高温高盐油藏调驱调剖技术的综合应用

2015-05-30李建军

中小企业管理与科技·上旬刊 2015年4期

摘要：本文介绍了高温和高盐油藏的现状，提出调驱调剖的主要影响因素;针对主要的技术难题，开展了针对性的研究工作，并综合应用多种调驱治理技术和方法;基本形成了复杂油藏的调驱调剖治理工艺技术途径，简要分析了治理效果和取得的经济效益，为其它类似油藏的调剖治理提供了宝贵经验。

关键词：生产现状影响因素综合应用工艺技术效果效益结论与认识

大港南部油田由王官屯、枣园和沈家铺等油田组成，含油面积108平方公里，地质储量2.93*108吨。油井开井1180口，日产油4100吨;注水开井560口，日注水量37000方;属于中孔、中渗油田，到开发的中后期含水上升快。受储层的非均质性等因素影响，注水开发存在严重的层间、层内和平面矛盾，调剖调驱措施是油藏治理的重要手段。自2011年以来，每年调剖措施工作量达到70口，年均纯增油达3.2万吨。

1 调驱调剖主要影响因素

1.1 储层生产井段长，开发层数多，层间差异大

据统计，油水井生产井段从沙和街、孔一段、孔二段等，平均井段长在40-250m，开发层数15层，开发厚度35m，不同层之间储层物性差异大，调剖措施面临的储层具有多样性和复杂性特点。

1.2 地层水的矿化度高

分析油藏产出水的平均矿化度在22000-32000mg/l之间，同时，水中存在硫化氢及硫离子，平均含量15mg/;影响了有机体系的成胶强度和稳定性。

1.3 储层温度高

主力生产层段在1800-3000m之间，平均埋深2520m，温度在75-110℃之间，油藏的高温成为了调驱调剖措施实施关键影响因素。

上述三方面的影响因素和技术难点，决定了调驱治理工艺的复杂和艰巨性。技术人员通过技术研究和攻关，摸索出了复杂油藏的调驱治理技术。

2 调驱工艺技术研究应用

2.1 深入开展油藏潜力分析，掌握剩余油分布规律，提高挖潜的针对性

依据不同油田和断块的不同特点，结合开发历程、生产动态，研究油藏的剩余油规律;在定性或定量分析基础上，搞清剩余油潜力和分布特点，开展不同油藏的注水开发矛盾分析，明确调驱措施治理的目标，为措施的制定和治理体系的筛选提供依据，有效提高措施的针对性和有效性。

在溶洞性发育的生物灰岩、注水优势通道明显的中高渗油藏，以层间、层内治理为主，选用强度高的无机、改性沥青等体系;在大部分中孔中渗油藏，措施的治理目标以层内和平面潜力的挖掘为主，应用预交联+延缓交联、预交联+微球等体系;在近井地带存在堵塞的注水井组，应用酸调一体化或单一的延缓交联体系，控制较低的爬坡压力。

2.2 优化施工参数，降低措施施工风险

受注入水的长期冲涮等因素的影响，油藏中形成了优势通道，治理过程中随注入压力的上升，注入水易加速的突进，造成对应受益油井的含水大幅度上升，产量大幅波动的不良现象。同时，受油藏埋藏深等因素影响，施工过程中注入的颗粒类堵剂比重大，易在井筒中发生沉降，易堵塞注水井筒。为避免以上情况，我们深入研究施工排量和爬坡压力参数。

在筛选颗粒类堵剂时，既考滤其强度，还充分研究其密度。为避免堵剂在注入井的油管中沉积，我们应用水力学原理，在室内模拟、计算其沉降速度，施工注入速度大于堵剂在油管中的沉降速度，即要求调驱体系的注入排量高于临界排量值。据此推算出调驱堵剂的安全注入排量，即单一污水携带预交联等颗粒堵剂的安全排量≥6方/小时;体系中应用聚合物携带后，最低注入排量为3方/h。

依据现场生产实践，结合注水系统与注水井的油压等情况，确定了复杂油藏调驱治理的爬坡压力。即以治理平面和层内矛盾为主时，爬坡压力控制在2-3.5MPa;治理层间矛盾为主时，爬坡压力控制在5-7MPa。

2.3 综合应用多种体系，适应不同储层的治理需求

针对高温高盐的油藏特点，主要应用受水质、温度影响小的预交联、改性沥青、无机复合堵剂等体系;在此基础上，重点研究和应用了耐温抗盐性能良好的有机凝胶体系。

2.3.1 预交联颗粒

QP-3预交联颗粒粒径主要有≤1mm、1-2 mm两种，耐温120℃，吸水后膨胀倍数的15-30倍。在不同储层和温度条件下应用不同的预交联颗粒，对油藏温度达到100℃以上的储层，改进预交联颗粒的成份，适当在配方中增加粘土比例，以提高颗粒的抗温性能。在实施过程中，确定合理排量和爬坡压力（见下表）。该体系适应范围广，能满足多数中孔中渗储层。

不同调驱体系的处理浓度、用量和排量参数表

2.3.2 改性沥青颗粒

为提高对优势通道的封堵强度和能力，我们研究和应用了改性沥青调驱体系。改性沥青是将常规的沥青颗粒进行磺化、改性和降温粉碎等系列加工处理后，形成一种适应调驱的改性沥青颗粒。处理后沥青颗粒具有的特点：在水中的分散性能好，密度与水接近;抗温耐盐性能良好，不受矿化度高的影响;封堵强度高，耐冲刷性能强。其现场使用浓度为0.4-0.7%之间，注入性能良好。同时，封堵性和驱替实验表明，改性沥青体系的提高水驱采收率达到6.5%以上。因此，改性沥青是一种适合高温高盐油藏特点的调驱体系。为扩大波及体积和处理半径，我们把改性沥青与有机凝胶组合使用，见到了较好的增油效果，平均单井组增油达到500吨以上。

2.3.3 高温树脂凝胶体系

为提高注入性，降低堵剂对储层的污染，增大处理半径和用量，扩大调驱波及面积和体积，实现油藏的深部调驱治理，研究和应用高温盐有机凝胶体系。受油藏高温、高矿化度的影响，有机凝胶体系的应用一直受到较大制约，成胶强度和稳定性都较差。通过攻关研究，筛选出了稳定性好、强度高的树脂凝胶体系。在浓度0.3%-0.5%浓度下，成胶后其粘度达到30000mpa.s以上（见曲线图）;并且耐温达到95℃以上，体系稳定性良好。

为进一步提高该体系的适用范围性，提高期限使用的经济效益。我们把有机凝胶体系与预交联颗粒组合应用，使两种不同类型的体系能够相互补充，发挥协同作用。既保证了对储层的封堵强度，又提高了耐温性能，扩大有效波及体积，降低调驱措施的成本投入。

2.3.4 酸调一体化治理体系

受注水水质和多轮次调驱等因素影响，部分注水井近井地带存在堵塞，造成注水压力偏高。同时，这些井在水驱过程中仍存在一定的层内、层间和平面矛盾。为实施调驱治理，技术人员经过研究和论证，确定了酸调一体化治理方法。即选取注水井管柱下入时间在一年内的注水井，先注入15-20%的盐酸和土酸混合液，解除近井堵塞，然后再注入预交联+有机凝胶实施调驱。经过在现场先导试验，见到了明显的增油效果。

近三年在官162、官128等断块，共实施了25个井组，治理前后平均油压上升在2MPa以内，平均压降减小2.3MPa，平均单井组实现增油475吨，见到了较好的治理效果。酸调一体化治理的关键：一是确定近井地带存在堵塞，选择针对性酸化技术;二是酸化过程中，压力下降足够的空间，给后续的调驱奠定压力基础;三是后期注入的调驱液控制好合理的强度和注入量，使治理后注水爬坡压力控制在合理范围内，确保注水井的正常注水。

2.3.5 无机堵剂和预交联复合体系

对部分注水优势通道明显的注水油藏，在注水过程中水窜现象突出，易造成低效注水或无效注水。为提高此类油藏的注水开发效果，我们通过研究和现场实践，应用了无机和有机体系相组合的复合体系。即选用石灰乳、水泥和其它添加剂作为无机体系，其初凝时间为10-20小时;注入地层后在油藏温度条件下凝固后强度高，封堵后具有堵而不死的特点。再注入一定的预交联或有机凝胶，提高调驱波及体积，改善开发效果。该体系的施工排量8-10方/h，爬坡压力控制在5-7MPa，能起到治理层间和层内矛盾的双重作用，有效期长。它适合于官三北、风化店等优势通道明显的油藏。治理后，确保注水井的正常注水，扩大注水波及体积，减少无效、低效注水，实现单井组增油410吨，经济效益显著。

2.4 研究调驱措施的效果评价方法

为降低高投入、高风险的调驱措施风险，经过多年的探索，形成了一套经济实用的技术评价方法。即建立起规范的调驱井组标产、核产方法，通过计算井组的纯增油量和有效期作为措施效果的考核标准。调驱治理的经济收入主要依靠结算增油量的多少来体现，治理效果越好，增油量趣多，取得的经济收入收益就越好。充分激发和调动了技术服务单位的积极性，有效推动了调驱治理技术的进步和现场安全管理水平的逐步提高。

3 调驱治理效益

3.1 效果

调驱治理后，注水井压降下降了3.2MPa，注水油压上升2.75MPa;施工有效率90.1%，措施有效期10个月，单井组实现增油量418吨。

3.2 经济效益

每年治理70口井，投入费用2100万元;增油量3.1万吨，创效6665万元，创造了良好的经济和社会效益。

4 结论与认识

①在复杂油藏开展调驱治理时，要做好油藏分析等前期论证工作，明确挖潜的目标和对象，制定针对性的治理井点。

②对复杂油藏实施调驱治理，要综合应用多种治理方法和体系。

③高温高盐油藏调驱治理时，选择耐温抗盐体系，控制合理的爬坡压力和施工注入排量，降低措施风险，避免发生调驱事故。

参考文献：

[1]李彦兴.注水开发与管理[M].石油工业出版社，2010.11.

[2]刘一江，王香增，等.化学调剖堵水技术[M].石油工业出版社，2002.8.