春光油田稀油小砂体控水技术应用研究

宋增亮 陈静怡 田大忠

摘要：春光稀油区块开发主要存在边水能量强，部分区域边水突进，采出程度高，边水推进速度快，水淹井不断增加等问题，近年来开展了氮气泡沫和凝胶泡沫控边水试验，在低油价寒冬下实施控水稳油取得了一定认识。

关键词：稀油 小砂体 边水 泡沫

1 控水难点分析

难点一：边水能量强，要求堵剂用量大、封堵能力强

各砂体每采出1%地质储量的压降均小于0.2 MPa， 天然能量充足[1]。

难点二：地层水矿化度高，要求堵剂具有较好的耐盐

难点三：普遍采取防砂措施，胶结疏松，出砂严重，基本上都采取了防砂措施，要求堵剂通过性好

难点四：弱非均质，边水均匀推进，控水稳油难度大

针对控水难点和油藏特点，开展了氮气泡沫和凝胶泡沫控水工艺研究，根据油井所在区块的部位、油层压力、边水强度、出砂情况、固井质量、开采层距上下水层距离等制定控水工艺。

2 氮气泡沫控水工艺研究

技术原理：

弥补近井地带压力亏空，减缓边底水侵入速度；氮气泡沫的选择性封堵作用；气体上浮，将地层顶部原油驱出。

技术特点：

工艺简单，不需要作业；视粘度高，可调整流度；遇水稳定，遇油消泡，具有选择性。氮气泡沫具有“堵水不堵油”的选择性堵水作用[2]。

2.1 氮气泡沫体系优选

筛选出CG-2起泡剂，浓度2.0%时，起泡体积685mL，析液半衰期20min。CG-2起泡剂的起泡体积和析液半衰期受浓度的影响较小。优选的耐温抗盐聚合物作稳泡剂，随着聚合物浓度的增加泡沫的稳定性增强，起泡体积减小，半衰期延长[3]。

2.2 氮气泡沫体系工艺参数优化

结合室内实验研究成果，应用数值模拟技术，采用正交设计法优化氮气泡沫堵水注采参数；选取堵剂注入量、气液比、注入时机、注入方式4个因素作为优化参数。

2.2.1 氮气泡沫控水工艺参数优化—注入量

随着注入泡沫量的增加，提高采收率值也增加，采收率的增加值主要来源于低渗层。当泡沫注入量超过0.5PV后，采收率提高幅度变缓。

2.2.2 氮气泡沫控水工艺参数优化—气液比

气液比介于1：1～2：1之间为最佳，在这个范围内形成的泡沫细密、稳定，阻力因子高。

2.2.3 氮气泡沫控水工艺参数优化—注入时机

综合含水80%-90%时，已经形成了较明显的水流优势通道，注入泡沫后，泡沫优先进入水流通道，有利于泡沫的稳定性，封堵高渗层（优势通道）比较明显，使得后续水驱对低渗层波及体积更大。综合含水>90%时，岩心中形成了强水窜通道，注入泡沫后封堵效果变差，采收率提高幅度降低[4]。

2.2.4 氮气泡沫控水工艺参数优化—注入方式

段塞注入时采收率提高幅度最大，原因在于泡沫段塞在水或氮气的“推动”作用下封堵半径大（深部）。

2.3 效果统计

氮气泡沫控水技术在春光油田稀油区块小砂体共实施8口井，累增油1952吨，在延缓区块边水推进，提高原油采收率方面有一定效果。

3 凝胶泡沫控水工艺现场试验

技术原理：

凝胶泡沫是一种气体均匀分散在凝胶中的分散体系，具有泡沫和凝胶的双重特点，能够实现“堵水不堵油”，遇水起泡并在孔道中成胶形成堵塞。

技术特点：

工艺简单，不需要动管柱；遇油消泡，具有很好的选择性封堵能力；适用于封堵能量较强的边底水油藏；相比泡沫体系，稳定性和封堵性能均有提高。

凝胶泡沫体系具有凝胶和泡沫的双重封堵能力，具有泡沫遇油消泡的特点，对低渗层伤害低，凝胶泡沫液膜较厚，稳定性更强。

开展了排8-侧3、排2-301、排2-502、排2-29四口井的凝胶泡沫控水现场试验，根据地质资料分析除排8-侧3井

外其余3口井均处于区块边缘部位，高含水主要原因是随着采出程度增加导致边水水淹。

凝胶泡沫控水措施累计实施4口井，排8-侧3措施后含水下降，产油上升，不含砂，生产20天后，液量下降，含水上升，连续3天含砂由0.06%上升到0.12%，上升到0.97%，产出液中含大量泡沫，具有携砂作用，地层出砂与凝胶泡沫混合后形成堵塞，二次防砂后效果比较明显，累计增油629.3吨；其他三口井出现堵塞现象；分析凝胶泡沫控水强度大，但地层出砂与凝胶混合后堵塞滤砂管的风险大，需要二次防砂。

4 稀油边水治理存在的问题

一是对油藏见水特征认识不足，影响治理效果。

高孔高渗稀油小砂体边水能量强，控水时机的选择非常重要。边水突破后水淹井实施氮气泡沫控水效果差，需要区块整体治理。

对边水治理的复杂性认识不够，见水特征及水淹规律认识不足，措施科学性不强，高孔高渗、中孔中渗油藏控水工艺设计需要进一步优化。

二是部分井出砂严重，影响措施效果。

春光油田地层胶结差，水侵后出砂严重，氮气泡沫控水后，氮气泡沫视粘度高，携砂能力强，出细粉砂严重，影响措施效果。

三是工艺设计参数量化难度大，措施有效率低 。

油藏水淹特征、水淹体积分析难度大，工艺设计参数量化难度大，氮气泡沫控水措施有效率50%；凝胶泡沫措施后均出现堵塞现象，措施有效率仅25%。

5 下步春光油田控边水思路

一是开展油藏特征分析、含水上升规律、剩余油分布研究，找到边水入侵的方向，确定水淹特征和水淹体积，优化工艺方案设计。

二是根据水淹特征及潜力，优选小砂体开展整体治理。对春2-平4、春2-平3、春2井控水后春2-平1X井、春2-01含水率下降，认为低部位井氮气泡沫控水能减缓边水推进。对一线井控水，段塞组合封堵边水推进优势通道，延缓边水推进速度；对二线井调整生产制度，控制产液速度，延长高部位二线井低含水采油期。通过氮气泡沫抑制边水突进，经数值模拟春2单元的采收率由标定的23.7%提高至24.8%以上，采收率提高1.1%。

三是研究冻胶分散体三相泡沫及易乳化耐盐型稠化油组合控水技术，三相泡沫远井减缓边水侵入速度，近井地带稠化油在高含水油层与水乳化形成高粘度强度高的乳状液，封控水流通道，控制边水推进速度，延长中低含水采油期。

参考文献

[1]王佩华.泡沫堵水调剖技术综述[J].钻采工艺，2000，23：15-16.

[2]胡鹏.稀油油藏氮气泡沫抑制边水技术研究[J].石油礦场机械，2015，44：24-27.

[3]杨成生.氮气泡沫堵水在油田的应用研究[J].新疆化工，2010，3：10-11.

[4]庞占喜.常规稠油底水油藏氮气泡沫控制水锥技术研究[J].石油学报，2007，28：7-8.