河南油田注聚區(qū)塊轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前整體調(diào)剖技術(shù)的礦場應(yīng)用

林 楊，王 琦，王優(yōu)先，呂曉華，皇海權(quán)，徐嚴(yán)芬

（中國石化河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院，河南南陽473132；2.中國石化河南油田分公司第一采油廠）

1 水驅(qū)前整體調(diào)剖的必要性

“九五”以來，河南油田先后在16個區(qū)塊開展了聚合物驅(qū)工業(yè)化應(yīng)用，聚合物驅(qū)油技術(shù)已成為油田開發(fā)后期減緩產(chǎn)量遞減的主導(dǎo)技術(shù)［1-4］。在聚合物驅(qū)現(xiàn)場應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，注聚區(qū)塊轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前，由于聚合物溶液黏度與注入水的黏度差異極大，二者的黏度比一般在80～100倍以上，當(dāng)聚合物段塞注完后，如果不及時實施整體深度調(diào)剖和封竄，一旦直接轉(zhuǎn)入后續(xù)水驅(qū)，黏度很小的注入水將必然發(fā)生指進(jìn)或者舌進(jìn)，快速突破黏度高的聚合物段塞，導(dǎo)致嚴(yán)重竄流，破壞聚合物段塞的完整性，嚴(yán)重影響聚合物驅(qū)的效果并縮短有效期。如雙河油田北塊Ⅱ4-5、雙河油田437塊Ⅱ1-2等區(qū)塊注聚結(jié)束轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)之前，沒有及時進(jìn)行整體深度調(diào)剖，很快就發(fā)生了竄流和快速指進(jìn)，造成含水率快速上升、產(chǎn)油量快速遞減。而雙河油田Ⅰ5Ⅱ1-3 層系聚合物段塞結(jié)束時，進(jìn)行了整體深度調(diào)剖，改善了吸水剖面，減緩了聚合物竄流，取得明顯穩(wěn)產(chǎn)效果，日增產(chǎn)原油20 t，維持2年多，扭轉(zhuǎn)了聚驅(qū)區(qū)塊轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)后產(chǎn)量大幅度遞減、含水率急劇升高的生產(chǎn)動態(tài)。

雙河油田V1-10層系屬于古近系核桃園組核三段地層，位于泌陽凹陷雙河鼻狀構(gòu)造的西北部。V1-10層系油層溫度80.3℃，地下原油黏度2.6 mPa·s，平均孔隙度19.19%，平均滲透率0.563 μm2，油層非均質(zhì)性嚴(yán)重，滲透率變化范圍0.048～3.162μm2，滲透率級差33.21，滲透率變異系數(shù)0.732，地層水為NaHCO3型，總礦化度7 539 mg／L。Ⅴ1-10層系含油面積5.84 km2，地質(zhì)儲量533.7×104t，注聚井16口，采油井36口。2004年5月13日開始注聚，2010年3月，按方案設(shè)計完成注聚量0.708 PV。根據(jù)河南油田的現(xiàn)場經(jīng)驗，在方案設(shè)計聚合物段塞注入結(jié)束轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前，應(yīng)及時進(jìn)行一次整體深度調(diào)剖，封堵強(qiáng)吸水層段，從整體上改善注入井的吸水剖面，防止或延緩后續(xù)水驅(qū)發(fā)生快速指進(jìn)，抑制竄流趨勢，促使液流轉(zhuǎn)向，提高油層動用程度，保護(hù)聚合物段塞的完整性，繼續(xù)發(fā)揮聚合物的驅(qū)替作用，延長聚合物驅(qū)的有效期，提高聚合物驅(qū)效果。

2 調(diào)剖技術(shù)路線

2.1 區(qū)塊整體調(diào)剖

由于單井調(diào)剖只能解決平面上一個點的縱向非均質(zhì)性問題，對區(qū)塊所有注入井調(diào)剖才能解決整個區(qū)塊平面非均質(zhì)性問題，因此，與常規(guī)水驅(qū)區(qū)塊調(diào)剖的選井決策不同［5-6］，注聚區(qū)塊轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前調(diào)剖采用區(qū)塊整體調(diào)剖的方式，要求具備壓力上升空間的所有注聚井都應(yīng)進(jìn)行調(diào)剖（井位圖見圖1），同時調(diào)整區(qū)塊的縱向與平面非均質(zhì)性，防止后續(xù)注入水發(fā)生竄流和快速指進(jìn)。實施技術(shù)難度在于根據(jù)每口井的狀況確定合適的調(diào)剖劑強(qiáng)度與調(diào)剖劑用量。

圖1 雙河V1-10層系整體調(diào)剖井位

2.2 大劑量深度調(diào)剖

考慮到特高含水開發(fā)階段調(diào)剖效果的有效期及后續(xù)流體的繞流，根據(jù)河南油田已有調(diào)剖經(jīng)驗和文獻(xiàn)報道［7-8］，雙河油田V1-10 層系采用大劑量深度調(diào)剖的方式，調(diào)剖段塞尺寸0.05 PV。

2.3 調(diào)剖劑配方優(yōu)選

選用的調(diào)剖劑與驅(qū)油用聚合物（部分水解聚丙烯酰胺）應(yīng)具有良好的配伍性，避免調(diào)剖劑與聚合物發(fā)生不良反應(yīng)，如：沉淀（黏土、污泥、水泥、陽離子調(diào)剖劑等）、降解（氧化還原體系調(diào)剖劑）等。因此選用交聯(lián)聚合物凝膠作為調(diào)剖劑，調(diào)剖用的聚合物與驅(qū)油用聚合物一致。雙河油田V1-10層系調(diào)剖用的聚合物是法國SNF 公司生產(chǎn)的產(chǎn)品HPAMl630S（分子量2200萬、水解度20%），交聯(lián)劑為多羥基化合物有機(jī)交聯(lián)劑。調(diào)剖劑的配方：聚合物濃度1200～1600 mg／L，交聯(lián)劑濃度150～400 mg／L。80 ℃條件下，成膠時間5～10 d，成膠黏度170～275 mPa·s（表1）。

表1 調(diào)剖劑配方放置不同時間下的黏度

2.4 注入工藝

聚合物的混配、溶解與注入采用聚合物驅(qū)注入工藝。交聯(lián)劑注入采用單泵對單井的調(diào)剖施工工藝，每口注入井添加l臺高壓耐腐蝕計量泵作為交聯(lián)劑注入泵，在注聚站內(nèi)將交聯(lián)劑泵入各單井來水管線，使交聯(lián)劑先與污水混合后，再與聚合物母液混合，然后經(jīng)靜混器、單井地面管線和井筒充分混合后，注入各調(diào)剖井的目的層位。利用這種工藝，可以實現(xiàn)聚合物驅(qū)區(qū)塊所有注聚井同時調(diào)剖，解決了區(qū)塊整體調(diào)剖要求的多口井同時現(xiàn)場實施的工藝難題。

3 現(xiàn)場應(yīng)用效果

2010年3月20日至2010年12月26日，在雙河油田V1-10層系注聚結(jié)束轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前，對16口注聚井中14口井同時進(jìn)行調(diào)剖，調(diào)剖井占所有注聚井的88%，調(diào)剖段塞尺寸0.05 PV，單井調(diào)剖劑量2 640～12 300 m3，完全達(dá)到大劑量深度區(qū)塊整體調(diào)剖技術(shù)的要求。

3.1 注入壓力上升，視吸水指數(shù)下降

14口調(diào)剖井中的12口注入壓力和啟動壓力都有一定幅度上升，注入壓力由調(diào)剖前的17.2 MPa上升到調(diào)剖后的18 MPa，上升了0.8 MPa；進(jìn)行測試的6口井啟動壓力上升2.6 MPa。視吸水指數(shù)大幅度下降，由調(diào)剖前的9.1 m3／（d·MPa）下降到調(diào)剖后 的7.1 m3／（d·MPa），下 降 了2 m3／（d·MPa）。由此可見，調(diào)剖劑在滿足大劑量注入的條件下，在地層中具有良好的成膠性能，有效封堵了高滲層、啟動中低滲層，為注入井吸水剖面改善打下基礎(chǔ)，擴(kuò)大了聚合物驅(qū)的波及體積。

3.2 吸水剖面得到改善

調(diào)剖井注入剖面得到了改善，如X5-13 井調(diào)剖后，原來的強(qiáng)吸水層段V9層吸水強(qiáng)度明顯降低，吸水強(qiáng)度由23.1 m3／（m·d）變?yōu)?.9 m3／（m·d），V10層吸水強(qiáng)度由18 m3／（m·d）降低為13.4 m3／（m·d）。V1下層吸水強(qiáng)度由16 m3／（m·d）降低為3.6 m3／（m·d）。啟動新吸水層V1上層，新增吸水層厚度2.5 m（圖2）。

圖2 X5-13井吸水剖面圖

3.3 有效防止后續(xù)注水快速指進(jìn)

調(diào)剖期間產(chǎn)聚濃度下降，調(diào)剖結(jié)束后產(chǎn)聚濃度保持穩(wěn)定，說明整體調(diào)剖有效的抑制了聚竄，并且防止了后續(xù)注水的快速指進(jìn)（圖3）。

圖3 雙河油田V1-10層系調(diào)剖前后產(chǎn)聚濃度變化

3.4 產(chǎn)能上升、含水率下降

雙河Ⅴ1-10層系調(diào)剖過程中采油井日產(chǎn)油由92.8 t上升到98.6 t，調(diào)剖過程中含水由95.65%下降到95.05%，調(diào)剖期間日產(chǎn)油最高達(dá)到100.1 t，含水最低至94.9%。單元調(diào)剖期間總增油量8 054.805 t，調(diào)剖有效期長達(dá)2年（圖4）。

圖4 雙河油田V1-10層系調(diào)剖前后產(chǎn)能變化

4 結(jié)論和認(rèn)識

（1）雙河油田V1-10層系注聚結(jié)束轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前及時應(yīng)用了整體調(diào)剖技術(shù)，16 口注聚井中14口都進(jìn)行了整體調(diào)剖，調(diào)剖率88%，達(dá)到了大劑量深度區(qū)塊整體調(diào)剖技術(shù)的要求。

（2）調(diào)剖后，注入壓力上升、視吸水指數(shù)下降、吸水剖面改善，調(diào)剖期間區(qū)塊產(chǎn)出液聚合物濃度有所降低，調(diào)剖后產(chǎn)聚濃度基本穩(wěn)定，有效的防止了后續(xù)注水快速指進(jìn)，這是單井調(diào)剖無法達(dá)到的效果。

（3）注聚區(qū)塊轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前及時進(jìn)行整體調(diào)剖是改善開發(fā)效果的必要措施，通過調(diào)剖，抑制或減緩聚合物平面竄流，擴(kuò)大聚驅(qū)波及體積，延長聚合物驅(qū)見效期。

（4）深度調(diào)剖技術(shù)不僅是一種單純的降低產(chǎn)聚濃度、減緩產(chǎn)量遞減的被動措施，也是一種提高石油采收率的主動措施，V1-10層系現(xiàn)場實踐證明它是一種有效的挖潛手段。

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