沈煥文,馬 兵,高遠飛,白 梅,丁冬華,李 琪
(中國石油長慶油田分公司第三采油廠,寧夏銀川 750006)
試驗區平均油層厚度18.1 m,孔隙度12.69%,滲透率2.03 mD,一次井網采取正方形反九點井網,井排距分別為330 m×330 m,一次井網水驅階段地質儲量采出程度達到48.2%、綜合含水率85.7%,進入雙高開發階段,一次井網適應性變差,水驅油效率大幅下降,剩余油分布高度零散、部分死油區未動用,為此,借鑒大慶油田二次開發理念,按照重構壓力場、滲流場、驅替場的技術思路,在定量剩余油評價的基礎上,開展“加密調整井網轉換重構流場+空氣泡沫驅三次采油”、“二三結合”提高采收率技術試驗,近五年現場實踐,試驗區產量止跌回升,自然遞減呈負遞減,階段動態采收率提高3.6%,試驗效果較好,技術適應性強。“二三結合”協同挖潛方式對同類油藏中后期提高采收率具有較強的借鑒指導意義。
受長期注水沖刷及儲層裂縫影響,特低滲油藏進入雙高開發階段后,注水更容易沿原水驅優勢通道突進,含水率突破60.0%后采油井采油指數下降速度加快,采液指數緩慢上升(圖1),含水率上升速度加快,同時地層存水率下降速率加快,噸油耗水率增加(圖2),注水無效循環加劇,注水利用率降低,水驅油效率下降,控水穩油穩產難度加大。
平面上,受沉積特征及儲層非均質性影響,隨著采出程度增加,平面不均勻驅替特征明顯,從測試平面水驅前緣(圖3)及數值模擬剩余油分布特征看(圖4),一次水驅平面注水波及已達300 m,剩余油主要富集在油井井間三角地帶以及注水未波及區,依靠一次水驅進一步提高波及有限。

圖3 試驗區水驅前緣測試成果圖

圖4 試驗區井組數值模擬剩余油分布圖
縱向上,從檢查井巖心水洗描述結果看(表1),主力層水洗程度高,以中強水洗為主,水洗程度達75.1%,未水洗僅為24.9%,未水洗段位于頂部和底部(厚度僅3~5 m),也是剩余油富集的主要層段,常規水驅進一步提高水驅動用程度難度大。

表1 不同方向檢查井巖心水洗程度統計表
根據雙高階段平面、剖面剩余油分布情況,借鑒大慶油田二次開發理念,按照重構壓力場、滲流場、驅替場的技術思路,開展“加密調整井網轉換重構流場+空氣泡沫驅三次采油”、“二三結合”提高采收率技術試驗,實現大幅提高采收率目標[1-2]。
2.1.1 注采井網調整 平面井網調整設計上,突出剩余油的精準挖潛和驅替系統的快速建立,在原來330 m×330 m 的正方形反九點井網油井間剩余油富集的三角地帶實施整體加密調整,并對原角井實施轉注,加密后井網轉換為233 m×233 m 的小正方形反九點井網(圖5),加密后井網密度由13.8 口/平方千米提高到22.6 口/平方千米,油水比由5.75 下降至4.86,通過井網調整最大限度提高儲量的井控程度。

圖5 試驗區加密調整井網轉化示意圖
縱向注采完善設計上,突出單砂體級別的注采對應關系完善思路,根據砂體沉積特征,將原主力大砂體進一步細分為4 級小單砂體(圖6),根據各單砂體的儲層物性、水驅動用狀況、水洗狀況和剩余油分布狀況,突出1 號和4 號單砂體的注采對應關系完善,進一步提高單砂體的井控程度,實現三次采油精準驅替。

圖6 試驗區各單砂體動用狀況對比圖
2.1.2 三次采油技術 空氣泡沫驅技術綜合氣驅和泡沫驅的技術優勢,具有快速補充地層能量、封堵高滲帶提高波及體積的雙重效果。空氣具有較好注入性,相比水驅注入能力要高30%~50%,能進入儲層物性較差的更細小的基質孔隙,有效補充地層能量;泡沫驅能夠有效封堵高滲層、擴大氣體波及體積,起到降低含水率的作用;注入氣體存在超覆作用,在泡沫推進過程中向上運移,并在儲層上部聚集,能有效動用構造上部注入水未能波及到以及微細孔隙中的剩余油。技術機理適合試驗區剩余油分布特征,泡沫液封堵2 號、3 號高滲強水洗段,空氣驅替頂部1 號低滲層擴大波及體積(圖6),室內實驗表明,水驅后泡沫驅能夠有效封堵高滲層、擴大氣體波及體積,起到降低含水率的作用,結果顯示可提高驅油效率19.1%。
2.2.1 儲量動用程度增加 通過井網加密調整和精細小層注采對應關系完善,試驗區井網密度由13.8 口/平方千米提高到22.6 口/平方千米,水驅儲量控制程度由93.6%上升到97.4%,射開程度由57.4%上升到85.8%,水驅儲量動用程度由44.8%上升到87.4%,地層能量保持水平由110.2%上升到120.7%,說明氣驅補充了地層能量。
2.2.2 驅替效果顯著改善 注入端吸氣剖面測試顯示(圖7)油層頂部物性較差層段吸氣量達到94.5%,低部高滲層段泡沫液吸液量達到72.4%,說明空氣泡沫驅后,泡沫液有效封堵了高滲層,氣體擴大了頂部低滲層的波及體積,采出端剩余油測試結果表明(圖8),能譜含油飽和度由試驗前的43.3%下降到37.9%,說明縱向剩余油得到有效驅替。

圖7 試驗區典型井吸氣剖面測試成果圖

圖8 試驗區可對比井剩余油測試成果圖
2.2.3 開發效果顯著提升 實施加密調整15 口,轉注3 口,單井日產油0.95 t,含水率85.1%,形成了7 注34采1.3×104t 年產油的規模,加密后由于驅替系統建立緩慢,油井遞減較大,但通過空氣泡沫驅注入及參數優化調整,氣液比逐步由1.85∶1.00 提高到3.00∶1.00,驅替系統逐步建立,試驗區油井二次見油效率達到85.7%,日產油近五年穩定保持在29.6 t 左右,最高峰時達到31.9 t,綜合含水率由87.4%下降到82.2%(圖9),自然遞減由24.2%下降到-5.4%,含水率上升率由2.0%下降到-2.3%(圖10),實現了指標硬下降和硬穩產,開發效果顯著提升,階段累計增油2.1×104t,含水率與采出程度關系曲線大幅向右偏移,階段動態采收率提高3.6%,預測最終采收率提高8.5%以上。

圖9 試驗區日產油、含水率對比變化曲線

圖10 試驗區自然遞減、含水率上升率對比圖
(1)一次井網水驅開發進入雙高開發階段后,原注水形成的優勢通道造成大量注水無效循環,導致驅油效率大幅下降,大量的剩余油以及殘余油未被采出且分布較為零散,需開展井網二次調整和三次采油相結合的多元協同增效提高采收率技術試驗。
(2)精細單砂體剩余油精準刻畫、單砂體注采對應關系再完善是雙高階段提高采收率潛力挖潛的基礎,是保障“二三結合”提高采收率的關鍵。
(3)特低滲油藏通過加密調整注采井網再調整提高了儲量井控程度,加之配套的空氣泡沫驅三次采油技術特點,進一步擴大了波及體積,提高了驅油效率,“二三結合”技術組合模式是油藏雙高階段提高最終采收率的有效手段。