價，確定水平井的水流優勢通道，并篩選出適合水平井調驅的“中低強度、延緩緩交聯”的調剖段塞體系和“黏度攜帶粒徑深部驅替”的驅油段塞體系，然后根據不同的體系要求對水平段下入特定管柱注入調驅體系，對高滲層段進行有針對性的調堵，旨在解決水平井調驅過程中存在的問題。

1 水平井調驅工藝優化設計

1.1 調剖段塞注入工藝設計

針對水平井調驅，本文提出的思路是在調驅前先進行注入剖面測試，確定水平井的高滲層段及注水突進位置，然后對水平段下入定點注入管柱進行調剖體系注入，以實現對水流優勢通道及高滲層段進行有針對性的封堵[9-10]。

以渤海B油田C8H井為例，該井調驅前測試結果如圖1，測試結果顯示，斜深2 080 m處（水平井趾部）為主要吸水層段，根據測試結果，設計調剖段塞的管柱示意圖如圖2。

圖1 調驅前注入剖面測試結果

圖2 調剖段塞的管柱示意圖

圖3 驅油段塞的管柱示意圖

1.2 驅油段塞注入工藝設計

注入驅油段塞的目的是進行深部驅替，用于擴大波及，需要籠統注入。因此需要對調剖段塞時的管柱進行更換，設計驅油段塞的管柱示意圖如圖3。

2 水平井調驅體系篩選與優化

針對水平井油藏，通過配方實驗，篩選出適合水平井調驅的“中低強度、延緩交聯”的調剖段塞體系和“黏度攜帶粒徑深部驅替”的驅油段塞體系[11-12]。

2.1 濃度優選

2.1.1 調剖段塞體系

為保證體系封堵性能，進行成膠實驗，根據油藏條件實驗結果綜合考慮，最終推薦“中低強度、延緩交聯”的交聯體系：干粉聚合物/交聯劑/穩定劑1 000～2 500/1 500～9 000/100 mg·L-1，成膠結果見表1。

表1 調剖段塞體系強度 （mPa·s）

2.1.2 驅油段塞體系

通過對乳液聚合物、微球、預交聯劑不同濃度復配，優選接近于油藏溫度下原油黏度的“黏度攜帶粒徑深部驅替”體系，相關實驗結果見表2。

表2 驅油段塞體系濃度優選結果

推薦的驅油段塞體系濃度為乳液聚合物：300～500 mg·L-1，微球: 1 000～2 000 mg·L-1，預交聯劑: 300～500 mg·L-1。

2.2 封堵性評價

實驗條件：采用30 cm長,滲透率為3 000 mD、1 600 mD、800 mD的三組均質巖心。用渤海B油田現場注入水配置聚合物/交聯劑/穩定劑為2 000/2 000/100 mg·L-1的封堵體系。以1 mL·min-1速度注入水0.9 PV后，轉注0.2 PV封堵段塞體系。靜置7天后水驅注入0.9 PV，實驗結果如表3。

表3 調剖段塞體系在巖心上的封堵性能

從表中看出，注入封堵段塞體系后在不同滲透率巖心上都實現了有效封堵，說明體系注入到巖心中，發生交聯反應形成凝膠體吸附于砂體表面，能起到很好的封堵作用。

2.3 注入性評價

良好的注入性能和成膠性能是保證調驅成功的關鍵。如果注入壓力上升變化平穩，說明體系注入性良好；若注入壓力急劇升高且難趨于穩定，表示體系的注入性差。

采用60 cm巖心，平均滲透率為1 600 mD，油藏溫度下注入封堵段塞體系0.5 PV，再開展后續水驅，考察壓力情況。如圖4。

圖4 調剖段塞體系在巖心里不同部位的注入壓力變化曲線

從調剖段塞的注入壓力變化曲線看出：注入體系時壓力略有上升，但后續水驅過程中壓力逐步穩定。說明體系注入性良好。

3 現場應用

渤海B油田C8H井位于1412砂體，該砂體于2014年5月8日投產，1注2采，采用水平井開發。由于該砂體采油速度較大（4.8%），見水后兩口生產井的含水上升速度較快。因此該砂體的穩油控水需求較為迫切。

基于上文中的水平井調驅工藝及體系優化研究結果，2017年渤海B油田C8H井調驅進行現場實施，調驅過程中，呈現“注入壓力緩慢上升后趨于平穩，視吸水指數逐步下降”的特征，調驅總注液量為40 013.5 m3，注液完成率100%，注入情況良好。調驅后，調驅劑對水流通道進行了有效的封堵，調驅有效期長達14個月，井組累增油約1.9萬方，調驅增油效果明顯。典型見效井生產曲線見圖6。

圖6 典型見效井C10H增油曲線

4 結 論

1）本文針對水平井調驅，形成了一套配合特定管柱實現的水平井調驅工藝技術。同時篩選出了適合水平井調驅的“中低強度、延緩緩交聯”的調剖體系和“黏度攜帶粒徑深部驅替”的驅油體系。

2）該技術在渤海B油田C8H井進行現場實施，現場注入情況良好，調驅后受益井見效明顯。

3）此項技術解決了采用常規方法進行水平井調驅注入壓力高，調驅見效不明顯等問題，提高了調驅措施的有效率，為類似水平井開發的油田穩油控水措施提供了技術指導。

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Research and Application of Process and System Optimization of Profile Control and Flooding in Horizontal Wells

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（CNOOC Ener Tech-Drilling & Production Co., Ltd., Tianjin 300452, China）

In recent years, the demand for profile control and flooding in horizontal wells is more and more urgent. However, the traditional profile control and flooding system and technology for horizontal wells have some problems, such as too high injection pressure, no obvious effect of benefit wells and so on. By studying the technology and system of profile control and flooding in horizontal well, a set of technical scheme for profile control and flooding in horizontal well was put forward. Before profile control and flooding, injection profile test as well as optimization and evaluation of profile control and flooding system should be carried out to determine the dominant water flow channels of horizontal wells, and screen out the profile control and flooding process and system suitable for horizontal wells, so as to realize targeted plugging control in high-permeability intervals. This technology has been applied to well C8H in Bohai Sea B oilfield, effectively solved the problem of high injection pressure in the process of profile control and flooding, achieved obvious effect of water lowering and oil increasing, and provided technical guidance for oil field stabilizing and water controlling measures in similar horizontal wells.

Profile-control and flooding of horizontal well; Injection profile; Technology of profile-control and flooding; System of profile-control and flooding

TE357.4

A

1004-0935（2022）04-0543-03

中海油能源發展科技項目，注水開發油田調驅智能決策技術研究與應用（項目編號：HFZXKT-GJ2020-01-01）。

2021-12-03

華科良（1988-），男，山東省德州市人，中級工程師，碩士，2014年畢業于西安石油大學油氣田開發工程專業，研究方向：提高采收率技術。