大港油田调堵技术应用现状及优化配套

大港油田调堵技术应用现状及优化配套王学民　李之燕　陆　斌(大港油田公司油气勘探开发技术研究中心工艺所,天津大港　300280)

摘要　近2年来大港油田调堵技术获得了较快发展,特别是注水井调剖技术应用油藏精细描述、井间监测等配套技术对选井、工艺方案的制定、工艺设计等环节进行优化,加大了深部调剖、调驱和区块整体调剖的实施规模,

并不断对调堵技术进行改进完善;同时在全油田范围内推广应用了调堵专用配注设备,确保施工参数按优化设计的要求进行施工,从而提高了调堵措施效果。1999年以来大港油田共进行水井调剖、调驱159井次,有效111井次,

有效率69.8%,增油8.32×10

4

t,投入产出比1∶3.2。进行油井堵水76井次,有效49井次,有效率64.4%,增油3.83

×10

4

t,投入产出比1∶4。

关键词　调堵技术　完善配套　测试技术作者简介　王学民,1969年生。1992年毕业于华东石油学院应用化学专业,现从事调剖堵水工作。

油水井调堵技术是改善层内、层间、平面矛盾,实现老油田稳产的重要措施。通过实施调堵措施,可有效改善水井的吸水剖面和油井的产液剖面,扩大注水波及体积,增加可采储量,降低自然递减速度,提高油田的开发水平。大港油田调堵工艺技术的应用可大致分为3个阶段。(1)小半径调堵阶段。1996年以前大港油田调堵技术以小剂量、小半径处理为主,以改善水井吸水剖面和油井产液剖面为目的,重点开展了以TP-910、木质素等高强度有机凝胶型调剖剂为代表的小半径调堵技术的应用,取得了明显效果。(2)深部调剖阶段。随着油田采出程度不断升高,挖掘剩余油潜力难度增大,小半径调剖由于存在着注入水的绕流现象使调剖效果变差,为解决注入水的绕流问题大港油田从1997年开始进行深部调剖的试验和推广工作。(3)深部调驱阶段。近2年为提高封堵效果、减小施工难度、降低措施投入,重点推广应用了缓交联、预交联等深部调驱技术。1　调堵技术实施概况 大港油田目前采出程度20.3%,综合含水87.1%,港东、港西、王官屯等主力油田均已进入高含水开发后期,补孔、卡水等简单井筒挖潜措施的增产效果逐年变差,因此调剖、调驱、堵水等稳油控水措施对大港油田的作用越来越重要。近几年大港油田调剖堵水技术获得了较快发展,特别是在注水井调剖中应用了油藏精细描述、井间监测等调剖配套技术对选井、工艺方案、工艺设计等环节进行优化,

并不断对调堵体系、施工参数、施工设备等各个环节进行完善改进。1999年以来大港油田共进行水井调剖、调驱159井次,有效111井次,增油8.32×104t,投入产出比1∶3.2。进行油井堵水76井次,有效49井次,增油3.83×10

4

t,投入产出比1∶4。

2　主要调堵工艺技术2.1　深部调剖技术深部调剖技术就是将封堵强度较高的堵剂注入到油层深部。堵剂在油层中的高渗透部位形成堵塞后,一方面可使注入水在油层深部改变流向,流经原未波及的区域,驱动油层深部死油区的原油流向生产井;另一方面也可有效改善水井的吸水剖面,使水井各层吸水量的分配更为合理。大港油田所应用的深部调剖工艺主要有粉煤灰、粘土胶、有机凝胶等,针对区块、井组的不同情况,选择单一类型或复合的调剖体系进行深部调剖。由于大港油田多为疏松砂岩油藏,油层深部的大孔道普遍存在,特别是中高渗透油藏已形成了注水特大孔道,其孔喉直径一般超过50μm,这种特大孔道的封堵非常困难。为提高对大孔道的封堵能力,采用有机凝胶类调剖剂与无机调剖剂多段塞注入的方

02石油钻采工艺　2002年(第24卷)增刊© 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.式进行施工,该工艺是大港油田深部调剖措施的主体工艺。自1997年以来根据高含水油田的实际需要逐年加大了深部调剖的实施规模,实施效果如下。1997～1999年大港油田实施水井深部调剖123井次,其中有效94井次,有效率76.4%,累计增油10.8×104t。(1)水井调剖后注水压力上升,日注能力下降。112口可对比井的平均注水压力从调前的10.6MPa上升到调后的13.7MPa。启动压力也明显上升,调剖后可对比的56口井的平均启动压力从调前的6.3MPa上升到7.8MPa。由于调后高渗水道被有效封堵,注入压力扩散变缓,注水井压降曲线上移变缓,指示曲线也明显改善。(2)吸水剖面明显改善。统计1999年有可对比剖面的18口深部调剖井,共有169个注水层,调后启动新层33个,占总层数的19.5%,弱吸水层吸水量得到加强的有35层,占总层数的20.7%,强吸水层吸水量得到抑制的有35层,占总层数的20.7%,共有60.9%的注水层在调后注水状况得到改善。(3)调剖受益井的见效率高,增油效果显著。123口深部调剖井共有受益油井327口,其中见到明显增油效果的井有136口,受益油井见效率41.6%,截至2000年底受益油井累计增油10.8×104t。(4)深部调剖的有效期长。1997年以来实施的深部调剖井平均有效期9.6个月,效果突出的三区三断块在整体深部调剖后,有效期长达31个月。2.2　深部调驱技术深部调剖只有在不断加大调剖剂用量的情况下才能确保调剖效果,1997年深部调剖平均单井堵剂用量为550m3,到1999年增加到了1100m3,导致深部调剖施工难度不断增大、投入不断增加。为提高封堵效果,克服深部调剖施工难度不断增大的缺陷,大港油田应用了延缓交联、预交联等调驱技术来进行控水稳油。与深部调剖相比,深部调驱所使用的堵剂强度较低,在较大的注水压力作用下已成胶的堵剂可在地层孔隙中运移;堵剂用量更大,一般单井调驱剂用量都在2000m3以上,最大用量已达到6000m3;施工更简便,深部调驱所使用的调驱液浓度、粘度都较低,更易于配制和注入。2000年以来大港油田已在港东、港西、小集、王官屯等主力油田进行注水井调驱46井次,增油近3×104t,其中王徐庄油田歧五断块的效果较为突出。歧五断块经调驱治理后,地质大孔道得到有效封堵,提高了注水波及体积,受益油井增油降水效果显著,到目前已累计增油3500t,扭转了该断块产量严重下滑、自然递减逐年加大的被动局面,使各项开发指标均明显好转(见表1)。表1　歧五断块调驱治理前后开发指标

指标日产水平/t・d-1综合含水/%自然递减/%采油速度

/%

治理前38.693.418.370.41

治理后5092.0-25.060.53

增减+11.4-1.4-43.43+0.12

2.3　区块整体调堵技术大港油田部分注水开发区块,油层动用程度高,

采出程度高,综合含水高,区块层内、平面矛盾突出,

常规措施控潜困难。对这样的区块本着集中实施的原则进行整体调堵治理,先后对一区一、二区七、岐五等十几个区块进行了整体调剖治理,取得了较好效果(见表2)。表2　区块整体调剖效果统计

区块实施井次受益井数见效井数累计增油/t

一区一91795855

港东东4753932

二区一61162412

三区三四5964254

枣1270813105655

官97951185360

官10471296752

歧五4851148

合计48885835368

最为典型的区块是港东一区一断块,目前断块采出程度52.8%,综合含水93.5%,油层动用程度达到了90%以上,但精细油藏描述表明主力油层尚有剩余可采储量215×10

4

t。剩余油在主力油层上

部较富集,平面上、水驱主流线上动用程度高,而非主流线动用程度低。由于一区一断块曾经历多次大规模调剖、脉冲注水等措施治理,因此这次整体调剖确定以深部调剖工艺为主。该断块的示踪剂监测结果表明,部分井组地下已出现了高渗透带和大孔道,因此调剖施

12王学民等:大港油田调堵技术应用现状及优化配套© 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.工过程中根据井组的不同情况加入能有效封堵大孔道的无机、有机颗粒调剖剂。一区一断块整体深部调剖累计注入调剖剂为14150m3,单井最高用量为3700m3,平均单井用量为1570m3,单井最大处理半径33m,平均处理半径23.5m。港东一区一断块完成深部调剖9口井,共有受益油井17口,见效9口,见效率52.9%,受益油井累计增油5855t。2.4　油井堵水技术大港油田油井堵水以治理南部油田层间矛盾为主,针对南部油田油层埋藏较深、井温较高、地层压力大、生产压差大、水质差的特点,对原有的无机颗粒类堵水工艺进行了筛选及改性,开发出封堵强度高、用量少,施工简单,成本较低的堵水工艺用于南部油田层间堵水,取得了较好效果。如乌19-9井,该井堵前因7#和9#层出水,含水高达93.7%,产液量达77m3/d,产油量只有4.85t/d。采用这种工艺封堵出水层后,该井日产油量增加到31.5t,同时含水下降到20.2%。3　调堵工艺技术的改进完善及配套3.1　顶替液用量的优化经过调剖治理后,绝大多数水井的注水压力会上升,一小部分调剖井调后出现了注水困难的问题,需上增压泵注水,增加了生产成本。为解决这个问题,大港油田在深部调剖、调驱过程中采用过顶替的施工工艺,解除水井近井地带的堵塞,取得了较好效果。水井经长时间注水冲刷其近井地带已无剩余油分布,增大顶替液用量不会影响增油效果;另一方面深部调剖、调驱使用的堵剂量大,适当增大顶替液用量不会影响封堵效果,还能防止水井反吐堵剂。使用过量的顶替液既减少了堵剂对近井地带的伤害。又加大了调剖、调驱处理深度。顶替液进入地层的半径控制在1～3m的范围内,其用量一般为20～100m3。3.2　调堵体系的优化为有效治理水窜,增强对地层大孔道的封堵能力,大港油田通过试验摸索形成了适应不同地质情况的系列复合调堵体系,应用复合调堵体系进行调堵措施治理,既有单一体系所产生的物理堵塞作用、对地层孔隙的粘附作用,又有不同体系堵剂相互作用所产生的封堵作用,从而增强了封堵强度,延长了封堵有效期。常用的复合体系为延缓交联—粘土胶、PMN—粉煤灰、延缓交联—预交联等。3.3　调堵专用设备的配套大港油田从1998年开始完善配套了调堵专用配液、注入设备,调堵专用配液设备由负压射流装置和电动搅拌罐组成,解决了有机堵剂配制不均匀而影响成胶效果的问题和无机颗粒类堵剂配液浓度的问题。调堵专用注入设备可保证堵剂在低排量、低压力条件下注入地层,减轻对堵剂低渗透层带的污染;

并且实现了施工过程的自动控制、自动记录;此外使用调堵专用注入设备还节省了施工费用,深部调剖平均1口井可以节省3～5万元。

4　调堵前测试技术的应用4.1　精细油藏描述技术的研究和应用,提高了调堵措施的针对性利用精细油藏数值模拟、油藏工程研究等精细油藏描述技术,搞清断块各砂体剩余油富集区和分布规律、区块和单井控制的剩余储量、沉积微相等地质情况,根据这些精细油藏描述成果确定调堵治理区域、筛选调堵井号,增强了调剖堵水的针对性。2