大港油田高含水高采出程度油藏深部调驱技术应用实践

(整期优先)网络出版时间:2022-07-01
/ 2

大港油田高含水高采出程度油藏深部调驱技术应用实践

孙凤萍 1 史从越 2 王雪 1

1天津大港油田滨港集团博弘石油化工有限公司 天津 300280

2中国石油大港油田分公司第四采油厂(滩海开发公司) 天津 300280

摘要:针对高含水高采出程度油田高度分散剩余油的挖潜问题,大港油田多年来持续开展了以扩大注水波及体积为主的深部调驱技术应用工作,在水驱现状的快速判别方法研究、调剖充分程度判别研究、调剖体系研究优化以及工艺设计优化等方面取得了一系列成果,规模推广应用取得了效果显著,发展成为大港油田高含水、高采出程度油藏改善水驱开发效果的主导工艺之一。

关键词:高含水高采出;分散剩余油;深部调驱

前言

大港油田70%以上的开发单元为注水开发,水驱储量占总储量的 75%以上,目前水驱油田可采储量采出程度 80.53%,综合含水 89.85%,特别是一些主力老油田已全面进入高含水、高采出程度和产量递减阶段,宏观上存在但在空间上高度分散的剩余油占有相当的比例,而这些老油田仍是大港油田的主战场,因此保持老油田的稳产对大港油田的稳产具有重要作用。 针对大港非均质复杂断块油藏的特点,持续开展了以扩大注水波及体积为主的深部调驱技术研究与推广应用工作,根据不同开发年度的需求,确定了分期的研究重点,并形成了技术特色,使深部调驱技术发展成为大港油田高含水、高采出程度油藏改善水驱开发效果的主导工艺之一。

1大港油田深部油藏调驱体系

近些年,大港油田重点研究了多种交联聚合物凝胶、预交联凝胶颗粒、疏水型水膨体、橡胶颗粒及聚胺酯颗粒等调剖调驱剂体系,并通过研究其作用机理和不同段塞结构的优化组合,形成了具有大港油田特色的“多段塞复合深部调剖工艺体系”。

1.1交联聚合物凝胶体系

1.1.1新型复合铬离子交联剂研制

为有效降低深部调剖成本,优选了一种价格很低的工业副产品和合适的催化剂,成功研制了新型复合铬离子交联剂,与油田常用的乙酸铬交联剂相比,成本降低40%,且调剖剂的成胶强度和热稳定性显著提高。

1.1.2主体交联聚合物凝胶体系

通过对多种聚合物、交联剂的大量试验,优选出成胶性能可靠,热稳定性好的2种体系,确定了聚合物的型号,为有效控制调剖剂质量提供了重要保证。

1.2预交联凝胶颗粒

预交联凝胶颗粒在大港油田得到了普遍应用,通过生产工艺的改进,形成性能稳定可靠的系列产品,同时为了进一步降低成本、提高性能,开发了疏水型水膨体调剖剂。

疏水型水膨体调剖剂通过合成原料的优化研究,在常规水膨体中填加疏水单体及改进合成工艺等办法,其成本降低了20%以上。该产品为含水在60%~70%的弹性水湿颗粒,直接用于现场调剖,省去了干燥环节,因此在生产加工成本上比常规水膨体降低了近1/2。

1.3聚胺酯颗粒调剖剂

为了提高高渗条带和大孔道的封堵效果,降低封堵成本,大港油田试用了橡胶颗粒,取得了明显成效,但现场实施中发现该颗粒相对密度大,沉降严重易埋调剖目的层影响注水,因此开发了聚胺酯颗粒调剖剂。该调剖剂是生产、生活中废弃的聚胺酯材料经粉碎、研磨后的细颗粒,其粒径大小可根据实际需要在生产时调整。其特点为:(1)成本低,每吨只有2000元左右,价格是预交联凝胶颗粒的1/8~ 1/5;(2)调剖剂的密度与水接近,其密度在1.0~ 1.25g/cm3;(3)具有一定的变形能力,在压差作用下可产生变形通过地层孔喉进入地层深部;(4)对注水大孔道封堵强度较高,适用于具有地层大孔道的油藏深部调剖。

1.4深部调驱复合体系

在单一体系不断完善和作用机理研究分析的基础上,开展不同段塞组合的复合体系研究试验,研究结果表明复合调剖体系对地层高渗带、大孔道的封堵能力更强、效果更好。

2调剖充分程度的判别方法

多年来大港油田复杂断块强非均质油藏深部调驱取得的良好效果有效地证明了大港高含水高采出程度非均质油藏应用深部调驱扩大注水波及体积的潜力。目前主力开发区块都进行过多轮次调整治理与挖潜,但随着油藏采出程度的提高、深部调驱处理轮次的增加以及调剖剂量不能有效放大等因素的影响,效果呈下降趋势,进一步挖掘剩余油潜力的难度不断加大:一是多轮次调剖后,客观上要求处理深度和剂量有效放大,才能提高效果;二是要最大限度地发挥深部调剖扩大注水波及体积的作用。因此需要开展调剖充分程度的判别研究。 赵福麟研究认为:注水井井口压降曲线算出的充满度在0.65~O.95范围为调剖充分。在实际应用中,每口井的情况千差万别,FD(充满度)值应该在什么范围为调剖充分,与油藏的多种因素有关。

油藏水驱状况的快速识别一直是困扰深部调调驱优化设计和实施效果的一大难题。一直以来对油藏水驱状况的认识主要依赖动态分析,部分井进行井间监测。动态分析与人的分析能力、水平和经验密切相关,其结果差别较大。而井间监测受方法和解释结果的准确性、油藏的复杂性、监测周期长及投入的影响,一方面油田每年计划安排的工作量十分有限,大部分调剖井没有井间监测资料,使得部分窜流严重的井不能提前预知导致油井因调剖剂大量产出而停产;另一方面解释结果对调剖优化设计的指导性不强。大港油田属于典型的复杂断块强非均质油田,长期的注水开发,非均质程度严重恶化,地层高渗透条带和大孔道普遍存在,由于注入水单方向窜流严重,导致单向受益井占54.6%,水流优势通道十分明显,现场发生多口井由于调剖剂窜流而导致井停产问题。因此对油藏水驱现状认识特别是对水窜高渗透条带、大孔道的简单快速识别十分重要。近年来,在对井口压降曲线、指示曲线、吸水剖面和示踪剂监测等大量资料录取的基础上,建立资料间的相互联系,摸索了规律,研究了综合评判水驱状况的新方法,有效地提高了调驱工艺设计优化水平和效果。

综合评判水驱状况的方法步骤如下:

(1)对于初步筛选的调剖井首先要录取注水压力、指示曲线、吸水剖面等资料。

(2)分析油水井对应关系。

(3)测试井口压降曲线,计算充满度。

(4)对注水压力低、指示曲线平缓、吸水剖面显示有高吸水层、充满度低、油水井动态对应明显的井组初步判断存在大孔道。

(5)对于初步判断存在大孔道的井,进行示踪剂井间监测,了解实际的水线推进速度;当水线推进速度大于10 m/d,动态关系十分明显时确定为大孔道;工艺设计时采取相应措施。

综合评判水驱状况的新方法实现了大孔道或高渗层的快速评判,可降低示踪剂监测的盲目性,合理利用监测经费,缩短评判周期,提高有效性。而对于FD值较小的井,通过综合示踪剂结果,在工艺设计时推算调剖剂可能窜流的量和达到的深度,相应采取了加大强度、段塞式注入和候凝、分步实施等工艺措施,显著提高了治理效果。

3结束语

  1. 通过对深部调驱技术的深化研究和发展,深部调驱技术适应性逐步提高,并在高含水高采出程度油田得到规模推广应用,在改善大港油田高含水、高采出程度开发阶段的水驱状况及老油田的增产稳产中发挥了重要作用。

  2. 提高高含水非均质油藏调剖效果的关键是有效封堵注水高渗流通道,实现充分调剖,最大限度地扩大注水波及体积,使后续流体产生液流深部转向,驱替地层中高度分散的剩余油。

  3. 进行过多轮次深部调剖调驱的井组及区块,应加大调剖剂处理的深度及强度,最大限度地提高注水波及系数,最终达到提高原油采收率的目的。

  4. 深部调剖工作应注重区块的整体认识与整体实施。

  5. 强化调驱施工过程的监控,及时调整调驱工艺参数是提高调驱措施效果的保障。

参考文献:

[1] 葛红江,刘希君,雷齐玲.疏水型高强度水凝胶的合成与性能[J].胶体与聚合物,2013,21(4):18-21.