摘要:本文通过对坨135断块西区存在问题进行剖析,其层位单一,注采矛盾主要是平面、层内非均质导致的注采不均衡,造成油井含水上升快。针对西区平面注采流线不均衡,主流线水窜严重、注采矛盾突出的问题,实施多轮次调剖,改变地下流场,控制油井水窜,综合含水趋于稳定,取得了较好的稳产效果,开发形势明显好转。
关键词:断块;调剖;弱凝胶;稳产
1地质概况
坨135断块位于利津油田与宁海油田相接的鞍部。断块西区2003年8月投产,投产后依靠天然能量生产,只有油井2口,液量逐渐下降,导致产量逐渐降低,地层能量出现不足。2011年完善断块井网,于4月钻新井3口,转注2口,形成3采2注井网。随着时间的推移,在生产过程中存在的主要问题为储层非均质性加剧,注入水沿高渗透带突进,水井与油井之间形成窜流通道,层内矛盾严重,油井暴性水淹。
2 调剖机理及影响因素分析
2.1调剖的主要作用机理[1]:
注水地层中的高渗透大通道一般都是经过强水洗之后的高含水饱和度层,而那些未水洗的低渗透小孔道则具有较高的含油饱和度。当向地层注入调剖剂段塞时,调剖剂水溶液很容易优先进入高含水饱和度大孔道,并在那里成胶形成封堵物质,再注水时,随着注入水在高渗透大孔道中流动阻力的增大和注入压力的提高,迫使注入水进入那些高含油饱和度的低渗透小孔道,扩大了注入流体的波及体积,提高了驱油效率。
2.2调剖影响因素分析
2.2.1多轮次调剖影响面部分重叠[1]
当第二轮调剖的堵剂与第一轮调剖的堵剂相同时,它们将停留在高渗透孔道中相当靠近的位置,产生调剖影响面的重叠,从而使第二轮次的调剖效果比第一轮次的调剖效果差。为了减少多轮次调剖影响面的重叠,应在多轮次调剖中使用不同强度或不同失去流动性时间(如成冻时间、胶凝时间)的堵剂。
2.2.2调剖剂作用随径向距离增加而递减机理[2]
随着调剖轮次的增加,注水井附近剩余油已被驱替,后一轮堵剂必须向前推进,才能继续发挥调剖作用。随着堵剂距注水井距离增加,等量堵剂所形成的环厚变薄,调剖作用减弱,使调剖效果递减。为了克服这一影响,在多轮次调剖中应考虑逐次增加堵剂的用量。
2.2.3封堵时机引起调剖效果逐次递减机理[2]
多轮次调剖的封堵时机是指第一轮次调剖后,后续轮次的堵剂注入时机,即根据井区油井含水率值进行后续轮次的调剖。如果在第一轮次调剖失效、井区油井含水回弹时进行第二轮次的调剖,由于第一轮次调剖封堵作用消失,第二轮次调剖实际上相当于单轮调剖,多轮次调剖的协同作用没有发挥,不可避免的造成调剖效果递减。
3 矿场应用及效果
3.1堵剂的选择
2012年3月,借鉴胜坨油田坨30等断块调剖井的经验,调剖主要以层内大剂量深部调剖为主,因此选择利于大剂量深部调剖的弱凝胶堵剂(聚合物:0.25%+树脂交联剂0.15%+0.02%稳定剂简称DQ-2),该堵剂是由低浓度的聚合物和两种复合交联剂形成的胶态分散凝胶体系,具有化学剂用量少、成本低、成胶时间可控、可流动性好等特点。其原始粘度低,阻力系数小,有利于现场配制和注入,从而达到深部调驱,交联后的交联聚合物粘度高,高温的热稳定性好,耐盐性能好,适应的矿化度在15万mg/L以下。其具有调和驱两种作用,其调剖作用主要是改善油藏平面和纵向上的非均质性,达到调整吸水剖面和油藏渗透率级差的目的。其驱油作用主要是通过增加水相粘度,改善水驱油流度比,提高波及效率,从而提高采收率。
3.2调驱剂用量计算依据
室内模拟和国内外现场经验表明,调驱的成功率不仅取决于弱凝胶本身的性能,而且还与堵剂的用量关系很大。弱凝胶的注入量可按如下计算公式确定:
Q=(
лR2×H×φ×ES×EV)л—圆周率;h—调驱油层厚度;m
φ—地层有效孔隙度;R—调剖半径;m
ES—面积波及系数
EV—纵向波及系数
Q—调驱剂用量;m3
根据该井的地质和动态资料,结合弱凝胶调剖的特征,参考以上公式,确定出该井的总注入量。
调驱剂的注入方式为二段塞式注入,主体段塞为主段塞,注入顺序:前置段塞(前置液)+第一段塞(DQ-2)+第二段塞(DQ-2)+隔离液,调整平面和层内的非均质性,降低油水粘度比,改善水驱油流度比,提高面积波及效率。而过顶替段塞主要起到封口作用,确保调驱效果。
3.3施工情况
3.3.1第一轮次调剖
2012年3月,坨135X11、坨135X4井实施第一轮调剖,累积注入调剖剂2610m3。,用时40天(表1)。调剖后3口油井均不同程度见效,其中坨135X2最早见效,43天后取得了显著增油效果,压降曲线明显减缓,说明调剖后高渗透带得到了有效封堵,第一轮次调剖初期日增油10吨,有效期531天,累积增油14130吨。
在注水井实施封堵大孔道之后,为评价调剖效果,确定注入水的渗流方向,检验断层,在井区的坨135X11注硝酸钠92m3(2012年7月2日-3日),在对应油井进行检测。井区示踪剂流向示意图见图1、表2。
表2 水井T135X11周围油井示踪剂检测结果
(1)示踪剂注入层位沙二6,经过115天的注水推移,在油井坨135X6首先检出示踪剂,紧接着坨135X10检出,坨135、坨135X5相继检出。产出时间最长的是坨135X10,达60天,检出浓度最高。说明坨135X11主流线为东南向的油井坨135X10。水流方向为东南方向。
(2)断层南的三口油井检出失踪剂,说明在3口油井西部的小断层存在但不密封。
(3)坨135西区的两口油井坨135X9、坨135X2没检出示踪剂。说明调剖后油井坨135X2与水井坨135X10之间不存在大孔道。主流线已经发生改变,由东西改为东南,出现向两边波及的趋势。
3.3.1.3调剖失效原因分析
2013年9月,坨135X2、坨135X9含水逐渐上升,其中坨135X2恢复至调剖前的40.17%,调剖失效,失效原因主要为两个方面:一方面调剖剂封堵大孔道后失效,另一方面地层形成新的大孔道、高渗带,决定对坨135断块西区实施第二轮调剖,优化段塞设计及用量,进一步提高段塞封堵强度。
3.3.2第二轮次调剖
2013年9月,坨135X11、坨135X4实施第二轮调剖,累积注入调剖剂3029m3,用时49天(表1)。第二轮调剖前压降曲线与第一轮调剖前压降曲线基本一致,说明第一轮调剖逐渐失效或地层形成新的孔道或高渗带,第二轮调剖后压降曲线明显减缓,说明调剖剂封堵大孔道效果较好,在调剖14天后,坨135X2井取得了显著增油效果,调剖后初期日增油2.7吨,有效期84天,累积增油381吨。
3.3.3第三轮次调剖
考虑到坨135X11、坨135X4井已经进行了前两轮调剖,注水井附近剩余油已经被驱替,第三轮调剖必须扩大波及体积,才能取得更好的调剖效果,方案设计上用量有所增加(表1),2014年8月8日至9月9日对坨135X11、坨135X4井进行第三轮调剖,调剖累计注入量3530m3,注入时间59天。此次调剖后与第二轮调剖对比,水井压降曲线明显减缓,对应3口油井增油效果不明显,说明此次调剖后新的高渗透带没有得到有效封堵。
3.3.3.2调剖失效原因分析
分析认为此次调剖失效原因主要为:前两次调剖剂封堵大孔道后地层调剖半径增加,而施工设计上调剖半径增加较少(NHT135X4比第二次调剖增加5米,由24米增加为29米;NHT135X11调剖半径不变,为30米),导致调剖剂量增加不足,NHT135X4仅比第二轮调剖多500m3,NHT135X11剂量未增加,该调剖剂量远远不足以封堵水井深处形成的新的高渗透条带。
纵观三轮次调剖,单井平均日增油8.8吨,有效期531天,累增油14155吨。
4 结论及认识
通过前面的分析研究,井区取得了较好的稳产效果,延缓了产量递减速度。并获得了以下几点认识:
(1)调剖是封堵地层大孔道的有效措施。调剖有利于减缓平面矛盾,均衡平面压力,挖潜剩余油潜力。
(2)示踪剂监测是认识地层大孔道主要手段。调剖后注示踪剂,有利于对调剖效果的认识,有利于下步注采调整措施的实施。
(3)多轮次调剖时,由于波及体积的扩大,后一轮调剖较前一轮调剖更晚见效。
参考文献
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[3]梁开芳苏同起,党国红等 示踪剂技术及其在胜陀油田的应用,油田化学,1995,12(12-4),312-317]