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摘要:周期注水及化学调剖技术作为改善注水开发效果的两项重要措施,在油田开发中起着较大的作用,但在应用过程中也存在一些问题。本文通过对周期注水与调剖机理及其影响因素的分析,提出了周期注水与调剖相结合的调整办法,在应用中取得取得较好效果。
关键词:周期注水;调剖;孤东油田;影响因素
七区西位于孤东构造东翼,地层倾角平缓,其北、西、南分别被断层所切割,是河流相沉积,具有高孔高渗、强非均质、储层结构疏松、易出砂的特点。七区西41-51二元驱在聚驱开发过程中常出现注入压力高,吸水能力差;含水下降、回返速度较快,含水低值期短;产液能力低,增油效果差的现象;受砂体发育规模影响,平面矛盾突出等问题,影响聚合物驱油效果。本文以孤东油田七区西41-51注聚区为例,对如何通过改善周期注水与调剖相结合来提高驱效果进行了研究和探讨,总结出了注聚见效后期的动态调整技术。
1 基本情况
目前七区西41-51二元驱于2013年11月26日投注第一段塞,2014年12月1日转二元,截止到2017年10月份,累计注入倍数0.508PV,累计注入总量1096PV*ppm,完成方案设计的108.8%;主段塞注入0.364PV,完成方案设计的91%。
2周期注水与调剖措施的机理及影响因素
2.1周期注水的机理及影响因素
2.1.1周期注水的机理
周期注水是指周期性地改变注入量,在地层中造成不稳定场,使流体在地层中不断地重新分布,从而使注入水在层内高低渗透带压力差的作用下发生层内渗流,促进毛管吸渗作用,增大注入水波及系数和驱油效率,提高采收率。周期注水分增注(升压)、减注(降压)两个阶段,在增注阶段,一方面高渗透带中的流体被驱流向生产井,另一方面低渗透带渗吸压力升高;在减注阶段,高渗透层由于渗透率高,压力下降较快,低渗透带压力下降较慢,当高渗透带压力低于低渗透带压力时,低渗透带中部分流体在毛管力和弹性力的作用下,渗流进入高渗透带,再流向生产井。
2.1.2周期注水的影响因素
周期注水在现场应用中效果受各种因素影响,使得其在油田应用上有一定的局限性,影响间注效果的因素有两个方面:
一是油层本身的原因:油层的非均质性、岩石的润湿性、毛管力的大小、原油物性的好坏。
二是开发上的因素:采用的开发井网、周期注水的注水时机、注水次数、压力保持状况、注水强度、注水周期等因素。周期注水过程中,高低渗透带间油水置换作用主要来源于两种动力,一种是毛管力,另一种是弹性力。毛管力是不变的,而弹性力取决于注水压力的大小,对于采出程度高,综合含水较高的七区西井区,由于油层含水饱和度高,水相渗透率大,油层已形成高渗透孔道,注水过程中注水压力并不上升,因此弹性力也是不变的。这样在驱动力不变的情况下,随可供置换范围内剩余油减少,间注效果逐渐变差,动态开发中表现为:初期间注,井组含水下降明顯,产油量上升,特别是中高含水井见效明显,但随着间注次数的增多,井组产液量可能下降,井组含水下降幅度减少,使产油量下降,间注效果逐渐变差。
2.2 调剖措施的机理及影响因素
2.2.1调剖措施的机理
调剖机理是利用调剖剂的自由选向功能来改善注水井吸水剖面,在纵向和平面上控制高渗透层吸水能力,通过较大的注水压差提高低渗透层吸水能力,甚至使一些不吸水层得到动用,通过改善注水井吸水剖面,扩大注入水的波及体积,增加油井的见效层位和方向,来改善井组开发效果。
对高孔高渗、强非均质性为特征的孤东油田,这种作用机理在提高水驱波及效率上将产生两种结果:对于渗透性较高井区,调剖后高渗透层渗透率下降,油层非均质性得到改善,同时低渗透层也可建立起有效的驱动体系,因此调剖后注入水能够直接进入低渗透层,使低渗透层发挥作用,水驱波及体积增加,油井即可见到效果;对于渗透性较低的局部井区,调剖后在高渗透带渗透率下降后,由于低渗透带启动压力高,注入水不能直接进入低渗透带,只是在调剖后注水压力上升的情况下,高低渗透带间的渗吸作用加强,使注入水波及体积得到增加,但此时低渗透带建立的驱动体系较小,低渗透区动用难度仍较大,调剖效果会受到影响。
2.2.2调剖措施的影响因素
调剖作为孤东油田后期开发的主要挖潜手段,技术虽较成熟,但是受各种因素影响,其效果也存在一定局限性,影响因素归结起来有三类:油藏地质因素、油藏开发状况和调剖剂的选择及施工参数。
一是油藏地质因素:油藏的沉积相、隔夹层的分布、油层的渗透率变异系数、岩石表面性质及流体情况等因素是调剖措施中所面对的天然不可控因素。
二是油藏开发状况:油藏开发时间和井网状况对调剖效果的影响是十分复杂的因素,油藏开发时间长,含水率必然上升,含水率对调剖效果有明显影响,堵剂注得越早,井组的矛盾相对容易解决,含水率下降及产油量增加的幅度越大;井组的井网状况以及在油层中的排列方式也对调剖措施效果有影响,但是很难量化。
三是调剖剂的选择及施工参数:调剖剂类型的选择主要考虑调剖剂与地层的配伍性,中调剖剂粒径与地层孔喉的关系、调剖剂的化学质与地层水矿化度的关系、调剖剂的热稳定性与地层温度的关系和调剖剂的酸碱性与地层pH值的系是最重要的筛选条件。从数目众多的堵水调剖中选出适合某油层特性的堵剂至关重要。此外施工参数及调剖工艺对调剖效果也有一定的影响。
3 周期注水与调剖相结合调整措施机理分析
对于处在高含水开发阶段的油藏,地下流体运动错综复杂,单一调剖措施已不适应油田开发现状,单目的的调剖只能阶段性地改善注水井吸水剖面,一旦调剖剂被突破,新的吸水差异又会循回出现,不利于油田长久开发。而与周期注水措施相结合,才有利于延长措施有效期。
鉴于周期注水和调剖措施在目前油田开发中的局限性,采取了两种措施相结合的调整办法,其机理在于:通过调剖,使高渗透区渗透率下降,随注入压力上升,驱替压力提高,使注入水波及体积增加,同时流体与低渗透区间渗吸作用增强,此时再利用周期注水降压,置换出低渗透层中未被波及的储量。
这种综合措施实施后,在油层的高低渗透区产生两种作用方式:一是通过调剖,高渗透区渗透率下降,一部分低渗透区吸水量明显增加,调剖后这些低渗透区可直接发挥作用;二是调剖后由于启动压力高,一部分低渗透区与高渗透区发生渗吸作用,此时由于调剖后注水压力上升,渗吸范围将得到增加,这时再结合周期注水措施,置换出波及的剩余油,来改善开发效果,提高储量动用程度。
4 应用效果
七区西GO7-38-355井区有水井1口(35-395),油井2口(36-355、38-366),平均砂厚8.3m,平均效厚6.8m,平均渗透率774.0×10-3um2,目前井区采出程度39.3% ,采油速度0.51%,综合含水97.0%,井区自2016年以来开始实施周期注水,但周期注水效果并不明显。2017年1月下旬对该井区实施调剖与周期注水相结合的措施,措施实施后井组综合含水由97.8% 下降到93.3% ,下降4.5% ,日产油由1.8t/d上升到7.3t/d,增油5.5t/d。见到良好效果。
5 几点认识
5.1周期注水与调剖相结合,可以提高油层储量动用程度,进而提高油田开发效果。
5.2随着油田开发时间的延长,采出程度的增加,油田稳油控水难度越来越大,建议采取周期注水与调剖相结合的措施来提高储层动用程度。
5.3周期注水与调剖相结合措施目前只在局部井区应用,建议选择合适的区块推广应用。
参考文献:
[1]姜必武,牛彦良,欧 瑾,等·不稳定注水提高非均质油藏水驱开发效果研究[J]·大庆石油地质与开发, 2005, 24 (4): 45-46·
[2]编写组:油田区块整体堵水调剖技术论文集[M].北京:石油工业出版社, 1994.
[3]刘一江,王香增.化学调剖堵水技术[M].北京:石油工业出版社.
关键词:周期注水;调剖;孤东油田;影响因素
七区西位于孤东构造东翼,地层倾角平缓,其北、西、南分别被断层所切割,是河流相沉积,具有高孔高渗、强非均质、储层结构疏松、易出砂的特点。七区西41-51二元驱在聚驱开发过程中常出现注入压力高,吸水能力差;含水下降、回返速度较快,含水低值期短;产液能力低,增油效果差的现象;受砂体发育规模影响,平面矛盾突出等问题,影响聚合物驱油效果。本文以孤东油田七区西41-51注聚区为例,对如何通过改善周期注水与调剖相结合来提高驱效果进行了研究和探讨,总结出了注聚见效后期的动态调整技术。
1 基本情况
目前七区西41-51二元驱于2013年11月26日投注第一段塞,2014年12月1日转二元,截止到2017年10月份,累计注入倍数0.508PV,累计注入总量1096PV*ppm,完成方案设计的108.8%;主段塞注入0.364PV,完成方案设计的91%。
2周期注水与调剖措施的机理及影响因素
2.1周期注水的机理及影响因素
2.1.1周期注水的机理
周期注水是指周期性地改变注入量,在地层中造成不稳定场,使流体在地层中不断地重新分布,从而使注入水在层内高低渗透带压力差的作用下发生层内渗流,促进毛管吸渗作用,增大注入水波及系数和驱油效率,提高采收率。周期注水分增注(升压)、减注(降压)两个阶段,在增注阶段,一方面高渗透带中的流体被驱流向生产井,另一方面低渗透带渗吸压力升高;在减注阶段,高渗透层由于渗透率高,压力下降较快,低渗透带压力下降较慢,当高渗透带压力低于低渗透带压力时,低渗透带中部分流体在毛管力和弹性力的作用下,渗流进入高渗透带,再流向生产井。
2.1.2周期注水的影响因素
周期注水在现场应用中效果受各种因素影响,使得其在油田应用上有一定的局限性,影响间注效果的因素有两个方面:
一是油层本身的原因:油层的非均质性、岩石的润湿性、毛管力的大小、原油物性的好坏。
二是开发上的因素:采用的开发井网、周期注水的注水时机、注水次数、压力保持状况、注水强度、注水周期等因素。周期注水过程中,高低渗透带间油水置换作用主要来源于两种动力,一种是毛管力,另一种是弹性力。毛管力是不变的,而弹性力取决于注水压力的大小,对于采出程度高,综合含水较高的七区西井区,由于油层含水饱和度高,水相渗透率大,油层已形成高渗透孔道,注水过程中注水压力并不上升,因此弹性力也是不变的。这样在驱动力不变的情况下,随可供置换范围内剩余油减少,间注效果逐渐变差,动态开发中表现为:初期间注,井组含水下降明顯,产油量上升,特别是中高含水井见效明显,但随着间注次数的增多,井组产液量可能下降,井组含水下降幅度减少,使产油量下降,间注效果逐渐变差。
2.2 调剖措施的机理及影响因素
2.2.1调剖措施的机理
调剖机理是利用调剖剂的自由选向功能来改善注水井吸水剖面,在纵向和平面上控制高渗透层吸水能力,通过较大的注水压差提高低渗透层吸水能力,甚至使一些不吸水层得到动用,通过改善注水井吸水剖面,扩大注入水的波及体积,增加油井的见效层位和方向,来改善井组开发效果。
对高孔高渗、强非均质性为特征的孤东油田,这种作用机理在提高水驱波及效率上将产生两种结果:对于渗透性较高井区,调剖后高渗透层渗透率下降,油层非均质性得到改善,同时低渗透层也可建立起有效的驱动体系,因此调剖后注入水能够直接进入低渗透层,使低渗透层发挥作用,水驱波及体积增加,油井即可见到效果;对于渗透性较低的局部井区,调剖后在高渗透带渗透率下降后,由于低渗透带启动压力高,注入水不能直接进入低渗透带,只是在调剖后注水压力上升的情况下,高低渗透带间的渗吸作用加强,使注入水波及体积得到增加,但此时低渗透带建立的驱动体系较小,低渗透区动用难度仍较大,调剖效果会受到影响。
2.2.2调剖措施的影响因素
调剖作为孤东油田后期开发的主要挖潜手段,技术虽较成熟,但是受各种因素影响,其效果也存在一定局限性,影响因素归结起来有三类:油藏地质因素、油藏开发状况和调剖剂的选择及施工参数。
一是油藏地质因素:油藏的沉积相、隔夹层的分布、油层的渗透率变异系数、岩石表面性质及流体情况等因素是调剖措施中所面对的天然不可控因素。
二是油藏开发状况:油藏开发时间和井网状况对调剖效果的影响是十分复杂的因素,油藏开发时间长,含水率必然上升,含水率对调剖效果有明显影响,堵剂注得越早,井组的矛盾相对容易解决,含水率下降及产油量增加的幅度越大;井组的井网状况以及在油层中的排列方式也对调剖措施效果有影响,但是很难量化。
三是调剖剂的选择及施工参数:调剖剂类型的选择主要考虑调剖剂与地层的配伍性,中调剖剂粒径与地层孔喉的关系、调剖剂的化学质与地层水矿化度的关系、调剖剂的热稳定性与地层温度的关系和调剖剂的酸碱性与地层pH值的系是最重要的筛选条件。从数目众多的堵水调剖中选出适合某油层特性的堵剂至关重要。此外施工参数及调剖工艺对调剖效果也有一定的影响。
3 周期注水与调剖相结合调整措施机理分析
对于处在高含水开发阶段的油藏,地下流体运动错综复杂,单一调剖措施已不适应油田开发现状,单目的的调剖只能阶段性地改善注水井吸水剖面,一旦调剖剂被突破,新的吸水差异又会循回出现,不利于油田长久开发。而与周期注水措施相结合,才有利于延长措施有效期。
鉴于周期注水和调剖措施在目前油田开发中的局限性,采取了两种措施相结合的调整办法,其机理在于:通过调剖,使高渗透区渗透率下降,随注入压力上升,驱替压力提高,使注入水波及体积增加,同时流体与低渗透区间渗吸作用增强,此时再利用周期注水降压,置换出低渗透层中未被波及的储量。
这种综合措施实施后,在油层的高低渗透区产生两种作用方式:一是通过调剖,高渗透区渗透率下降,一部分低渗透区吸水量明显增加,调剖后这些低渗透区可直接发挥作用;二是调剖后由于启动压力高,一部分低渗透区与高渗透区发生渗吸作用,此时由于调剖后注水压力上升,渗吸范围将得到增加,这时再结合周期注水措施,置换出波及的剩余油,来改善开发效果,提高储量动用程度。
4 应用效果
七区西GO7-38-355井区有水井1口(35-395),油井2口(36-355、38-366),平均砂厚8.3m,平均效厚6.8m,平均渗透率774.0×10-3um2,目前井区采出程度39.3% ,采油速度0.51%,综合含水97.0%,井区自2016年以来开始实施周期注水,但周期注水效果并不明显。2017年1月下旬对该井区实施调剖与周期注水相结合的措施,措施实施后井组综合含水由97.8% 下降到93.3% ,下降4.5% ,日产油由1.8t/d上升到7.3t/d,增油5.5t/d。见到良好效果。
5 几点认识
5.1周期注水与调剖相结合,可以提高油层储量动用程度,进而提高油田开发效果。
5.2随着油田开发时间的延长,采出程度的增加,油田稳油控水难度越来越大,建议采取周期注水与调剖相结合的措施来提高储层动用程度。
5.3周期注水与调剖相结合措施目前只在局部井区应用,建议选择合适的区块推广应用。
参考文献:
[1]姜必武,牛彦良,欧 瑾,等·不稳定注水提高非均质油藏水驱开发效果研究[J]·大庆石油地质与开发, 2005, 24 (4): 45-46·
[2]编写组:油田区块整体堵水调剖技术论文集[M].北京:石油工业出版社, 1994.
[3]刘一江,王香增.化学调剖堵水技术[M].北京:石油工业出版社.