CB油田整体调剖工艺研究
2019-06-03唐生虎蒋小庆
唐生虎,蒋小庆,潘 义
(江苏油田分公司采油一厂,江苏扬州 225265)
CB油田储层非均质性严重,注入水优先沿高渗透层和大孔道形成指进流动,使油田迅速进入高含水和特高含水开发期。随着注水开发时间的延长,注入水对地层的冲刷作用导致油藏非均质状况进一步加剧。结合CB油田油藏地质特征和开发状况,选取了C3K2t11+2和C3E1f11两个开发单元4个注采井组开展整体调剖工艺的研究与应用,通过同一区块两个井组的同时调剖,发挥协同作用,起到油藏整体调剖的效果。
1 调剖选井
1.1 调剖选区研究
针对CB油田非均质性强的特点,根据油藏开发动态,梳理出因平面和层间矛盾突出而导致水驱方向单一的开发单元。同时为了保证调剖工艺的有效性和增油效益,将区块的剩余可采储量也作为主要的参考指标。筛选出了CB油田的C3断块K2t11+2和C3断块E1f11的两个开发单元。
1.2 调剖选井研究
1.2.1 选井原则 油藏决策是调驱井层筛选、调驱优化设计的重点,根据PI决策理论,并结合以往调剖经验,确定选择原则为[1]:
(1)以水淹或水窜井区注水井为主,对应油井含水上升快。
(2)油水井对应关系好、调剖井组之间储层具有良好的连通性,有较低的PI值。
(3)层间矛盾突出,部分层段存在高渗层或大孔道,注入水单层突进严重。
(4)措施井筒井况完好,储层具有良好吸水能力,满足正常注水及调剖注入需要。
(5)油水井挖潜难度增大,常规措施手段效果不明显,井区剩余储量较丰富。根据以上选井原则筛选出4个目标井组,分别为 C3-115、侧 C3-17、C3-108、C3-19井组。
1.2.2 井组调剖潜力分析
1.2.2.1 井组有一定的剩余油 根据生产动态分析计算,4个目标井组控制储量采出程度均低于区块采出程度,且井组剩余可采储量均大于5.0×104t。分析认为剩余油主要富集在注采井间水驱滞留区以及油藏高部位,通过调剖堵剂封堵井间优势通道,促使后续注入水改向或扩边,将有利于剩余油的产出。
1.2.2.2 注采井连通性较好 目标井组油水井间连通性均较好,注采对应率达95.7%,有助于发挥调剖封堵优势通道,达到注入水改向的效果。
1.2.2.3 注水压力较低,有较大升压空间 4口注水井注水压力都不高,小于或等于10.0 MPa,表明储层注入性较好,能够满足堵剂的注入条件,相比干线压力19 MPa,具有较大注入升压空间。
1.2.2.4 层间矛盾突出,水驱方向性明显 根据油井生产动态,并结合注水井吸水剖面和示踪剂测试等资料分析,4个注采井组存在明显的水窜现象,水驱方向性明显。
1.2.2.5 具备有利的调剖井网 调剖目标井位置好,井距适合,双效对应油井多,更有利于发挥整体调剖的多向协同受效的作用。
(1)C3-115井、侧C3-17井均为内部注水井,对应油井数多,井距100 m~300 m。C3-115井对应9口油井,侧C3-17井对应7口油井,其中双效受效井5口。
(2)C3-19井、C3-108井处于构造中高部位,面积井网注水,注水外溢少。C3-19井对应油井8口,C3-108井对应油井5口,其中双效受效井3口。
总体来看,4个目标井组控制区域储量较大,剩余油较丰富,井组含水均处于高含水期,水驱方向性比较明显,通过实施调剖封堵优势通道,可以起到缓解注水矛盾,改善水驱效果,实现降水增油的作用。
2 调剖配方体系研究
结合陈3断块地层温度(80℃)和注入水矿化度(38 669 mg/L)的条件及油藏高孔高渗的特征,筛选了预交联颗粒与冻胶复合的调剖体系。两者依靠堵剂类型、堵剂强度的组合封堵水井的高渗优势通道。
2.1 静态成胶性能评价
通过两种温度下的实验,开展静态成胶性能评价。80℃的样品用来测试黏度,110℃的样品用来观察高温下的稳定性,实验方案设计(见表1、表2)。从表中实验得出,以上配方均可交联,成胶效果较好。80℃稳定性好,30 d内都未脱水;110℃条件下SD-107的加入量越低稳定性越好。
2.2 预交联颗粒
为封堵中高渗窜流通道,加入预交联颗粒增加封堵强度。预交联颗粒为有机、无机物质反应复合加工材料,吸水易膨胀,具有一定的强度、韧性,进入地层后通过挤压破碎能继续移动。颗粒与聚合物凝胶复合体系,既保证颗粒的悬浮运移,又能增强主体堵剂的强度。本次调剖,颗粒浓度设置(0.1%~0.2%),并根据实际注入压力上升情况,适当调节。
3 调剖工艺参数的优化[2]
3.1 调剖剂的用量
一般采用调剖半径公式:
式中:V′-调剖剂的估算用量,m3;R2-调剖剂在高渗透层外沿半径,m;R1-调剖剂在高渗透层内沿半径,m;h-注水地层厚度,m;φ-注水地层的孔隙度;α-高渗透层厚度占注水地层厚度的分数,取10%~30%;γ-调剖剂注入的方向系数,取0.25~1。
通过分析地层压力梯度分布及其余井组动态数据,在近井地带3 m~15 m压力梯度大,设置封堵能力较强的强冻胶调剖段塞;15 m~25 m压力梯度较小,压力梯度曲线变平缓,设置能够进入深部进行液流转向的弱冻胶段塞,实现深部调剖。
3.2 调剖剂的注入压力
调剖剂的注入以正常注堵剂的压力上升1 MPa~3 MPa为宜,设计本轮次最高注入限压19 MPa。
表1 冻胶配方优化设计表
表2 80℃条件下黏度数据
3.3 调剖剂的注入速度
调剖剂的注入速度应接近注水井的注水速度,同时也需考虑注入设备的条件和施工时间的要求,结合注水量要求,井口调剖泵注入冻胶注入速度为1.5 m3/h~3 m3/h。
4 现场应用
采用复合冻胶体系实施了C3-115、侧C3-17、C3-108及C3-19四个注采井组调剖,累计注入7 554 m3调剖液,注采井组高部位油井见到较好增油效果,截至2018年12月底累计增油771 t,目前井口日增油8.1 t。
(1)调剖后PI值大幅上升:从调剖前后4个井组的压降曲线来看,PI值大幅上升,大孔道得到有效封堵,达到了调剖的目的。
(2)注水剖面得到明显改善:主吸层9号层相对吸水量由75.29%下降到24.28%,12号层吸水量从4.8%上升到41.12%,其他各小层也有所增加。
(3)对应油井降水增油效果明显:①C3K2t11+2:C3-115、侧C3-17调剖后C3平9、C3平19两口井含水下降,日增油 4.1 t,C3-27 井日增油量 1.9 t。②C3E1f11:C3-108、C3-19井调剖后,C3-100井含水下降,日增油0.9 t,C3-5井日增油1.2 t。
5 结论与认识
(1)结合油藏特征、生产动态,从纵向上、平面上对调剖井组进行了全面分析,找出开发上的主要矛盾,提高了整体调剖工艺的针对性和有效性。
(2)形成了适合CB油田油藏特征的堵剂体系,从现场应用效果来看,复合型的堵剂能满足大孔道高渗流通道的封堵作用。
(3)调剖堵剂沿低压井区方向性明确,低压井呈现液量下降态势。注采井组高部位油井相对低部位受效好,物源主要集中于构造高部位。
(4)从调剖效果来看,整体调剖工艺总体起到了改善注水剖面,缩小平面矛盾的目的,起到了控水增油的效果。