海上稠油油藏特高含水率期调剖选井及应用

2024-03-25刘建国

石油化工应用 2024年2期

刘建国

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

目前渤海油田绝大部分开发方式都为注水开发，注入水和储层中的岩石颗粒发生物理或化学作用使储层中的孔道变大，储层的流动性加强，发育成为优势渗流通道[1-3]。由于优势渗流通道的存在使油田平面及层间矛盾加剧，注入水未起到驱油作用，影响注水驱油效果，优势渗流通道已成为影响注水油田开发的主要因素。而调剖调驱是有效解决优势渗流通道的高效方法[4-5]，面对海上油田高速高效开发的特点，如何选取调剖井对改善油田水驱效果具有重要意义。

1 调剖选井方法

Q 油田位于渤海辽东湾海域，沉积类型属于三角洲前缘沉积，油田主体为行列式井网注水开发，局部为五点面积注采井网，平均渗透率2 400 mD，平均孔隙度27%，储层物性属于特高孔、特高渗储层，平均有效厚度34 m，地层原油黏度为50～100 mPa·s，为典型的稠油油藏。目前，Q 油田含水率高达91%，采出程度为30%。Q 油田主要问题为含水率高，平面及纵向非均质性强，剩余油分布分散。

本次研究在传统的PI 决策选井基础上，对斜率值进行了修正，修正后的斜率值一方面考虑厚度对斜率值的影响，另一方面可以将多井进行对比分析。以此方法对Q 油田进行选井，通过产液剖面和吸水剖面测试资料验证，该方法选井可靠，且相对于海上油田测试资料少，基础资料易于获取，方法简便快捷。

1.1 理论方法

通常用比吸水指数表征地层吸水能力的大小。但资料录取等因素的限制，现场一般用视吸水指数替代比吸水指数评估吸水能力。

在稳定流动条件下的视吸水指数PI 可表示为：

式中：K-渗透率，10-3μm2；μ-注入水黏度，mPa·s；re-边界半径，m；rw-注水井半径，m；B-水的体积系数，无因次。

PI 表示的是注水井的吸水能力。PI 越大，吸水能力越好，PI 越小，吸水能力越差[6-7]。

地层的吸水能力和比吸水指数呈正相关。HEARN等[8]假设了一个简化的饱和度分布且在油水带中没有残余气饱和度推导了累计注水量与吸水指数之间的关系。

式中：Qw-注水量，m3；Pe-地层压力，MPa；Pw-水井井底压力，MPa；h-厚度，m；M-流度比，无因次；rwa-视井筒半径，m。

式（2）整理可得：

根据公式（2）、（3）、（4）可得：

式（5）可以简化为：

由式（6）可知，累计注水量和视吸水指数导数在直角坐标系中呈对数关系，其斜率值与B 及μ成正比，与储层厚度h 和渗透率K 成反比，同一地层条件下，B及μ 为定值，F 值可近似为定值，因此，斜率值可反映吸水能力的变化。

为使注水井的斜率值可与油田其他注水井对比，通过注水井本井注水厚度和油田注水井平均厚度进行规一化处理，然后将油田各注水井归一化后的斜率值进行排序（表1）。归一化后的斜率值用A 表示，具体形式如下所示：

表1 Q 油田调剖选井结果

1.2 注采井间测试资料验证

根据研究结果注水井Q27 为调剖井。结合生产状况分析，注水井Q27 和油井P3 动态响应特征明显。同时，Q27 井吸水剖面测试显示（图1），1 小层吸水量占比为65%，3 小层吸水量占比为15%，4 小层吸水量占比为14%，5 小层吸水量占比为6%，纵向上矛盾突出。而对应的P3 井产液剖面测试显示（图2），1 小层为主力层，产液比例46%，含水率93%，3 小层为次主力层，产液比例38%，含水率83%。研究结果与测试资料和生产动态认识一致。

图1 Q27 井吸水剖面测试资料

图2 P3 井产液剖面测试资料

2 调剖方案及现场实施效果

2.1 调剖方案

油田注水井吸水不均的矛盾突出，分析认为调剖可以堵塞大孔道，改善油层的非均质性，调整注水井的吸水剖面，进而提高注水驱油效率[9-12]，同时考虑到油田为排状井网，因此，尽量选择层间矛盾较大、区域内比较集中的注水井开展调剖试验。根据本次研究结果优选在Q27、Q30、Q17、Q31 井开展多井组合调剖。结合本油田的地质油藏特征及试验研究，本次调剖采用凝胶体系，开展区块整体调剖，封堵水窜通道，调整吸水剖面，最大程度启动中低吸水层，体系及药剂组成见表2，其中Q27 井调剖体系设计注入量见表3。