特高含水期分类油层的调剖量化调整方法研究

盛守东，左立娜

中国石油大庆油田有限责任公司第五采油厂 （黑龙江 大庆 163513）

调剖技术作为机械细分调整的重要补充手段[1]，对调整吸水剖面、改善井组和区块开采效果，控制含水率上升和产量自然递减速度起到一定的作用[2]。目前薄差油层浅调剖技术应在国内外油田应用较为广泛，主要应用在单层突进较严重的油井和区域上，大多数效果评价是通过调剖前后本井的剖面变化及油井的短期效果进行对比，未考虑经济效益[3-4]。在厚油层调剖挖潜上主要应用注入井单方向进行调堵，层调剖半径通常确定在注采井距的三分之一[5-6]，但由于厚油层内部无稳定隔调剖后存在绕流现象，采出端仍不能有效挖掘剩余油[7]，而油水井对应调堵挖潜技术可以减缓绕流现象，利用该手段进行挖潜剩余油的技术相对较少。

1 薄差油层量化调整挖潜研究

对于砂体发育较好、渗透率级差相差不大的薄差油层来说，浅调剖后，可以达到注水压力上升，视吸水指数下降，连通油井高含水方向产液量得到控制，低含水方向产液量得到加强，提高地下存水率和水驱效率，改善平面及层间动用状况的效果。但调剖后对油田开发效果的改善程度需要结合经济效益进行评价，从而给出适合该技术的适用条件。

1.1 调剖前目的层相对吸水量的确定

实际资料统计结果表明，调剖前目的层相对吸水量越高，调剖封堵效果越好，控水增油效果越显著。调剖前目的层相对吸水量大于70%的井调剖后，相对吸液量能够下降57.5%，控液4.0 t，增油0.3 t，含水下降1.42%。调剖前目的层相对吸水量在40%～70%的井调剖后，相对吸液量能够下降41.2%，控液3.0 t，增油0.2 t，含水下降1.01%。调剖前目的层相对吸水量小于40%的井调剖后，相对吸液量能够下降24.4%，控液3.0 t，含水下降0.47%，但不能起到增油的效果，详见表1。

1.2 调剖前综合含水的确定

利用不同含水级别井组调剖后取得的效果和发生的调剖费用计算投入产出比，形成井组综合含水与投入产出比关系曲线（图1）。从关系曲线看，调剖前井组含水越高，调剖后经济效益越差。井组含水低于92%时,由于化学浅调剖对减缓产量递减贡献较大，投入产出比能够达到1:2以上，经济效益相对较好；井组含水在92%～94%时，具有一定的经济效益；井组含水高于94%时，由于强水洗层增多，化学浅调剖对减缓产量自然递减贡献较小，投入产出比下降到1:1以下，经济效益较差。调剖作用主要体现为控水控液，对控制能耗增长速度贡献较大，此时不应该作为控制递减的主要手段。

表1 调剖前目的层相对吸液量效果统计表

图1 投入产出比与调剖井组含水关系曲线

1.3 调剖前启动压力的确定

利用调剖前不同启动压力井组调剖后取得的效果和发生的调剖费用计算投入产出比，并形成井组调前启动压力与投入产出比关系曲线（图2）。从关系曲线看，调剖前不同启动压力和调剖效果存在峰值。当调剖井调前启动压力小于3 MPa时，由于需要加大调剖剂用量才能封堵高渗透层，提高差油层的动用，扩大注水波及体积，进而也会增加投入费用，降低效益。当调剖井调前启动压力大于8 MPa时，由于压力上升空间小，薄差油层得不到动用，投入产出比低，经济效益差；调剖井调前启动压力在3～8 MPa之间时，投入产出比能够达到1:2以上，经济效益相对较好。

图2 投入产出比与调剖井调前启动压力关系曲线

1.4 调剖前砂岩吸水厚度的确定

应用56口调剖井调剖后取得的效果和发生的调剖费用计算投入产出比，并形成井组调前动用厚度与投入产出比关系曲线（图3）。从关系曲线看出，调前全井动用厚度越低，经济效益越好。当调前全井砂岩吸水厚度小于40%时，调剖后薄差油层砂岩动用厚度提高了13.4%，调剖有效期可以达到9个月，增油效果明显，投入产出比能够达到1：2以上，具有较好的经济效益。当调前全井砂岩动用吸水厚度大于40%时，调剖后薄差油层砂岩动用厚度只提高了5.2%，调剖有效期维持在半年以内，投入产出比下降到1:2以下，调前全井砂岩动用吸水厚度达到60%时，投入产出比下降到1:1以下，经济效益较差。

图3 调剖井调前动用厚度与投入产出比关系曲线

2 厚油层对应调堵调整挖潜研究

2.1 实施思路

特高含水期厚油层内部仍然具有一定剩余油，并且存在于厚油层顶部。对于砂体发育好、渗透率高的厚油层来说，由于浅调剖半径小，调剖剂很容易被冲散，不易形成有效封堵，剩余油只能通过聚驱或深度调剖进行挖潜。但单一方向调剖存在绕流现象，对剩余油的挖潜能力有限，因此，提出了油水井对应调堵挖潜的思路。通过电位法测井确定井组内水流突进方向，优化设计工艺参数后，对油水井分别采取深度调剖措施，挖掘顶部剩余油，提高油田采收率，如图4所示。

2.2 调堵方向的确定

试验选择了注采关系完善、连通发育较好且大面积正韵律发育的厚油层进行对应调堵，井组油井综合含水平均在95.0%以上，表现为下部油层动用好、上部动用差、层内矛盾突出。电位测井结果显示主要偏向方位为45°～60°和285°～315°，说明注水井W的水窜方向主要为油井O1和油井O2两个方向，平面差异大。因此，对应调堵井为注水井W，采油井O1和O2，如图5所示。

图4 对应调堵示意图

图5 电位法测井成果

2.3 调堵半径的确定

调剖剂用量的确定主要取决于调剖半径的大小，因此应用数值模拟分别预测注采井不同调堵半径后的含水降幅及增油变化，并计算投入产出比情况。从预测结果看，油井端调堵20 m、水井端调堵60 m时，投入产出比出现了峰值，能够达到1：1.57，见表2。

表2 数值模拟不同调剖半径的增油效果

2.4 试验效果

调剖后，井组效果明显，水井的启动压力上升了2.8 MPa。在水嘴放大、注入压力上升2.6 MPa的情况下，日注水量减少了17 m3，对比前后吸水剖面，非目的层吸水层数增加5个，吸水砂岩厚度增加5.3 m，调剖目的层的吸水剖面得到明显改善。连通油井降液35 t，增油4.4 t，含水降低3.1%，对应调堵比单一油、水井调剖，投入产出比分别提高了56%和39%。

3 结论

1）通过对特高含水期分类油层的调剖技术的研究，明确了薄差层浅调剖的量化调整挖潜技术界限，探索了厚油层对应调堵提高采收率技术。

2）对于薄差油层调剖前目的层相对吸水量大于全井的40%时，调剖后目的层相对吸水量下降幅度才能达到50%以上；当井组含水率低于92%时,浅调剖对减缓产量自然递减贡献较大，具有一定的经济效益；当井组含水率高于92%时,化学浅调剖主要作用体现为控水控液，对控制能耗增长速度贡献较大；调前启动压力控制在3～8 MPa时，调剖后才具有较好的经济效益。

3）对于厚油层应用对应调堵调整挖潜技术可有效提高特高含水期油田采收率，且具有较好的经济效益。