水平井调驱工艺及体系优化研究与现场应用

华科良，石端胜，魏俊，徐浩，张志军

水平井调驱工艺及体系优化研究与现场应用

华科良，石端胜，魏俊，徐浩，张志军

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

近年来水平井调驱的需求越来越迫切，但传统的调驱体系及工艺对水平井进行调驱存在注入压力过高、受益井见效不明显等问题。通过研究针对水平井调驱的工艺及体系，提出了一套针对水平井调驱的技术方案，在调驱前进行注入剖面测试及调驱体系优选评价，确定水平井的水流优势通道，并筛选出适合水平井的调驱工艺及体系，实现高渗层段进行有针对性的调堵。该技术应用于渤海B油田C8H井，有效解决了调驱过程中注入压力高的问题，取得了明显的降水增油效果，为类似水平井开发的油田稳油控水措施提供了技术指导。

水平井调驱；注入剖面；调驱工艺；调驱体系

水平井开发油藏存在“见水后含水上升迅速、产油下降快”等特点，因此水平井调驱的需求越来越迫切。但是针对海上水平井开发为主的油田存在的注入水沿水平段高渗层突破、指进现象严重、油井含水上升快的问题，传统的调剖调驱技术经实践检验，注采井组和油田区块降水增油的效果并不明显[1-4]。

水平井的水平段比较长，若采用传统的工艺进行注入，存在注入压力高、无法对水流优势通道进行有效封堵等问题，从而使得调驱受益井见效不明显[5-8]。因此需要对水平井的调驱工艺进行优化。

本文通过研究针对水平井调驱的工艺及体系，提出了一套针对水平井调驱的技术方案，首先在调驱前进行吸水剖面测试及调驱体系优选评价，确定水平井的水流优势通道，并筛选出适合水平井调驱的“中低强度、延缓缓交联”的调剖段塞体系和“黏度携带粒径深部驱替”的驱油段塞体系，然后根据不同的体系要求对水平段下入特定管柱注入调驱体系，对高渗层段进行有针对性的调堵，旨在解决水平井调驱过程中存在的问题。

1 水平井调驱工艺优化设计

1.1 调剖段塞注入工艺设计

针对水平井调驱，本文提出的思路是在调驱前先进行注入剖面测试，确定水平井的高渗层段及注水突进位置，然后对水平段下入定点注入管柱进行调剖体系注入，以实现对水流优势通道及高渗层段进行有针对性的封堵[9-10]。

以渤海B油田C8H井为例，该井调驱前测试结果如图1，测试结果显示，斜深2 080 m处（水平井趾部）为主要吸水层段，根据测试结果，设计调剖段塞的管柱示意图如图2。

图1 调驱前注入剖面测试结果

图2 调剖段塞的管柱示意图

图3 驱油段塞的管柱示意图

1.2 驱油段塞注入工艺设计

注入驱油段塞的目的是进行深部驱替，用于扩大波及，需要笼统注入。因此需要对调剖段塞时的管柱进行更换，设计驱油段塞的管柱示意图如图3。

2 水平井调驱体系筛选与优化

针对水平井油藏，通过配方实验，筛选出适合水平井调驱的“中低强度、延缓交联”的调剖段塞体系和“黏度携带粒径深部驱替”的驱油段塞体系[11-12]。

2.1 浓度优选

2.1.1 调剖段塞体系

为保证体系封堵性能，进行成胶实验，根据油藏条件实验结果综合考虑，最终推荐“中低强度、延缓交联”的交联体系：干粉聚合物/交联剂/稳定剂1 000～2 500/1 500～9 000/100 mg·L-1，成胶结果见表1。

表1 调剖段塞体系强度 （mPa·s）

2.1.2 驱油段塞体系

通过对乳液聚合物、微球、预交联剂不同浓度复配，优选接近于油藏温度下原油黏度的“黏度携带粒径深部驱替”体系，相关实验结果见表2。

表2 驱油段塞体系浓度优选结果

推荐的驱油段塞体系浓度为乳液聚合物：300～500 mg·L-1，微球: 1 000～2 000 mg·L-1，预交联剂: 300～500 mg·L-1。

2.2 封堵性评价

实验条件：采用30 cm长,渗透率为3 000 mD、1 600 mD、800 mD的三组均质岩心。用渤海B油田现场注入水配置聚合物/交联剂/稳定剂为2 000/2 000/100 mg·L-1的封堵体系。以1 mL·min-1速度注入水0.9 PV后，转注0.2 PV封堵段塞体系。静置7天后水驱注入0.9 PV，实验结果如表3。

表3 调剖段塞体系在岩心上的封堵性能

从表中看出，注入封堵段塞体系后在不同渗透率岩心上都实现了有效封堵，说明体系注入到岩心中，发生交联反应形成凝胶体吸附于砂体表面，能起到很好的封堵作用。

2.3 注入性评价

良好的注入性能和成胶性能是保证调驱成功的关键。如果注入压力上升变化平稳，说明体系注入性良好；若注入压力急剧升高且难趋于稳定，表示体系的注入性差。

采用60 cm岩心，平均渗透率为1 600 mD，油藏温度下注入封堵段塞体系0.5 PV，再开展后续水驱，考察压力情况。如图4。

图4 调剖段塞体系在岩心里不同部位的注入压力变化曲线

从调剖段塞的注入压力变化曲线看出：注入体系时压力略有上升，但后续水驱过程中压力逐步稳定。说明体系注入性良好。

3 现场应用

渤海B油田C8H井位于1412砂体，该砂体于2014年5月8日投产，1注2采，采用水平井开发。由于该砂体采油速度较大（4.8%），见水后两口生产井的含水上升速度较快。因此该砂体的稳油控水需求较为迫切。

基于上文中的水平井调驱工艺及体系优化研究结果，2017年渤海B油田C8H井调驱进行现场实施，调驱过程中，呈现“注入压力缓慢上升后趋于平稳，视吸水指数逐步下降”的特征，调驱总注液量为40 013.5 m³，注液完成率100%，注入情况良好。调驱后，调驱剂对水流通道进行了有效的封堵，调驱有效期长达14个月，井组累增油约1.9万方，调驱增油效果明显。典型见效井生产曲线见图6。

图6 典型见效井C10H增油曲线

4 结 论

1）本文针对水平井调驱，形成了一套配合特定管柱实现的水平井调驱工艺技术。同时筛选出了适合水平井调驱的“中低强度、延缓缓交联”的调剖体系和“黏度携带粒径深部驱替”的驱油体系。

2）该技术在渤海B油田C8H井进行现场实施，现场注入情况良好，调驱后受益井见效明显。

3）此项技术解决了采用常规方法进行水平井调驱注入压力高，调驱见效不明显等问题，提高了调驱措施的有效率，为类似水平井开发的油田稳油控水措施提供了技术指导。

［1］代齐加, 徐学智. 纳米微球调驱技术在某油田开发生产中的应用[J]. 天津科技, 2020, 47 (03): 31-33.

［2］李宜坤, 李宇乡, 彭杨，等. 中国堵水调剖60年[J]. 石油钻采工艺, 2019, 41 (06): 773-787.

［3］王龙,阳晓燕,温慧芸，等.海上中轻质油藏氮气泡沫微球复合调驱研究与应用[J].复杂油气藏,2019,12(03):72-76.

［4］徐玉霞,沈明,张洁，等.纳米微球调驱技术在海上水平井注水开发油田中的应用[J].能源化工,2019,40(03):60-63.

［5］张保康,张博,徐国瑞，等.海上水平井优势组合调驱技术研究与试验[J].石油化工应用,2018,37(03):44-47.

［6］徐文娟,柴世超,何滨，等. 海上水平井网弱凝胶整体调驱方案设计及应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2017,19(01):24-27.

［7］熊春明,刘玉章,黄伟，等. 深部液流转向与调驱技术现状与对策[J].石油钻采工艺, 2016, 38 (04): 504-509.

［8］苏毅, 杨劲舟, 鞠野, 等. 渤海N油田低温油藏复合调驱技术研究与应用[J]. 辽宁化工, 2021, 50 (07): 1001-1004.

［9］邱衍辉,王桂杰,刘涛，等.直井注水平井采低渗薄层调驱技术研究与应用[J].特种油气藏,2011,18(03):123-125.

［10］姚婷玮.聚合物微球性能及调驱机理研究[J].云南化工,2020,47(11):5-6.

［11］杨发,吕朝贵,李祎.深部调剖技术研究与应用现状[J]. 石油化工应用, 2020, 39 (04): 1-7.

［12］马永宇. 新型耐温聚合物微球封堵与运移特性研究[D]. 中国石油大学(北京), 2019.

Research and Application of Process and System Optimization of Profile Control and Flooding in Horizontal Wells

,,,,

（CNOOC Ener Tech-Drilling & Production Co., Ltd., Tianjin 300452, China）

In recent years, the demand for profile control and flooding in horizontal wells is more and more urgent. However, the traditional profile control and flooding system and technology for horizontal wells have some problems, such as too high injection pressure, no obvious effect of benefit wells and so on. By studying the technology and system of profile control and flooding in horizontal well, a set of technical scheme for profile control and flooding in horizontal well was put forward. Before profile control and flooding, injection profile test as well as optimization and evaluation of profile control and flooding system should be carried out to determine the dominant water flow channels of horizontal wells, and screen out the profile control and flooding process and system suitable for horizontal wells, so as to realize targeted plugging control in high-permeability intervals. This technology has been applied to well C8H in Bohai Sea B oilfield, effectively solved the problem of high injection pressure in the process of profile control and flooding, achieved obvious effect of water lowering and oil increasing, and provided technical guidance for oil field stabilizing and water controlling measures in similar horizontal wells.

Profile-control and flooding of horizontal well; Injection profile; Technology of profile-control and flooding; System of profile-control and flooding

TE357.4

A

1004-0935（2022）04-0543-03

中海油能源发展科技项目，注水开发油田调驱智能决策技术研究与应用（项目编号：HFZXKT-GJ2020-01-01）。

2021-12-03

华科良（1988-），男，山东省德州市人，中级工程师，硕士，2014年毕业于西安石油大学油气田开发工程专业，研究方向：提高采收率技术。