功能性水驅(qū)不同試驗(yàn)階段見(jiàn)效特征分析

崔 鵬，張 禹，王化寧，王登蓮

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

1 開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及機(jī)理分析

1.1 開(kāi)發(fā)概況

靖安油田五里灣長(zhǎng)6 油藏是長(zhǎng)慶油田采油三廠開(kāi)發(fā)的一個(gè)大型超低滲透整裝油藏，自1996 年開(kāi)始投入開(kāi)發(fā)，目前已實(shí)施高效開(kāi)發(fā)25 年。目前進(jìn)入中高含水期，綜合含水70.1%，采出程度24.79%，受開(kāi)發(fā)階段及累計(jì)采出程度較高的影響，正處于含水快速上升、驅(qū)油效率快速下降的階段（見(jiàn)圖1）。

圖1 五里灣長(zhǎng)6 油藏開(kāi)發(fā)指標(biāo)對(duì)比圖

1.2 功能水實(shí)施進(jìn)程

試驗(yàn)部位位于五里灣長(zhǎng)6 油藏南部8 井組：實(shí)驗(yàn)區(qū)域面積3.89 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量309×104t，開(kāi)發(fā)層位為長(zhǎng)612、長(zhǎng)621分層開(kāi)發(fā)，對(duì)應(yīng)29 口油井，8 口水井。

目前實(shí)施進(jìn)度：試驗(yàn)開(kāi)始于2018 年9 月15 日，按配注0.1%濃度注入，截止目前已實(shí)施14 個(gè)月，累計(jì)注入離子調(diào)整劑371 351 kg，平均單井注入37.1 t。第二階段注氣于2020 年10 月正式實(shí)施，目前試驗(yàn)4 井組，累計(jì)注氣180×104m3。

1.3 功能性水驅(qū)機(jī)理

功能性水驅(qū)技術(shù)主要通過(guò)調(diào)整注入水離子提高原油從巖石表面脫附能力和加入微納米氣泡擴(kuò)大地層深部水驅(qū)，發(fā)揮協(xié)同作用，提高油井產(chǎn)量和大幅提高水驅(qū)采收率。主要技術(shù)包括離子匹配水驅(qū)技術(shù)和氣液微分散驅(qū)油技術(shù)[1-3]。

2 不同注入階段的見(jiàn)效特征和影響因素

2.1 單注離子劑階段

五里灣長(zhǎng)6 油藏功能性水驅(qū)單一離子調(diào)整劑6 井組于2018 年9 月注入，相對(duì)于常規(guī)注水調(diào)整，調(diào)剖調(diào)驅(qū)等手段[4]，單注離子劑注入見(jiàn)效周期較長(zhǎng)，為5 個(gè)月，見(jiàn)效井有效期為9～12 個(gè)月，見(jiàn)效比例25.0%，以控水增油為主，含鹽表現(xiàn)先上升后下降。從第一階段動(dòng)態(tài)響應(yīng)可以推測(cè)，隨著離子劑的注入，地層中鹽離子濃度不斷增高，達(dá)到一定濃度后開(kāi)始進(jìn)行置換反應(yīng)，剝離巖石表面原油，月度遞減由2.49%下降到-0.72%，月含水上升幅度由0.45%下降到0.13%，由于對(duì)表面剩余油的驅(qū)動(dòng)能力有限，導(dǎo)致見(jiàn)效幅度小、見(jiàn)效期有限，有效期僅9 個(gè)月（見(jiàn)圖2）[5-7]。

圖2 離子劑注入見(jiàn)效井含鹽對(duì)比

從注入端來(lái)看，注入離子劑前后，從吸水指示曲線（見(jiàn)圖3）來(lái)看，深部水驅(qū)變化不明顯，說(shuō)明離子劑的注入對(duì)整體水驅(qū)沒(méi)有改善作用。

圖3 離子劑注入前后吸水指示曲線對(duì)比

2.2 微泡注入階段

對(duì)比注入前后壓力可以看出（見(jiàn)圖4），4 口注氣井組平均注入壓力由13.9 MPa 上升到17.2 MPa；5 口注液井組注入壓力由12.9 MPa 上升到13.4 MPa，注氣井組升壓幅度（20.9%）遠(yuǎn)高于注液井組升壓幅度（3.9%），說(shuō)明對(duì)深部地層也有一定的封堵作用。

圖4 功能性水驅(qū)不同注入體系注入壓力對(duì)比

以W09 井組為例對(duì)水驅(qū)方向變化特征進(jìn)行分析（見(jiàn)表1），2020 年9 月注氣前水驅(qū)優(yōu)勢(shì)方向?yàn)锳30、A31 和A07，注氣后根據(jù)2021 年7 月示蹤劑測(cè)試結(jié)果可以看出，主要的水線推進(jìn)方向?yàn)锳03、A08 和A31，3口井注入水占比高達(dá)97.8%，說(shuō)明微泡注入可改變?cè)序?qū)替優(yōu)勢(shì)方向，注氣后對(duì)井組水驅(qū)方向在前期優(yōu)勢(shì)方向的基礎(chǔ)上有一定的改變，說(shuō)明微泡注入對(duì)深部地層孔喉有一定的封堵作用，可以起到部分調(diào)驅(qū)的效果。

表1 W09 井組注入水分配表

2.3 典型井組見(jiàn)效特征分析

本次以W09 井組為例，將氣液混注整體分為三個(gè)階段，有兩次明顯見(jiàn)效過(guò)程和一次失效過(guò)程。

第一階段為注氣快速見(jiàn)效，表現(xiàn)為含水下降，伴隨明顯的注氣壓力下降；說(shuō)明第一次見(jiàn)效主要是氣驅(qū)后，由于氣的加入減小了驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的滲流阻力，能進(jìn)入更小的孔喉，快速提高波及范圍，驅(qū)動(dòng)了中心井A07原始通道附近的剩余油。

第二次見(jiàn)效表現(xiàn)為A30、A31 和A07 的液量緩慢上升，說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間氣液同注后，深部調(diào)驅(qū)效果開(kāi)始顯現(xiàn)，達(dá)成新的優(yōu)勢(shì)驅(qū)替方向，后續(xù)伴隨有緩慢的壓力下降過(guò)程，推測(cè)可能為新的優(yōu)勢(shì)驅(qū)替方向已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)高滲通道。

第三次失效表現(xiàn)為功能水注氣裝置發(fā)泡板破裂后，微泡產(chǎn)生量明顯減少，導(dǎo)致地層調(diào)驅(qū)失效，注入水沿著前期的高滲通道快速突進(jìn)至采出端，導(dǎo)致前期的主要見(jiàn)效井A30、A31 和A07 含水快速上升，周圍其他油井液量出現(xiàn)緩慢下降，無(wú)效注采循環(huán)明顯增加。

3 總結(jié)與認(rèn)識(shí)

（1）功能性水驅(qū)第一階段注入離子劑，主要效果為驅(qū)動(dòng)原來(lái)優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向上的剩余油，見(jiàn)效特征表現(xiàn)為液量微升，含水明顯下降；但對(duì)于水驅(qū)沒(méi)有改善作用，無(wú)法驅(qū)動(dòng)縱向上和平面上的弱勢(shì)水驅(qū)方向的剩余油，地層鹽離子反應(yīng)失效后，采出端含水會(huì)快速上升。

（2）第二階段的微泡注入同時(shí)具有擴(kuò)大波及體積和調(diào)剖調(diào)驅(qū)兩大特征，對(duì)近井地帶和深部水驅(qū)均有明顯的改善作用，能夠促進(jìn)周圍油井見(jiàn)效。

（3）由于注氣后滲流阻力大大減小，容易導(dǎo)致注入水單向突進(jìn)，采出端含水上升風(fēng)險(xiǎn)大，是否能保證微泡在地層中的量是功能性水驅(qū)注入效果的關(guān)鍵。