孫堯堯,肖 宇,代齊加
(中海石油(中國(guó))有限公司 天津分公司,天津 塘沽 300459)
渤海某油田地處渤海海域南部,位于黃河口凹陷東洼北緣,是由多條晚期斷層控制的構(gòu)造-巖性油氣藏[1]。主要含油層系為明化鎮(zhèn)組下段,中上部主要以曲流河沉積為主,下部屬于淺水三角洲沉積,發(fā)育三角洲平原和三角洲前緣亞相。主要為細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖,巖石成分成熟度低,碎屑顆粒為石英、長(zhǎng)石、巖屑及少量云母和重礦物[2]。巖石孔隙發(fā)育,連通性好,以粒間孔隙為主。儲(chǔ)層物性較好,孔隙度在27.3%~41.4%,平均34.4%。滲透率分布范圍25.0~3 721.0 mD,平均1 080.0 mD,具有中高孔滲特征,較強(qiáng)的非均質(zhì)性[3-4]。
根據(jù)MDT測(cè)壓和DST測(cè)試資料,壓力梯度為0.992 MPa/100 m,溫度梯度為3.57 ℃/100 m,屬正常壓力、溫度系統(tǒng),流體特征數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。由表1可以看出,流體性質(zhì)較好,明化鎮(zhèn)組下段為中質(zhì)油,總體具有黏度低、含硫量低、膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量少~中等特點(diǎn)。
渤海某油田于2014年5月投產(chǎn),共投產(chǎn)開(kāi)發(fā)井16口,注水井7口。目前,綜合含水率63.7%,氣油比117.0 m3/m3,采出程度13.7%。開(kāi)發(fā)中存在的主要問(wèn)題如下:
1)注采井網(wǎng)不完善,含水上升快。目前處于中高含水期,由于砂體注采井距較大,存在注水優(yōu)勢(shì)通道,2-1395砂體和3-1412砂體含水上升過(guò)快。
2)連通性認(rèn)識(shí)不清,存在超注和欠注。目前油田各主力砂體地層壓力相對(duì)原始地層壓力均有一定程度下降,由于注采井間連通性較差,2-1395砂體油井受效差。由于儲(chǔ)層內(nèi)部連通性認(rèn)識(shí)不清,3-1412砂體內(nèi)部小層存在超注和欠注現(xiàn)象。
3)低效井造成部分儲(chǔ)量無(wú)法動(dòng)用。3-1412砂體東側(cè)的生產(chǎn)井C5H井,由于工程原因,實(shí)際生產(chǎn)的篩管油層僅為99.0 m,兩次酸化解堵,實(shí)施效果較差。目前C5H井日產(chǎn)油13 m3/d,含水率28.4%,3-1412砂體東側(cè)采出程度僅為2.0%,砂體東側(cè)儲(chǔ)量無(wú)法得到有效動(dòng)用。
在線深部調(diào)驅(qū)技術(shù)是一項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)在線注入的穩(wěn)油控水技術(shù)[5]。該技術(shù)由“調(diào)”和“驅(qū)”兩個(gè)體系組成,在工藝上,通過(guò)試注、調(diào)剖、驅(qū)油三個(gè)階段達(dá)成目標(biāo)。與傳統(tǒng)的深部調(diào)驅(qū)工藝相比,具有流程緊湊、占地空間小、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn),適用于海上平臺(tái)工期要求高、空間相對(duì)受限的工作環(huán)境。
“調(diào)”體系設(shè)計(jì)為優(yōu)先進(jìn)入高滲透層深部,微觀上體現(xiàn)為在孔喉、裂縫形成不可流動(dòng)的高強(qiáng)度三維網(wǎng)狀體,對(duì)高滲透層進(jìn)行有效封堵,宏觀上體現(xiàn)為原有的水流優(yōu)勢(shì)通道方向的水驅(qū)沿程阻力增加,抑制高滲層吸水,啟動(dòng)中低滲透層,改善層間矛盾。
“驅(qū)”體系則是一種“固液共存”的調(diào)驅(qū)體系,該體系表觀黏度低,易于進(jìn)入儲(chǔ)層深部,在孔喉處堆積-堵塞-變形通過(guò),實(shí)現(xiàn)吼道暫堵、突破、再暫堵、再突破,逐級(jí)改變水流方向,擴(kuò)大波及體積,實(shí)現(xiàn)逐級(jí)深部調(diào)驅(qū)[6]。
在線調(diào)驅(qū)設(shè)備主要由注入撬、破乳器、靜態(tài)混合器、流量計(jì)等部分組成(見(jiàn)圖1),根據(jù)體系需要,在注入撬A內(nèi)注入聚合物和穩(wěn)定劑(微球和乳液聚合物)[7],經(jīng)初步攪拌,經(jīng)由計(jì)量泵、破乳器,再高壓注入水內(nèi),與注入撬B內(nèi)的交聯(lián)劑(預(yù)交聯(lián)劑)初步混合、溶解,然后經(jīng)由靜態(tài)混合器充分混合,注入作業(yè)井井口。該流程工藝簡(jiǎn)單、易于操作,占地面積小,能夠與多種海上作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。與傳統(tǒng)調(diào)驅(qū)技術(shù)相比,具有以下特點(diǎn):
1)施工設(shè)備模塊化[8],單井單撬作業(yè)僅需要11 m2,適應(yīng)海上平臺(tái)空間受限的工作環(huán)境。裝置流程緊湊,體積小,質(zhì)量輕,安裝方便;
2)生產(chǎn)運(yùn)行、管理成本低,流程自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單,維修方便;
3)滿足環(huán)保和安全的要求。
渤海某油田C08H井組井位于3-NmⅢ-1412砂體,平均孔隙度32.8%,平均滲透率1 598.0 mD,屬于中、高孔滲油藏。井組內(nèi)有注入井2口:C08H、C9H井,生產(chǎn)井3口:C5H、C7H、C10H,2注3采,所有注采井均為水平井(見(jiàn)圖2)。2016年6月24日,C9H井停注。經(jīng)連通性分析,C7H主要受C08H井影響,C10H只受C08H井注入影響。截至2017年5月,該井組累產(chǎn)液67.9×104m3,累產(chǎn)油43.0×104m3,累注水76.5×104m3,累計(jì)注采比0.87,采出程度15.2%。通過(guò)壓力指數(shù)決策技術(shù),C08H井PI、FD值在區(qū)塊內(nèi)處于較低水平,因此考慮實(shí)施調(diào)驅(qū)作業(yè)。
作業(yè)目的為調(diào)整C08H井吸水剖面,改善層內(nèi)矛盾,封堵優(yōu)勢(shì)通道以控制C7H、C10H含水上升速度,擴(kuò)大波及體積,提高采收率[9]。在工藝上主要通過(guò)試注段塞、調(diào)剖段塞、驅(qū)油段塞三個(gè)階段完成。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室研究,篩選得到適合該油田的體系配方,包括調(diào)剖階段使用的中等強(qiáng)度凝膠體系[10]和驅(qū)油階段使用的彈性微球固液共存體系(見(jiàn)表2)。
表2 調(diào)驅(qū)體系數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表
調(diào)驅(qū)作業(yè)前和調(diào)驅(qū)期間的氧活化測(cè)試結(jié)果對(duì)比見(jiàn)圖3、圖4,實(shí)施作業(yè)后的C08H井,高滲透層注水相對(duì)吸入量降低,相對(duì)滲透率較低的層位獲得更大程度動(dòng)用,儲(chǔ)層層內(nèi)矛盾得到一定改善。
C08H井的受益井為C7H井、C10H井。調(diào)驅(qū)作業(yè)期間,C10H井降水增油效果明顯,含水迅速上升的趨勢(shì)得到有效遏制,總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(見(jiàn)圖5),由最高64.2%下降至最低的50.3%,日產(chǎn)油最高上升35.0 m3/d,作業(yè)結(jié)束后的第五個(gè)月,該含水維持在61%左右。按照指數(shù)遞減模型預(yù)測(cè),截至2018年3月,C10H井累計(jì)遞減增油量為9 444.31 m3。
經(jīng)分析,調(diào)驅(qū)劑主要向C10H井方向波及,C7H井受效不明顯,僅增油533.97 m3。截至2018年3月,C08H井組累計(jì)增產(chǎn)油量9 978.27 m3。
在線深部調(diào)驅(qū)技術(shù)是一項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)在線注入的穩(wěn)油控水技術(shù)。與傳統(tǒng)的深部調(diào)驅(qū)工藝相比,在線深部調(diào)驅(qū)裝置形成模塊化,適應(yīng)海上平臺(tái)空間受限的工作環(huán)境。在渤海某油田C08H井組的應(yīng)用效果顯示,對(duì)應(yīng)受益井C10H井降水增油效果明顯,含水迅速上升的趨勢(shì)得到有效遏制,在改善吸水剖面和受益井增油控水方面有良好的應(yīng)用效果。