双河油田IV5～11层系三元复合驱前置段塞深度调剖效果分析

2018-06-22张新宁黄敬上

石油地质与工程 2018年3期

张新宁，黄敬上

（1．中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132；2.中国石化河南油田分公司油气开发管理部）

1 地质开发概况

双河油田Ⅳ5～11层系位于泌阳凹陷西南斜坡双河鼻状构造带上，油藏类型主要为由东南向西北上倾尖灭且受鼻状构造控制的岩性油藏。油藏温度81℃，含油面积4.75 km2，地质储量445.7×104t；储层平均孔隙度18.9%，渗透率为0.824μm2，非均质严重，变异系数0.77。层系平均孔喉半径6.77 μ m，孔隙分选系数5.72，储层属于扇三角洲沉积，岩性粗、分选差，中孔中喉型，主要流动孔喉半径为10～25 μm，微观非均质性严重。双河油田Ⅳ5～11层系自1977年12月投入开发，1978年开始注水，经历了天然能量与早期注水开发阶段、细分层系综合调整阶段、井网一次加密、二次加密为主的调整阶段，局部细分、完善调整阶段 4个开发阶段[1–3]。开展复合驱前，层系综合含水96.88%，水驱采出程度高达50.2%[4]。主力层通过提高注水倍数，进一步提高采收率余地小。为实现老油田采收率突破50%、挑战60%的目标，2010年12月到2016年10月，对层系开展了三元复合驱[5–6]。

2 前置段塞深度调剖依据

局部井区存在渗流优势通道，注水沿高渗透方向快速突破或窜流。主体部位的局部高渗透区，渗透率达到 0.8 μm2，在上倾尖灭带和主体部位局部存在低渗透区，渗透率最低0.15 μm2，渗透率级差达到6.5以上，表现出较强的平面非均质性。Ⅳ5～11层系的层内变异系数为 0.58～0.77，突进系数为2.22～3.16，渗透率级差 9.71～14.74，表明各小层的层内非均质差异大，层内非均质性比层间非均质严重（表1）。为此需要采取前缘段塞深度调剖措施，封堵或抑制主力层渗流优势通道，防止复合驱油剂流体突进与窜流，提高中低渗透层的动用程度，扩大复合驱波及体积。

表1 双河油田Ⅳ5～11层系非均质特征

3 复合驱调剖技术研究

根据双河油田Ⅳ5～11层系油藏温度、油层物性、地下流体性质等油藏特征，选用聚合物和高温有机酚醛交联剂，用双河油田新鲜污水配制调剖剂溶液，在80 ℃油藏温度下，在较宽的调剖剂配方浓度范围进行系统成胶性能实验（表2）。实验结果表明，聚合物浓度和交联剂浓度共同影响着调剖剂强度，随着聚合物浓度和交联剂浓度的增加，成胶时间缩短，成胶强度增大。依据调剖井的注入能力与孔渗条件选择合适的调剖剂配方。根据调剖剂成胶时间与成胶黏度实验结果，筛选出不同成胶时间和不同成胶黏度的调剖剂配方，以适合不同类型调剖井的调剖要求（表3）。

表2 调剖剂的成胶性能（80℃；双河新鲜污水）

表3 不同强度调剖剂配方适用范围

4 调剖效果

选择层系 32口三元复合驱注入井进行前置段塞整体深度调剖，将强吸水层段确定为调剖目的层，强吸水层段厚度为调剖厚度。对位于油藏不同部位、不同注入能力井区的调剖井，优选不同强度的调剖剂配方。其中28口井注入调剖剂（1 200～1 800 mg/L聚合物＋200～1 000 mg/L交联剂），单井设计量（1.06～2.7）×104m3。 4 口井注入1 800～2 200 mg/L聚合物。前置段塞整体深度调剖最终实际完成量达到0.12 PV孔隙体积，施工成功率100%。注入井调剖前后参数变化见表4。

表4 注入井调剖前后参数变化

由表4可知，注入压力与启动压力上升，说明建立新的地下渗流阻力；层系不吸水厚度与强吸水厚度减少，表明深度调剖发挥了应有作用，有效改善了吸水剖面。K4522井是油藏中心区第二组合单元注入井，原强吸水层Ⅳ92上部1.9 m井段吸水强度27 m3/（d·m），调剖后被封堵，启动了Ⅳ92下部原不吸水的2.2 m井段吸水，吸水强度7.7 m3/（d·m）。Ⅳ91层由弱吸水层，吸水强度1m3/（d·m）变成强吸水，吸水强度12.4m3/（d·m），吸水剖面变好（图1）。4411井调剖强吸水层Ⅳ91吸水得到抑止，吸水强度从原10.1 m3/（d·m）下降到8.2 m3/（d·m）。Ⅳ92层吸水厚度增加。全井吸水厚度从7.6 m上升到11 m，增加3.4 m，剖面变得均匀。注水期间存在渗流优势通道的7口注入井，调剖后5口井剖面明显变好，其对应的油井中有一半以上增油降水。并且绝大多数油井不产聚合物，说明未发生聚窜（表5）。

层系38口油井，有15口井在前置段塞深度调剖过程中陆续见效，到调剖结束时层系增油降水效果更加明显，日产油从45.7 t上升到73.8 t，含水率从97.8%下降到95.9%，表明前置段塞深度调剖也具有良好的驱油作用。调剖开始半年后，油井产出液中才见到聚合物，油井的产聚浓度在长达1年多时间内没有明显上升，到前置段塞调剖结束时，产聚浓度仅84 mg/L，说明高渗层被封堵，抑制了渗流优势通道的窜流趋势，减缓化学驱油剂损失。