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【摘要】埕岛油田已经过十几年开发,早已进入高含水期,海上油田独特的油藏环境和生产条件限制,调剖技术的应用需要展开深入研究。依据埕岛油田的油藏特征,使用“边胶边注”的理论,选用溶解时间短、冻胶成冻速度快、冻胶强度大的配方,并使用双管分注工艺技术对特定油层进行调剖。堵水调剖后,油层深部液流转向改善了油藏水驱开发效果,含水率大大降低,对今后海上油田开展堵水调剖具有指导意义。
【关键词】采收率 海上油田 深度调剖 波及系数
1 区块概况
1.1 地质概况
埕岛油田属于浅海-极浅海特大油田,位于渤海湾南部的浅海、极浅海域,区域构造位于渤中坳陷与济阳坳陷交汇处的埕北低凸起的东南端,西南以埕北大断层与埕北坳陷相邻,向北倾伏于渤中坳陷和桩东坳陷。试验区位于埕岛油田馆陶主体油藏的中部,含油面积3.5km2,地质储量1960×104t。油藏中深温度65℃,地下原油黏度67mPa·S,地下原油密度0.9066g/cm3。储集层属曲流河正韵律沉积砂岩,储层埋藏浅,平均孔隙度30.9%,平均渗透率2013×10-3μm2,属于高孔高渗油藏。试验区馆上段主要发育5个砂层组,储层渗透率变异系数0.8,渗透率级差5.6,渗透率非均质系数2.2。
1.2 注水开发中存在问题以及海上油田施工的困难
试验区于1998年8月正式投入开发,2002年2月转入注水开发,注水开发过程中存在以下问题:
(1)长期注水开发,加剧了对岩石的冲刷、岩石颗粒运移,造成油水井之间形成的次生高渗透条带;
(2)层间吸水不均匀,分层注水合格率低,只有32.9%,各层吸水能力差异较大,主力产出层超注严重,非主力层欠注现象较普遍;
(3)层间水驱程度仅49.3%,平面水波及系数为57.3%,均较低。
海上油田的特殊环境,决定了进行堵水调剖施工存在较多困难:
(1)海上施工淡水供应困难,调剖药剂必须与海水有较好的配伍性;
(2)海上平台对安全环保要求较高,对化学药剂的毒性要求较严格;
(3)采油平台空间有限,无法放置大型的施工设备;
(4)施工受天气条件的制约,船载设备施工的连续工作时间不能太长,造成了药剂注入施工的不连续性。
2 堵剂的选择
根据海上油田的安全环保要求,选用的YG103为低毒酚醛预聚体交联剂,与常规的酚醛单体类交联剂相比,其挥发性和毒性都有明显的改善。
2.1 酚醛树脂冻胶成冻时间、成冻强度和稳定性
使用不同质量分数的YG103配制调剖剂,在65℃条件下监测其成冻时间和冻胶强度,发现:提高聚合物和交联剂质量分数,冻胶成冻时间会明显缩短,冻胶强度则明显增大。在65℃103冻胶的成冻强度(突破真空度)及累计考察30 d的强度保留率,通过30 d的强度保留率来表征冻胶的稳定性。30d内冻胶强度保留率都在90%以上,表明YG103冻胶稳定性较好。
2.2 剪切对酚醛树脂冻胶成冻的影响
优选YG103冻胶配方进行剪切对冻胶影响的试验。试验中剪切后粘度保留率在60%以上的样品成冻时间延长,且与未剪切样品的稳定性比较相近。当聚合物受到剪切时,其分子链因发生断裂而变小,份子质量变小,粘度降低。当剪切停止后,外界剪切力消失,交联剂以静电力及分子间力将聚合物分子重新连结在一起,分子量重新“变大”,粘度逐渐升高。说明一定的剪切下对冻胶成冻时间、冻胶强度和冻胶的稳定性影响不大。
2.3 酚醛树脂冻胶对地层封堵能力
选取成冻时间不同的YG103冻胶配方,用埕岛油田海水配制YG100聚合物溶液,加入不同质量分数的酚醛树脂交联剂,成胶液注入量均为0.3倍孔隙体积,放入65 ℃水浴锅中待其成冻后评价其对地层的封堵率及残余阻力系数。实验结果可以看出YG103冻胶有较强的封堵性,封堵率都在90%以上。
3 现场实施情况及调剖效果分析3.1 调剖堵剂用量与注入情况
根据方案设计及施工要求,现场分三段塞注入:
(1)前置段塞,注入低浓度的自交联调剖体系,试验调剖剂对地层的适应性,同时对后续注入的主体段塞起到抑制窜流的作用;
(2)主体段塞,注入浓度较高的自交联调剖体系,进入地层深部形成强度较高的调剖封堵段塞;
(3)封口段塞,注入一定量高浓度的自交联调剖体系,增加主体段塞的耐冲刷性,保证整体段塞作用的长效性。
3.2 注水井压力明显提高
从调剖后注水井的井口资料上看,调剖后注入压力上升0.5~1.8 MPa,效果较好。注入井压降曲线(图1)表明,调剖后由于大孔道被封堵,注水井水井附近渗透率降低,注入压力扩散变慢,井口压降曲线明显变缓,堵水调剖效果比较明显。
图1 1#注入井井口压降曲线对比图
3.3 油藏开发状况得到改善
(1)油井含水率下降幅度较大。9口油井7口见效,日产油量由236.2t上升至290.8t,油井含水率由75.8%下降至70.2%。投入产出比为1:4.30,远高于方案设计的1:3.03。
(2)油藏水驱开发效果得到改善。可采储量增加58.8×104t,存水率由17.8% 提高到33.1%,水驱指数由0.36提高到0.56;实验区自然递减率下降3.0%,含水上升率下降2.7%,采油速度由1.6%提高到1.9%,最终采收率提高3.4%。
4 總结认识
(1)深部堵水调剖,多段塞注入冻胶型堵剂能更好的改善油藏注水开发效果,提高注入水波及系数;
(2)深度堵水调剖,有效封堵高渗透率层,改善了水井的吸水剖面,大大降低了采油井含水率,油藏各项开发指标转好;
(3)堵剂注入过程中停注比较频繁,注入水稀释了堵剂浓度,对调剖效果有较大影响;
(4)调剖堵剂必须达到一定用量,才能提高冻胶充填半径,增加高渗透条带的充填半径和强度,达到提高水驱波及系数的目的,提高调剖效果。
参考文献
[1] 熊春明,唐孝芬.国内外堵水调剖技术最新进展及发展趋势[J].石油勘探与开发,2007,34(1):83—88
[2] 周明亮,刘芳,黄文,等.调剖技术在埕岛油田的应用及效果分析[J].海洋石油,2012,32(2):74-78
作者简介
王明,助理工程师,1982年生,2008年获吉林大学学士学位,主要从事油藏管理研究工作。