唐生虎,蔣小慶,潘 義
(江蘇油田分公司采油一廠,江蘇揚州 225265)
CB油田儲層非均質性嚴重,注入水優(yōu)先沿高滲透層和大孔道形成指進流動,使油田迅速進入高含水和特高含水開發(fā)期。隨著注水開發(fā)時間的延長,注入水對地層的沖刷作用導致油藏非均質狀況進一步加劇。結合CB油田油藏地質特征和開發(fā)狀況,選取了C3K2t11+2和C3E1f11兩個開發(fā)單元4個注采井組開展整體調剖工藝的研究與應用,通過同一區(qū)塊兩個井組的同時調剖,發(fā)揮協(xié)同作用,起到油藏整體調剖的效果。
針對CB油田非均質性強的特點,根據油藏開發(fā)動態(tài),梳理出因平面和層間矛盾突出而導致水驅方向單一的開發(fā)單元。同時為了保證調剖工藝的有效性和增油效益,將區(qū)塊的剩余可采儲量也作為主要的參考指標。篩選出了CB油田的C3斷塊K2t11+2和C3斷塊E1f11的兩個開發(fā)單元。
1.2.1 選井原則 油藏決策是調驅井層篩選、調驅優(yōu)化設計的重點,根據PI決策理論,并結合以往調剖經驗,確定選擇原則為[1]:
(1)以水淹或水竄井區(qū)注水井為主,對應油井含水上升快。
(2)油水井對應關系好、調剖井組之間儲層具有良好的連通性,有較低的PI值。
(3)層間矛盾突出,部分層段存在高滲層或大孔道,注入水單層突進嚴重。
(4)措施井筒井況完好,儲層具有良好吸水能力,滿足正常注水及調剖注入需要。
(5)油水井挖潛難度增大,常規(guī)措施手段效果不明顯,井區(qū)剩余儲量較豐富。根據以上選井原則篩選出4個目標井組,分別為 C3-115、側 C3-17、C3-108、C3-19井組。
1.2.2 井組調剖潛力分析
1.2.2.1 井組有一定的剩余油 根據生產動態(tài)分析計算,4個目標井組控制儲量采出程度均低于區(qū)塊采出程度,且井組剩余可采儲量均大于5.0×104t。分析認為剩余油主要富集在注采井間水驅滯留區(qū)以及油藏高部位,通過調剖堵劑封堵井間優(yōu)勢通道,促使后續(xù)注入水改向或擴邊,將有利于剩余油的產出。
1.2.2.2 注采井連通性較好 目標井組油水井間連通性均較好,注采對應率達95.7%,有助于發(fā)揮調剖封堵優(yōu)勢通道,達到注入水改向的效果。
1.2.2.3 注水壓力較低,有較大升壓空間 4口注水井注水壓力都不高,小于或等于10.0 MPa,表明儲層注入性較好,能夠滿足堵劑的注入條件,相比干線壓力19 MPa,具有較大注入升壓空間。
1.2.2.4 層間矛盾突出,水驅方向性明顯 根據油井生產動態(tài),并結合注水井吸水剖面和示蹤劑測試等資料分析,4個注采井組存在明顯的水竄現(xiàn)象,水驅方向性明顯。
1.2.2.5 具備有利的調剖井網 調剖目標井位置好,井距適合,雙效對應油井多,更有利于發(fā)揮整體調剖的多向協(xié)同受效的作用。
(1)C3-115井、側C3-17井均為內部注水井,對應油井數(shù)多,井距100 m~300 m。C3-115井對應9口油井,側C3-17井對應7口油井,其中雙效受效井5口。
(2)C3-19井、C3-108井處于構造中高部位,面積井網注水,注水外溢少。C3-19井對應油井8口,C3-108井對應油井5口,其中雙效受效井3口。
總體來看,4個目標井組控制區(qū)域儲量較大,剩余油較豐富,井組含水均處于高含水期,水驅方向性比較明顯,通過實施調剖封堵優(yōu)勢通道,可以起到緩解注水矛盾,改善水驅效果,實現(xiàn)降水增油的作用。
結合陳3斷塊地層溫度(80℃)和注入水礦化度(38 669 mg/L)的條件及油藏高孔高滲的特征,篩選了預交聯(lián)顆粒與凍膠復合的調剖體系。兩者依靠堵劑類型、堵劑強度的組合封堵水井的高滲優(yōu)勢通道。
通過兩種溫度下的實驗,開展靜態(tài)成膠性能評價。80℃的樣品用來測試黏度,110℃的樣品用來觀察高溫下的穩(wěn)定性,實驗方案設計(見表1、表2)。從表中實驗得出,以上配方均可交聯(lián),成膠效果較好。80℃穩(wěn)定性好,30 d內都未脫水;110℃條件下SD-107的加入量越低穩(wěn)定性越好。
為封堵中高滲竄流通道,加入預交聯(lián)顆粒增加封堵強度。預交聯(lián)顆粒為有機、無機物質反應復合加工材料,吸水易膨脹,具有一定的強度、韌性,進入地層后通過擠壓破碎能繼續(xù)移動。顆粒與聚合物凝膠復合體系,既保證顆粒的懸浮運移,又能增強主體堵劑的強度。本次調剖,顆粒濃度設置(0.1%~0.2%),并根據實際注入壓力上升情況,適當調節(jié)。
一般采用調剖半徑公式:
式中:V′-調剖劑的估算用量,m3;R2-調剖劑在高滲透層外沿半徑,m;R1-調剖劑在高滲透層內沿半徑,m;h-注水地層厚度,m;φ-注水地層的孔隙度;α-高滲透層厚度占注水地層厚度的分數(shù),取10%~30%;γ-調剖劑注入的方向系數(shù),取0.25~1。
通過分析地層壓力梯度分布及其余井組動態(tài)數(shù)據,在近井地帶3 m~15 m壓力梯度大,設置封堵能力較強的強凍膠調剖段塞;15 m~25 m壓力梯度較小,壓力梯度曲線變平緩,設置能夠進入深部進行液流轉向的弱凍膠段塞,實現(xiàn)深部調剖。
調剖劑的注入以正常注堵劑的壓力上升1 MPa~3 MPa為宜,設計本輪次最高注入限壓19 MPa。
表1 凍膠配方優(yōu)化設計表
表2 80℃條件下黏度數(shù)據
調剖劑的注入速度應接近注水井的注水速度,同時也需考慮注入設備的條件和施工時間的要求,結合注水量要求,井口調剖泵注入凍膠注入速度為1.5 m3/h~3 m3/h。
采用復合凍膠體系實施了C3-115、側C3-17、C3-108及C3-19四個注采井組調剖,累計注入7 554 m3調剖液,注采井組高部位油井見到較好增油效果,截至2018年12月底累計增油771 t,目前井口日增油8.1 t。
(1)調剖后PI值大幅上升:從調剖前后4個井組的壓降曲線來看,PI值大幅上升,大孔道得到有效封堵,達到了調剖的目的。
(2)注水剖面得到明顯改善:主吸層9號層相對吸水量由75.29%下降到24.28%,12號層吸水量從4.8%上升到41.12%,其他各小層也有所增加。
(3)對應油井降水增油效果明顯:①C3K2t11+2:C3-115、側C3-17調剖后C3平9、C3平19兩口井含水下降,日增油 4.1 t,C3-27 井日增油量 1.9 t。②C3E1f11:C3-108、C3-19井調剖后,C3-100井含水下降,日增油0.9 t,C3-5井日增油1.2 t。
(1)結合油藏特征、生產動態(tài),從縱向上、平面上對調剖井組進行了全面分析,找出開發(fā)上的主要矛盾,提高了整體調剖工藝的針對性和有效性。
(2)形成了適合CB油田油藏特征的堵劑體系,從現(xiàn)場應用效果來看,復合型的堵劑能滿足大孔道高滲流通道的封堵作用。
(3)調剖堵劑沿低壓井區(qū)方向性明確,低壓井呈現(xiàn)液量下降態(tài)勢。注采井組高部位油井相對低部位受效好,物源主要集中于構造高部位。
(4)從調剖效果來看,整體調剖工藝總體起到了改善注水剖面,縮小平面矛盾的目的,起到了控水增油的效果。