深部调剖后水驱注采参数优化研究及应用

尹相文

中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院(山东东营257000)

深部调剖后水驱注采参数优化研究及应用

尹相文

中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院(山东东营257000)

为了改善特高含水期深部调剖的实施效果，运用数值模拟技术开展了调剖和后续的水驱调整组合增效的研究。调剖后，主流线或者非主流线油井单方向适度提液能够增强调剖扩大波及体积的能力，提升深部调剖效果，而且非主流线提液效果更好。主次流线油井均提液或者水井提高注入量对调剖效果不利。建议调剖后尽量保持主流线油井的液量不变，在非主流线方向适度提液20%左右。该技术在胜利油田的成功应用，对特高含水期深部调剖提高采收率技术具有一定的参考价值。

深部调剖;注采参数;数值模拟;后续水驱

随着国内许多油田进入开发后期，高产水已成为困扰许多油田的问题之一。由高产水率所带来的是日益加重的窜流矛盾，注水井深部调剖作为解决这一问题的措施在许多油田得到了广泛的应用［1-3］。中国石化胜利油田分公司近几年［4-7］特高含水期深部调剖的实施效果正在呈现逐年变差的趋势。这与现阶段更加复杂的地下优势窜流通道以及更为分散的剩余油分布等客观因素密切相关。然而调剖技术本身的适应性，包括调剖剂类型、段赛组合、注入浓度、注入速度以及调剖后续水驱过程中油水井注采参数的优化调整等主观因素也在一定程度上影响深部调剖的矿场实施效果。

为了更好地保证和延长特高含水期油田深部调剖的实施效果，在前人研究工作［8-12］的基础上，提出将深部调剖与后续水驱注采参数调整结合起来的技术思路。通过理论模型数值模拟研究确定调剖后水驱的合理工作制度，期望对深部调剖方案编制具有借鉴意义。

1 模型建立

参考重大专项试验区块1区沙二1-3单元的典型储层特征、流体特征和井网形式等主要参数，建立反5点法井网理论模型26个，研究深部调剖之后主流线和非主流线注采参数(主要是产液量和注水量)变化时对深部调剖效果的影响。

所建模型平面网格步长5m×5m，X、Y方向各有83个网格，纵向上分8个模拟层，每层厚度1m。孔隙度为0.35;原始含油饱和度为0.68;渗透率按正韵律特征进行非均质赋值，各层渗透率分别为600×10-3μm2、800×10-3μm2、1 000×10-3μm2、1 200× 10-3μm2、1 600×10-3μm2、2 000×10-3μm2、2 400× 10-3μm2、2 600×10-3μm2。平面上主流线渗透率设为该层渗透率的3倍。

2 参数优化设计及结果分析

2.1 主流线方向参数调整

设计主流线油井以20%，40%，60%，80%，100%的幅度提液，模拟主流线方向提液幅度对调剖效果的影响(图1)。

图1 主流线方向不同提液幅度采收率对比图

从图1可以看出，水井调剖后，主流线方向不同幅度提液能够不同程度的提高采收率，提液20%左右能够增强深部调剖的效果，获得更高的最终采收率;提液幅度超过40%，提高采收率幅度反而呈下降趋势。这是高提液幅度下，水井注入水未能持续扩大波及体积，很快绕流回到主流线导致的。

2.2 非主流线方向参数调整

分别在主流线液量不变、提液20%和降液20%的条件下，设计了非主流线方向提液20%，40%，60%，80%，100%的模型进行模拟。

主流线方向保持液量不变时，模拟计算结果见图2。

图2 非主流线不同提液幅度下采收率对比图

从图2可以看出，水井调剖后，在主流线液量不变的条件下，非主流线提液能够明显提高采收率，而且非主流线提液比主流线提液效果好，以同提液20%对比，采收率提高0.7%。采收率随提液幅度增加而增加，提液幅度超过20%，采收率增加幅度变缓。

主流线方向降液20%时，模拟计算结果见图3。

图3 非主流线不同提液幅度下采收率对比图

水井调剖后，主流线降液会极大地影响调剖效果，如果通过非主流线提液来保持液量或较调剖前提高液量，能够更加有效地波及非主流线区域的剩余油，改善开发效果。

主流线方向提液20%时，模拟结果见图4。

图4 非主流线不同提液幅度下采收率对比图

从模拟结果来看，主流线方向提液20%，非主流线方向再不同幅度提液并不能进一步提高最终采收率。这可能是主流线液量突破调剖段塞后形成新的窜流通道，造成无效循环，井组油井很快达到含水极限造成的。

综合对比以上油井提液模拟结果，结合现场实际情况认为，调剖后应尽量保持主流线油井的工作制度不变，在非主流线方向适度提液。

2.3 水井注入量调整

油井主流线方向保持液量，非主流线提液20%在模拟方案中是效果最好的。以此为基础，模拟水井以10%，15%，20%，25%，30%幅度提高注入量时的效果(图5)。

从模拟结果看，水井以不同幅度提注，最终采收率呈下降趋势。这主要是由于提高注入量会加快注入水对调剖段塞的突破，形成新的窜流通道，造成深部调剖的过早失效。可见，水井在调剖后保持原来的生产制度，调剖效果要好于提高注入量的情形。

图5 水井不同幅度提注采收率对比

3 矿场应用

26-24井区位于一区的中北部，含油面积1.07km2，地质储量96.4×104t，平均有效厚度5.9m。经过注水30年开发，井区日产油水平103.8t，综合含水92.4%，采出程度26.78%。试验区优势窜流通道普遍发育，造成注入水无效循环，单元含水上升很快，自然递减加大。针对这样的开发矛盾，开展深部调剖治理优势通道，改善开发效果。在方案编制过程中，充分借鉴了上述调剖后水驱注采参数优化的结果，强化了注水、采油、调剖联动，持续改善水驱开发效果的技术理念。

区块数值模拟结果表明，注水、采油、调剖联动技术的运用比常规剖取得更好的效果。方案预测的综合含水从96.6%最低下降到93.5%，提高采收率2.7%，常规调剖方案综合含水从96.6%最低下降到95.0%，提高采收率1.8%。注采调联动技术的运用比常规调剖多提高采收率0.9%。

从2012年9月15日开始现场实施，2012年11月23日结束现场注入。现场实施的跟踪效果显示，3口水井调剖后，油压较调剖之前均有明显上升(3MPa)，其中27-13由1MPa上升到10MPa。注水指示曲线显示，调剖之后油层启动压力明显上升。

对应的11口油井中，除了2-33-213关井外，其余10口正常生产井均出现了不同程度的含水下降和日产油量上升。其中2-28-523井含水最高下降10%，日产油量增加4.6t。调剖后，截止到2013年8月底，试验区对应油井累计增油2 182t，调剖取得了较好的效果，达到了预期的目标。

4 结论与认识

1)深部调剖后充分利用注水、采油和调剖一体化联动技术加强水驱注采参数优化和应用，能够更加有效地扩大注入水波及体积，延长深部调剖的有效期，更好地改善水驱开发效果，这也是特高含水期阶段深部调剖技术提高油田采收率的发展趋势。

2)深部调剖后，结合矿场实际油井适度提液能够更好地提高采收率，而且非主流线提液效果明显好于主流线提液，建议主流线油井保持调剖前液量，非主流线油井提液20%左右。水井在调剖后保持生产制度效果要好于提高注入量。

3)特高含水期复杂的优势窜流通道和剩余油分布特征，对深部调剖提出了更高的要求，不断探索深部调剖与水动力学调整等其他技术的优化组合，是技术创新发展的重要方向。

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In order to improve the effect of deep profile control in high water-cut stage，the effects of the deep profile control and the subsequentwater flooding are studied using reservoir numerical simulation.It is shown that after deep profile control，the appropriate increase of the flow velocity of single oilwell inmain flow line or secondary flow line can increases the swept volume and the effect of deep profile control，and the improving effectof increasing the flow velocity of oilwell in secondary flow line is better than that in main flow line;the increase of the flow velocity of all oilwells inmain flow line or the increase of the injection amountofwaterwells are all not favorable to the improvement of deep profile control effect.So it is suggested that after deep profile control，the flow velocity of the oilwells inmain flow line is not changed，the flow velocity of the oilwells in non-main flow lines is increased by 20%.The result is successfully applied to ShengliOilfield，the recovery factor of the oilfield in high water-cut stage is enhanced.

deep profile control;injection-production parameter;numerical simulation;subsequentwater flooding

尉立岗

2014-10-31

国家科技重大专项“胜利油田特高含水期提高采收率技术”(编号:2011ZX05011);中国石化股份公司重大科技攻关项目“中高渗透水驱油藏整体深部调剖技术研究”(编号:P10072)

尹相文(1980-)，男，工程师，现主要从事堵水调剖和油藏数值模拟方面的工作。