喇嘛甸油田二類(lèi)油層強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)效果研究

姚遠(yuǎn) (中石油大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠,黑龍江大慶 163114)

喇嘛甸油田二類(lèi)油層強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)效果研究

姚遠(yuǎn) (中石油大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠,黑龍江大慶 163114)

大慶長(zhǎng)垣南部油層相對(duì)均質(zhì),而長(zhǎng)垣北部,特別是喇嘛甸油田非均質(zhì)性強(qiáng),為探索非均質(zhì)性較強(qiáng)油田接替穩(wěn)產(chǎn)的可行性,2007年在喇嘛甸油田北東塊開(kāi)展強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),深入研究非均質(zhì)厚油層三元復(fù)合驅(qū)開(kāi)發(fā)規(guī)律。以室內(nèi)試驗(yàn)為指導(dǎo),依據(jù)喇嘛甸油田非均質(zhì)厚油層特點(diǎn),優(yōu)化了三元復(fù)合體系注入方案,實(shí)現(xiàn)了非均質(zhì)厚油層三元復(fù)合驅(qū)的有效注入。在試驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)油水井動(dòng)態(tài)資料及時(shí)進(jìn)行注采方案調(diào)整,努力提高油層動(dòng)用程度,使試驗(yàn)區(qū)油層動(dòng)用程度保持在90%以上。

二類(lèi)油層;三元復(fù)合驅(qū);非均質(zhì)油層;動(dòng)用程度

普通聚合物驅(qū)可提高采收率10%～12%,采用高濃度聚合物驅(qū)可提高采收率16%,若采用三元復(fù)合驅(qū)可提高采收率18%～20%,比高濃度聚驅(qū)提高采收率幅度大[1]。因此,為探索非均質(zhì)性較為嚴(yán)重的二類(lèi)厚油層三元復(fù)合驅(qū)的可行性,2007在喇嘛甸油田北東塊開(kāi)展礦場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)?zāi)康膶覵Ⅲ4-10油層,平均砂巖厚度11.7m,平均有效厚度8.8m,平均滲透率676×10-3μm2,面積1.42km2,孔隙體積341.7×104m3,地質(zhì)儲(chǔ)量176.5×104t,采用120m井距五點(diǎn)法面積井網(wǎng)。共有油水井107口,其中注入井45口,采油井62口,中心井28口。截止到目前,試驗(yàn)區(qū)累積注入溶液252.7×104m3,注入油層孔隙體積0.740PV,其中累積注入三元液185.7×104m3,注入油層孔隙體積0.544PV。三元階段累積注入聚合物干粉4696.8t(商品量)。28口中心采油井累積增油18.1×104t,階段提高采收率18.47%。通過(guò)近5年的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),對(duì)喇嘛甸油田二類(lèi)油層強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)油層動(dòng)用特點(diǎn)、油井見(jiàn)效特點(diǎn)、化學(xué)劑分布規(guī)律進(jìn)行了總結(jié),對(duì)于探索喇嘛甸油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的新技術(shù)和改善三元復(fù)合驅(qū)效果具有重要的指導(dǎo)意義。

1 方案設(shè)計(jì)

1.1 依據(jù)喇嘛甸油田非均質(zhì)厚油層特點(diǎn),優(yōu)化三元復(fù)合體系注入方案

方案優(yōu)化是提高油層動(dòng)用程度的基礎(chǔ)。喇嘛甸油田二類(lèi)油層具有典型的非均質(zhì)厚油層特征。目前三元體系通常設(shè)計(jì)前置聚合物濃度1300mg/L,用量0.0375PV,三元主段塞黏度在40mPa·s左右。該體系黏度低,擴(kuò)大波及體積的作用不明顯,影響三元驅(qū)效果。因此,根據(jù)喇嘛甸油田二類(lèi)油層特點(diǎn),對(duì)三元注入體系進(jìn)行優(yōu)化,提高在非均質(zhì)油層的適應(yīng)性[2]。

1)提高前置聚合物段塞濃度及用量。加入高濃度聚合物前置段塞可增強(qiáng)復(fù)合驅(qū)效果[3]。前置段塞的注入,由于黏度增加,在注入復(fù)合體系之前,吸水剖面已經(jīng)得到明顯的改善,注入復(fù)合體系時(shí),可降低高滲透條帶的流動(dòng)性,防止低效竄流,起到堵塞大孔道、調(diào)整剖面的作用。研究表明,隨著前置段塞濃度和用量的增加,提高采收率幅度增大。因此方案優(yōu)化設(shè)計(jì)前置聚合物濃度由1300mg/L提高至2500mg/L,同時(shí)用量由0.0375PV提高至0.075PV。

2)提高三元復(fù)合驅(qū)油體系黏度。室內(nèi)試驗(yàn)表明,三元驅(qū)的流度比對(duì)驅(qū)油效果影響較大。隨流度比降低,采收率逐漸增大。當(dāng)黏度由40m Pa·s提高到80mPa·s,采收率提高2.4%。北東塊二類(lèi)油層三元復(fù)合驅(qū)油試驗(yàn)區(qū)滲透率變異系數(shù)為0.73,為提高三元復(fù)合體系的波及體積,三元主段塞聚合物濃度設(shè)計(jì)為2500mg/L,體系黏度至80mPa·s。

在綜合考慮最佳段塞組合設(shè)計(jì)和最大提高采收率基礎(chǔ)上,試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)采用 “前置聚合物段塞+三元復(fù)合驅(qū)主段塞+三元復(fù)合驅(qū)副段塞+后續(xù)保護(hù)段塞”組合段塞注入模式。已完成前置聚合物段塞和三元主、副段塞注入,目前已分批轉(zhuǎn)注后續(xù)保護(hù)段塞。

1.2 針對(duì)井間油層發(fā)育差異,個(gè)性化設(shè)計(jì)單井注入?yún)?shù)

1)結(jié)合油層性質(zhì)匹配單井注入濃度。依據(jù)試驗(yàn)區(qū)單井滲透率發(fā)育狀況,對(duì)單井注入濃度進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。

以河道砂發(fā)育為主的井組注入濃度設(shè)計(jì)為2000～2500mg/L。其中對(duì)滲透率大于0.8μm2(平均滲透率1.085μm2)井組注入濃度設(shè)計(jì)為2500mg/L;對(duì)滲透率小于0.8μm2(平均滲透率0.698μm2)井組注入濃度設(shè)計(jì)為2000mg/L。以河間砂發(fā)育為主的井組注入濃度設(shè)計(jì)為1500～2000mg/L。其中對(duì)滲透率相對(duì)較高(平均滲透率0.528μm2)的井組注入濃度設(shè)計(jì)為2000mg/L;對(duì)滲透率相對(duì)較低(平均滲透率0.388μm2)的井組注入濃度設(shè)計(jì)為1500mg/L。

以表外及尖滅發(fā)育為主的井組注入濃度設(shè)計(jì)為1000～1500mg/L。

2)結(jié)合注采能力匹配單井注入速度。依據(jù)試驗(yàn)區(qū)注入能力,對(duì)單井注入速度進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。

以河道砂發(fā)育為主,地層壓力、注入壓力水平較低的井組注入速度設(shè)計(jì)為0.18～0.20PV/a。

以河道砂發(fā)育為主,地層壓力、注入壓力水平較高的井組及以河間砂發(fā)育為主,地層壓力、注入壓力水平較低的井組注入速度設(shè)計(jì)為0.16～0.18PV/a。

以河間砂發(fā)育為主,地層壓力、注入壓力水平較高的井組及以表外、尖滅發(fā)育為主,地層壓力、注入壓力水平較低井組注入速度設(shè)計(jì)為0.14～0.16PV/a。

以表外、尖滅發(fā)育為主,地層壓力、注入壓力水平較高的井組注入速度設(shè)計(jì)為0.12～0.14PV/a。

2 油層動(dòng)用特點(diǎn)

2.1 油層動(dòng)用程度高

1)有效厚度動(dòng)用比例達(dá)到90%以上。統(tǒng)計(jì)32口連續(xù)資料井不同有效厚度吸水狀況,各有效厚度級(jí)別動(dòng)用程度均有不同程度增加。有效厚度小于0.5m的油層,水驅(qū)階段動(dòng)用比例56.8%,三元驅(qū)最高動(dòng)用比例達(dá)91.4%,比水驅(qū)階段動(dòng)用比例提高44.6%;有效厚度0.5～2.0m的油層,水驅(qū)階段動(dòng)用比例82.7%,三元驅(qū)最高動(dòng)用比例達(dá)98.2%,比水驅(qū)階段動(dòng)用比例提高15.5%;有效厚度大于2.0m的油層,水驅(qū)階段動(dòng)用比例85.5%,三元驅(qū)最高動(dòng)用比例達(dá)98.2%,比水驅(qū)階段動(dòng)用比例提高12.7%。目前有效厚度動(dòng)用比例為97.4%,與水驅(qū)相比動(dòng)用比例增加13.1%。

2)低滲透層動(dòng)用比例提高幅度大。從不同滲透率級(jí)別有效厚度動(dòng)用狀況看,三元段塞注入后油層動(dòng)用程度提高。滲透率小于0.1μm2的油層,水驅(qū)階段有效厚度動(dòng)用比例50.0%,三元驅(qū)后有效厚度最高動(dòng)用比例達(dá)92.6%,比水驅(qū)階段提高42.6%;滲透率在0.1～0.3μm2的油層,水驅(qū)階段有效厚度動(dòng)用比例80.5%,三元驅(qū)有效厚度最高動(dòng)用比例達(dá)98.2%,比水驅(qū)階段提高17.7%;滲透率0.3～0.5μm2的油層,水驅(qū)階段有效厚度動(dòng)用比例93.9%,三元驅(qū)有效厚度最高動(dòng)用比例達(dá)100%,比水驅(qū)階段動(dòng)用比例提高16.1%;滲透率大于等于0.5μm2的油層,水驅(qū)階段動(dòng)用比例83.9%,三元驅(qū)最高動(dòng)用比例達(dá)97.9%,比水驅(qū)階段動(dòng)用比例提高14.0%。

3)河道、河間砂體動(dòng)用比例均在90%以上。32口連續(xù)資料井中104個(gè)油層發(fā)育河道砂體,河道砂巖厚度314.0m,有效厚度274.2m,有效滲透率0.728μm2。水驅(qū)階段油層動(dòng)用比例85.0%,三元驅(qū)最高動(dòng)用比例達(dá)97.9%,比水驅(qū)階段動(dòng)用比例提高12.9%。

69個(gè)油層發(fā)育河間砂體,河間砂體砂巖厚度86.8m,有效厚度41.3m,有效滲透率0.287μm2。水驅(qū)階段油層動(dòng)用比例79.9%,三元驅(qū)最高動(dòng)用比例達(dá)95.4%,比水驅(qū)階段動(dòng)用比例提高15.5%。

4)表外儲(chǔ)層得到有效動(dòng)用,獨(dú)立表外動(dòng)用程度可達(dá)70%以上。32口連續(xù)資料井中18口井發(fā)育表外儲(chǔ)層,其中12口井發(fā)育獨(dú)立表外。水驅(qū)階段油層動(dòng)用比例33.1%,三元驅(qū)最高動(dòng)用比例達(dá)77.2%,比水驅(qū)階段動(dòng)用比例提高44.1%。

試驗(yàn)區(qū)表外儲(chǔ)層厚度13.6m,占總油層厚度的8.15%,三元體系能使表外儲(chǔ)層動(dòng)用程度達(dá)到70%以上,為試驗(yàn)區(qū)增加了一定可采儲(chǔ)量,進(jìn)而達(dá)到提高采收率的目的。

2.2 層間動(dòng)用相對(duì)均衡

試驗(yàn)區(qū)32口連續(xù)對(duì)比井高吸水層段的相對(duì)吸水量由試驗(yàn)前的63.5%下降至29.2%,下降34.3%。低吸水層段的相對(duì)吸水量由試驗(yàn)前的7.3%上升至目前的24.10%,上升16.8%。

各沉積單元間吸水狀況相對(duì)均衡,水驅(qū)階段層間吸水差異較大,SⅢ4+5、SⅢ6+7吸水量較多,分別為31.5%、28.1%;目前SⅢ4+5～SⅢ10沉積單元相對(duì)吸水量分別為21.6%、18.6%、22.5%、26.7%和10.3%,層間動(dòng)用相對(duì)均衡。

3 采油井見(jiàn)效特點(diǎn)

三元復(fù)合驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)增油降水效果顯著[4],注入化學(xué)劑0.031PV開(kāi)始見(jiàn)效,注入化學(xué)劑0.15PV進(jìn)入見(jiàn)效高峰期,28口中心采油井見(jiàn)效27口,見(jiàn)效比例96.4%。中心井區(qū)階段采出程度22.67%,階段提高采收率18.47%,預(yù)計(jì)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)可提高采收率在20%,最終采出程度達(dá)60.3%。但受儲(chǔ)層發(fā)育影響,井組間見(jiàn)效特點(diǎn)存在差異。中心井階段采出程度存在差異,其中大于30%的有4口井, 20%～30%的有11口井,10%～20%的有6口,小于10%的有7口。含水下降幅度不同。見(jiàn)效井平均含水最大下降39%,其中含水下降幅度大于50%的有6口井,含水下降幅度在40%～50%的有6口井,含水下降幅度在20%～40%的有10口井,含水下降幅度小于20%的有5口井。

根據(jù)沉積條件不同中心井可以分為3種類(lèi)型。

1)注采井間多期河道砂發(fā)育井組,注采能力強(qiáng)、低含水穩(wěn)定期長(zhǎng),提高采收率幅度大。該類(lèi)井有16口,平均砂巖厚度15.5m,有效厚度12.4m,有效滲透率0.75μm2,平均單井河道砂厚度10.7m,井網(wǎng)控制程度86%。在多個(gè)沉積單元發(fā)育連續(xù)沉積的河道砂體,注采井間油層厚度大、物性好、連續(xù)性強(qiáng),三元段塞推進(jìn)均勻,見(jiàn)效好。在注入0.103PV以后見(jiàn)效,低含水期持續(xù)32個(gè)月,階段采出程度24.7%,階段提高采收率19.5%。

2)注采井間油層為單一河道砂體井組,剩余油飽和度較高,見(jiàn)效早、含水下降幅度大,但含水回升速度快。這類(lèi)井有5口,主要位于試驗(yàn)區(qū)西部窄小河道內(nèi),縱向上單一河道發(fā)育,平均砂巖厚度10.1m,有效厚度6.5m,有效滲透率0.526μm2,平均單井河道砂厚度3.5m,井網(wǎng)控制程度74.1%。主要受同一河道內(nèi)注入井影響,見(jiàn)效早但含水回升速度快。注入0.038PV以后開(kāi)始見(jiàn)效,含水最低下降了42.8%,8個(gè)月后含水開(kāi)始回升,階段采出程度24.2%,階段提高采收率17.3%。

3)注采井間存在相變井組,含水降幅小、低含水穩(wěn)定期短。這類(lèi)井有7口,位于河道邊部或者兩相交界處,由于相帶變化導(dǎo)致連通關(guān)系變差,注采不完善。砂巖厚度9.2m,有效厚度6.4m,有效滲透率0.449μm2,平均單井河道砂厚度3.6m,井網(wǎng)控制程度71.0%。注入0.089PV以后開(kāi)始見(jiàn)效,含水最低下降了18%,低含水穩(wěn)定期短,階段采出程度14.1%,階段提高采收率10.1%。

4 結(jié)論

1)通過(guò)方案優(yōu)化能夠?qū)崿F(xiàn)非均質(zhì)厚油層三元體系的有效注入。

2)三元體系油層動(dòng)用程度高,有效厚度動(dòng)用比例在90%以上。

3)油層沉積特征影響井組見(jiàn)效規(guī)律,多期河道發(fā)育井組開(kāi)發(fā)效果最好。

[1]于佰林,孫國(guó)榮.三元復(fù)合驅(qū)物理模擬及優(yōu)化研究[J].河南石油,2004,18(5):35-36.

[2]李華斌,高樹(shù)棠,楊振宇,等.堿/表面活性劑/聚合物三元復(fù)合驅(qū)方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].油田化學(xué),1996,13(3):277-283.

[3]吳文祥,孫靈輝,胡錦強(qiáng),等.聚合物及表面活性劑前置段塞對(duì)三元復(fù)合驅(qū)采收率影響[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào),2005,29(6): 95-97,114.

[4]程杰成,廖廣志,楊振宇,等.大慶油田三元復(fù)合驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)綜述[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā),2001,20(2):46-49.

[編輯] 洪云飛

TE357.45

A

1673-1409(2014)20-0113-03

2014-03-03

姚遠(yuǎn)(1979-),女,工程師,現(xiàn)主要從事注入井動(dòng)態(tài)分析方面的研究工作。