余 倩,王雷緒,燕收廣,張春萍,趙月勤,武 杰

(1.中國石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院,河南南陽473132;2.中國石化河南石油勘探局水電廠)

造紙廢液調(diào)剖劑在下二門油田的應(yīng)用

余 倩1,王雷緒1,燕收廣1,張春萍1,趙月勤1,武 杰2

(1.中國石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院,河南南陽473132;2.中國石化河南石油勘探局水電廠)

針對(duì)下二門油田中上層系平面及縱向上非均質(zhì)性特別嚴(yán)重,吸水剖面存在較大差異等特點(diǎn),從造紙廢液調(diào)剖劑的調(diào)剖機(jī)理及地層對(duì)調(diào)剖劑的性能要求等方面論述了造紙廢液調(diào)剖劑應(yīng)用技術(shù)?，F(xiàn)場應(yīng)用實(shí)例及試驗(yàn)證明,合適的深部調(diào)剖措施仍然是聚驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)階段進(jìn)一步提高采收率較為合理有效的辦法。

造紙廢液;調(diào)剖劑;下二門油田;啟動(dòng)壓力

下二門油田的儲(chǔ)層砂體為侯莊三角洲前緣沉積,水下分流河道和河道側(cè)緣構(gòu)成了油區(qū)范圍內(nèi)砂體的主體。受構(gòu)造和沉積相的雙重控制,平面及縱向上砂體微相、物性變化快,非均質(zhì)性特別嚴(yán)重。示蹤劑監(jiān)測結(jié)果表明,平面注水推進(jìn)速度在不同的方向差異大,注水方向性強(qiáng),竄流嚴(yán)重;縱向上高滲透層段吸水能力強(qiáng),控制難度大;層間層內(nèi)動(dòng)用不均,中低滲透層的潛力有待發(fā)揮[1]。

下二門油田中上層系于2008年1月達(dá)到方案設(shè)計(jì)的注聚量,將轉(zhuǎn)入后續(xù)水驅(qū)開發(fā),從注聚過程看,各注入井均存在明顯的優(yōu)勢,吸水剖面上也存在較大差異,為了防止轉(zhuǎn)水驅(qū)后注水的快速突破,進(jìn)一步延長聚合物驅(qū)效果,有必要在轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前進(jìn)行一次整體調(diào)剖。根據(jù)轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)前地層對(duì)調(diào)剖劑各項(xiàng)性能的要求,決定采用造紙廢液調(diào)驅(qū)技術(shù)。

造紙廢液是堿法造紙產(chǎn)生的廢液,有獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì),作為驅(qū)油用劑,它既可以改善外排造成的環(huán)境污染,又可獲得較高的采收率和較好的經(jīng)濟(jì)效益[2]?，F(xiàn)場施工時(shí),可用三采站內(nèi)現(xiàn)有的擠注泵直接對(duì)多口水井同時(shí)施工,既簡單方便,又可節(jié)省施工費(fèi)用,同時(shí)還可將造紙廢液調(diào)剖技術(shù)與造紙廢液驅(qū)油技術(shù)配套使用,對(duì)聚驅(qū)后減緩油井遞減、穩(wěn)定后續(xù)產(chǎn)量,甚至小幅度提高區(qū)塊產(chǎn)量都有很大的促進(jìn)作用。

1 造紙廢液調(diào)剖劑的調(diào)剖機(jī)理和性能

該調(diào)剖劑機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面:一是利用膠沅膠束的顆粒性特點(diǎn),確保其在被擠入油藏時(shí)以進(jìn)入大孔道和高滲透層帶為主,僅有很少部分會(huì)污染油藏中低滲透層帶;二是由于膠沅膠束微粒的曲張性,其在更高壓力下會(huì)發(fā)生卷曲收縮,從而進(jìn)入油藏深部孔隙而不會(huì)被剪切、斷裂,一旦進(jìn)入油藏深部后,隨著其承受壓力的降低,膠沅膠束微粒將重新吸水膨脹;三是利用地層的濾失作用,使膠沅膠束微粒過濾、沉積、吸附在油藏大孔道和高滲透層帶內(nèi),從而降低油藏大孔道或高滲透層帶的滲透性、堵塞地層水流通道、改變注入水走向,達(dá)到調(diào)整油藏深部吸水剖面的目的。

調(diào)剖性能:①懸浮性良好,易于進(jìn)行現(xiàn)場配置,既可用100 r/min的攪拌器配置,也可用射流泵或高壓水流沖稀配置。②膠束直徑介于10～150μm,可根據(jù)地層需求進(jìn)行調(diào)整。③基本配方為0.5%～1.5%+水沖稀。④適應(yīng)于20～220℃的溫度范圍;在220℃密封狀態(tài)下的熱穩(wěn)定時(shí)間240 d。⑤適應(yīng)于回注污水的高鹽(0.5～150 g/L)環(huán)境;抗剪切。⑥適應(yīng)劑量為500～25 000 m3。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 選井

根據(jù)注水井調(diào)剖選井原則,選擇在下二門油田中上層系的5-112井、T5-351井進(jìn)行調(diào)剖。

2.2 施工參數(shù)設(shè)計(jì)

2.2.1調(diào)剖劑用量的確定方法

用近井孔隙體積+遠(yuǎn)井舌進(jìn)孔道孔隙體積模型公式V=[0.5+LnRy/(Rjcosπ/n)]nRj2hφsin2π/(n+v)。

其中:V——優(yōu)化設(shè)計(jì)的調(diào)剖總劑量,m3;n——為井下砂層所有竄流方向數(shù),包括油藏古河道或砂體高滲透發(fā)育的兩個(gè)方向、竄流井或?qū)?yīng)油井方向的總和(對(duì)應(yīng)油井的竄流情況,可以通過示蹤劑技術(shù)來確定)n≥3;Ry——統(tǒng)一的舌進(jìn)孔道半徑,即遠(yuǎn)井調(diào)剖半徑,m;Rj——近井調(diào)剖半徑,根據(jù)具體施工井的注水情況來確定,m;h——調(diào)剖層砂厚,m;φ——調(diào)剖層平均孔隙度 ,%;cosπ/n——竄流方向半夾角的余弦函數(shù)值;sin2π/n——竄流方向夾角正弦函數(shù),v——?jiǎng)┝空{(diào)節(jié)余量,一般取±100 m3。

2.2.2施工排量與注入壓力的確定

從理論上講,注水井調(diào)剖的施工排量與其相應(yīng)的施工壓力,應(yīng)小于注水井原高吸水層注水壓力與注入速度,才能減少或避免對(duì)原低吸水層的污染;同時(shí)為取得更好的效果,現(xiàn)場施工時(shí)要仔細(xì)觀察注入壓力變化情況,原則上以壓力定排量[3-5]。

2.3調(diào)剖施工過程

從2008年4月28日到2008年6月20日,下5-112井共擠注大劑量調(diào)剖劑4 600 m3,累計(jì)頂替水2 500 m3,排量控制在5 m3/h,壓力在5.5～12.5 M Pa之間。從2008年5月12日到2008年6月20日結(jié)束,T5-351井共擠注大劑量調(diào)剖劑3 600 m3,期間頂替水約500 m3,調(diào)剖劑排量控制在5～6 m3/h,壓力在7～11 M Pa之間。

3 效果分析

3.1 壓降曲線明顯變緩

調(diào)剖后壓降明顯變緩,這說明地層大孔道和高滲透層帶得到封堵,地層能量有所提高,平面上吸水矛盾得到改善,初步達(dá)到了地質(zhì)方案所要求的調(diào)剖目的(圖1)。

圖1 下5-112井調(diào)剖前后壓降曲線對(duì)比

3.2 啟動(dòng)壓力大幅提高

下5-112井調(diào)前高滲透帶啟動(dòng)壓力高,低滲透帶啟動(dòng)壓力低,其高滲透帶啟動(dòng)壓力5.32 M Pa、吸水指數(shù)92.59 m3/(M Pa·d);低滲透帶啟動(dòng)壓力4.22 M Pa、吸水指數(shù) 47.17 m3/(M Pa ·d);調(diào)剖后 ,下5-112井油層吸水不再分帶,其啟動(dòng)壓力11.272 M Pa、吸水指數(shù)為90.91 m3/(M Pa·d),啟動(dòng)壓力比調(diào)剖前大幅提高,吸水指數(shù)比調(diào)前的高滲透帶低、比調(diào)前的低滲透帶明顯提高(圖2)。

3.3 區(qū)塊產(chǎn)油量從調(diào)剖前的遞減轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)剖后的遞增

圖2 下5-112井調(diào)剖前后吸水指示曲線對(duì)比

調(diào)剖前區(qū)塊產(chǎn)油量年遞減為25.524 t,調(diào)剖后區(qū)塊產(chǎn)油量不僅不再遞減、而且略有增產(chǎn)(年增產(chǎn)為7.884 t)(圖 3)。

按此計(jì)算,調(diào)剖后凈增油280.32 t,減少遞減899.84 t,調(diào)剖合計(jì)增油1 180.16 t、調(diào)剖有效時(shí)間已達(dá)160 d且繼續(xù)有效。

圖3 調(diào)剖前后區(qū)塊日產(chǎn)油量趨勢對(duì)比

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)下二門中上油組聚驅(qū)后轉(zhuǎn)水驅(qū)前,下5-112和 T5-351兩井調(diào)剖施工效果良好,不僅達(dá)到了減小區(qū)塊遞減率、穩(wěn)定區(qū)塊后續(xù)注水階段產(chǎn)油量的目的,而且抑制了地層高滲透帶的吸水能力,大幅度提高了地層低滲透帶的吸水量,大大改善了區(qū)塊的注水狀況。

(2)聚驅(qū)后區(qū)塊至少部分地層仍有較大的挖潛余地,只要選擇恰當(dāng)合適的工藝措施,仍然可以穩(wěn)定部分聚驅(qū)后轉(zhuǎn)水驅(qū)區(qū)塊的產(chǎn)油量(甚至可能提高個(gè)別區(qū)塊的產(chǎn)量),延長聚驅(qū)效果,進(jìn)一步提高采收率[4]。

(3)將“近井多邊形+遠(yuǎn)井舌進(jìn)”孔道孔隙體積模型與造紙廢液調(diào)剖劑相結(jié)合,為聚驅(qū)后轉(zhuǎn)水驅(qū)區(qū)塊及一般非均質(zhì)地層進(jìn)一步穩(wěn)產(chǎn)、延長開發(fā)效果、提高采收率提供了一條較好的措施手段,為聚驅(qū)后區(qū)塊進(jìn)一步挖潛作了一次非常有意義的嘗試。

(4)造紙廢液調(diào)剖劑的主劑為造紙廢液,能滿足對(duì)地層深部調(diào)剖的大劑量要求,但堵劑配方和注入工藝還有待進(jìn)一步的優(yōu)化,改善下二門油田的注水開發(fā)效果。

[1] 金留青,翁靜.調(diào)剖技術(shù)在下二門油田后期開發(fā)中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2006,28(3):349-351.

[2] 李孟濤,張浩,劉先貴.利用造紙廢液提高稠油油田采收率[J].特種油氣藏,2005,12(5):87-90.

[3] 王從領(lǐng),曾玲,車萬俠,等.凝膠顆粒再交聯(lián)調(diào)剖技術(shù)[J].石油地質(zhì)與工程,2010,24(3):79-81.

[4] 付小坡,曾佳軍,高文明,等.聚合物驅(qū)后進(jìn)一步提高采收率技術(shù)綜述[J].石油地質(zhì)與工程,2010,24(5):88-90.

[5] 王聰,張冬會(huì),李福軍,等.乳液在淺調(diào)剖體系的研究與應(yīng)用[J].斷塊油氣田,2009,16(2):109-111.

TE357.4

A

1673-8217(2011)05-0134-03

2011-02-12;改回日期:2011-05-23

余倩,工程師,1969年生,1990年畢業(yè)于南陽師范學(xué)院,現(xiàn)從事油田化學(xué)調(diào)剖堵水技術(shù)的研究工作。

編輯:劉洪樹