油田南部一類油層強(qiáng)堿三元礦場試驗(yàn)效果

付雪松，李洪富，趙 群，王麗丹

（1.大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶 163712；2.大慶油田有限責(zé)任公司采油二廠，黑龍江大慶 163414）

三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)是一種可以大幅度提高原油采收率的重要方法[1]，復(fù)合驅(qū)油技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于油田開發(fā)[2]。目前大慶油田一類油層潛力主要分布在油田南部。為了減少儲(chǔ)量損失，推進(jìn)三元復(fù)合驅(qū)工業(yè)化進(jìn)程，盡快使三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)成為“十一五”期間大慶油田開發(fā)的主導(dǎo)技術(shù)。依據(jù)大慶油田已完成的一類油層強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)礦場試驗(yàn)取得的較好效果，在薩爾圖油田南部選取了試驗(yàn)區(qū)，開展175 m 井距一類油層強(qiáng)堿三元復(fù)合工業(yè)性礦場試驗(yàn)。

1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)區(qū)2005 年12 月投入空白水驅(qū)，空白水驅(qū)階段注入地下孔隙體積0.122 5 PV。2006 年7 月10 日轉(zhuǎn)注前置聚合物段塞，注入地下孔隙體積0.061 7 PV，平均注入濃度1 375 mg/L，折算年注入速度0.16 PV/a。2006 年11 月15 日投注三元體系，共注入三元體系0.661 5 PV（其中主段塞0.324 3 PV，副段塞0.337 2 PV），2012 年4 月轉(zhuǎn)聚合物后續(xù)保護(hù)段塞階段，注入0.078 2 PV，目前共計(jì)注入化學(xué)劑0.817 1 PV。試驗(yàn)區(qū)中心井區(qū)采出程度66.37 %，提高采收率19.06 %。

2 注入狀況

2.1 三元注入壓力上升幅度高于相同地質(zhì)條件的聚驅(qū)

三元試驗(yàn)區(qū)共有注入井29 口，試驗(yàn)區(qū)化學(xué)驅(qū)注入壓力平穩(wěn)上升，空白水驅(qū)結(jié)束時(shí)注入壓力是5.67 MPa，目前平均注入壓力11.6 MPa，注入壓力最大上升幅度為118.6 %。聚驅(qū)注入壓力最大上升幅度為87.8 %（見圖1）。

圖1 試驗(yàn)區(qū)注入壓力對比

2.2 三元視吸入指數(shù)下降幅度高于相同地質(zhì)條件的聚驅(qū)

三元視吸水指數(shù)由水驅(qū)結(jié)束時(shí)的1.67 m3/d·m·MPa降至目前的0.51 m3/d·m·MPa，視吸水指數(shù)最大下降幅度73 %，聚驅(qū)最大下降幅度40.3 %（見圖2）。

2.3 三元復(fù)合驅(qū)阻力系數(shù)增大，注采能力降低

從試驗(yàn)區(qū)的霍爾曲線上看（見圖3），空白水驅(qū)階段曲線的回歸斜率為0.675 2, 前置聚驅(qū)階段斜率為1.294, 注入三元主段塞階段斜率上升至2.040 4, 副段塞階段斜率上升至2.623 7，說明三元體系控制油水流度比、擴(kuò)大波及體積的能力增強(qiáng), 起到了提高采收率的效果,三元階段阻力系數(shù)明顯變大。

圖2 試驗(yàn)區(qū)視吸水指數(shù)對比

圖3 試驗(yàn)區(qū)霍爾曲線

2.4 三元階段相比水驅(qū)，小層動(dòng)用次數(shù)，吸水厚度比例增加一倍以上，尤其是薄差層效果更加明顯

從小層動(dòng)用次數(shù)來看，2.0～4.0 m 厚度小層動(dòng)用次數(shù)從空白水驅(qū)時(shí)的45.83%增長到三元主段塞的100%，增大1.18 倍；0.2～0.5 m 厚度動(dòng)用次數(shù)從空白水驅(qū)時(shí)的15%增長到三元主段塞的70 %，增大3.67 倍。

從動(dòng)用厚度比例來看，2.0～4.0 m 厚度的動(dòng)用厚度比例從空白水驅(qū)時(shí)的36.27 %到三元主段塞的82.08 %，增大1.26 倍；0.2～0.5 m 厚度的小層動(dòng)用厚度比例從空白水驅(qū)時(shí)的15.22%到三元主段塞的64.13%，增大3.2 倍（見表1）。

3 采出狀況

3.1 生產(chǎn)壓差增大，采液指數(shù)大幅度下降

隨著化學(xué)劑的注入，生產(chǎn)壓差逐步增大，與空白水驅(qū)階段相比，生產(chǎn)壓差增大一倍，注采大壓差增大到水驅(qū)的1.8 倍，注采壓差逐漸增大表明三元復(fù)合驅(qū)驅(qū)油能量逐步增強(qiáng)[3]。階段對比X5 三元試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)液指數(shù)下降幅度66.5 %，比X5 聚驅(qū)高16.4 %，比X2Z 三元下降幅度略?。ㄒ妶D4）。

表1 試驗(yàn)區(qū)剖面動(dòng)用

圖4 試驗(yàn)區(qū)采液指數(shù)對比

3.2 增油降水效果

三元驅(qū)含水下降速度快、下降幅度大。中心井區(qū)初含水96.8 %，含水最低下降到76.9 %，中心井全部見效。含水下降速度快，月度含水下降3.2 個(gè)百分點(diǎn)，低含水穩(wěn)定期持續(xù)0.071 PV。三元驅(qū)含水降幅高于相同地質(zhì)條件聚驅(qū)，中心井區(qū)含水最高下降19.9 個(gè)百分點(diǎn)，與初含水相當(dāng)、油層條件相近聚驅(qū)區(qū)塊對比，含水降幅高11.5 個(gè)百分點(diǎn)（見圖5）。三元試驗(yàn)區(qū)空白水驅(qū)結(jié)束時(shí)日產(chǎn)油量71.8 t, 含水低值期時(shí)日產(chǎn)油量348 t，最大增油倍數(shù)3.85 倍。

圖5 試驗(yàn)區(qū)含水對比

3.3 強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)高峰期采油速度是聚合物驅(qū)的1.5～2 倍

X5 三元試驗(yàn)區(qū)在0.195 PV 時(shí)采油速度達(dá)到峰值8.7%，是聚合物驅(qū)的1.785 倍；XD 三元試驗(yàn)區(qū)在0.206 PV時(shí)采油速度達(dá)到峰值9.5 %，是聚合物驅(qū)的1.78 倍。

3.4 相同注入體積條件下，三元階段采出程度是聚合物驅(qū)的2 倍

在注入化學(xué)劑0.6 PV 的條件下，三元的階段采出程度是17.25 %，而相同地質(zhì)條件的聚驅(qū)是8.21 %，三元階段采出程度是聚驅(qū)的2.1 倍（見圖6）。

圖6 試驗(yàn)區(qū)階段采出程度對比

試驗(yàn)區(qū)目前中心井94.7 %，提高采收率19.06 %。預(yù)計(jì)含水98%時(shí)，提高采收率達(dá)到20%以上（見圖7）。

圖7 中心井區(qū)實(shí)際與數(shù)模對比曲線

4 采取的措施調(diào)整確保了試驗(yàn)效果

4.1 方案調(diào)整

降低單井三元體系中聚合物注入濃度，能夠提高注入困難井注入能力（見表2）。

表2 降低單井聚合物注入濃度效果對比

2 口滲透率較高井濃度調(diào)整到800～1 000 mg/L后，壓力下降較快，為此，及時(shí)上調(diào)注入濃度，防止化學(xué)劑突進(jìn)（見表3）。

表3 提高單井聚合物注入濃度效果對比

4.2 實(shí)施分層注入，剖面動(dòng)用改善，有效控制了含水上升速度

三元體系在不同滲透率三層人造均質(zhì)巖心合注分采并聯(lián)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三元體系在高、中、低滲透層中的注入量分配呈現(xiàn)出很大程度的不均衡性[4]。注入井層間不均勻，造成吸液不均衡，可以采用分層方法，但該實(shí)驗(yàn)區(qū)注入井隔層較薄，滿足分層條件的井不多，共分層了3 口井，分層后剖面動(dòng)用得到了改善，油層整體動(dòng)用得到大幅度提高，并且有效控制了含水上升速度。而二類油層試驗(yàn)區(qū)共分層33 口井，分注率67.3 %。統(tǒng)計(jì)可對比資料18 口，分層后剖面動(dòng)用得到了改善，油層整體動(dòng)用得到大幅度提高，動(dòng)用程度由分層前的71.6 %提高到82.5 %[5]。

4.3 壓裂可以有效改善油水井的開發(fā)效果

針對油層發(fā)育差、連通性不好及油層堵塞等情況，壓裂是最好的措施方法。試驗(yàn)區(qū)三元階段油井壓裂19 口井，25 井次，注入井壓裂16 口井，24 井次。其中油井主段塞階段占壓裂次數(shù)68%，注入井主段塞階段占壓裂次數(shù)55%。采油井壓裂主要集中在注入化學(xué)體積0.2～0.5 PV之間，實(shí)施壓裂挖潛效果最好的都是集中在注入體積0.4～0.5 PV，這一階段正處于含水回升初期（見圖8）。注入井在本井注入化學(xué)體積0.3 PV 時(shí)效果最好（見圖9）。

圖8 采油井壓裂效果

圖9 注入井壓裂效果

5 試驗(yàn)結(jié)論

（1）三元試驗(yàn)效果明顯優(yōu)于聚合物驅(qū)；（2）根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)展及效果及時(shí)調(diào)整配方，提高了試驗(yàn)效果。由數(shù)模預(yù)測曲線可以看出，含水較低時(shí)，轉(zhuǎn)注聚合物后續(xù)段塞對采出程度影響較大。含水達(dá)到92%時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn)，轉(zhuǎn)注聚合物段塞對采出程度影響較小。按照原來的方案設(shè)計(jì)，主段塞注入0.3 PV 之后應(yīng)轉(zhuǎn)入副段塞，而副段塞結(jié)束時(shí)的綜合含水只有90.8%，還處于較低的含水穩(wěn)定期，延長0.1 PV 副段塞提高了試驗(yàn)效果；（3）個(gè)性化的注入?yún)?shù)調(diào)整、分層和及時(shí)的措施保證了試驗(yàn)效果

［1］ 宋國亮，張承麗，魏明國.喇嘛甸油田三類油層三元復(fù)合驅(qū)注入方案優(yōu)選研究［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2012，12（6）：1397－1399.

［2］ 耿杰，王海峰，楊勇，等.大慶油田三元復(fù)合驅(qū)表面活性劑研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］.天津化工，2008，22（1）：14－16.

［3］ 楊承志.化學(xué)驅(qū)提高石油采收率［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1999：208－235.

［4］ 韓培慧，么世椿，李治平，等.聚合物與堿／表面活性劑交替注入物理模擬實(shí)驗(yàn)研究［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25（1）：95－97.

［5］ 吳鳳琴，賈世華.薩中開發(fā)區(qū)二類油層三元復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)效果及認(rèn)識［J］.石油地質(zhì)與工程，2012，26（1）：112-115.