孤岛油田剖面调整的主要做法

韩 鹏,朱岸昌,屈人伟,徐谊平 赵方志,蒋淑婷,周海青

(中石化胜利油田分公司孤岛采油厂,山东东营257231)

1 水井剖面调整技术

“十一五”以来,针对孤岛油田水井剖面的改变,在水井上配套应用了细分注水、分层注聚及水井调剖技术。这些技术的应用,极大的改善了水井剖面现状,为水驱油藏的开发奠定了坚实的基础。

1.1 分层注水技术

孤岛油田属高渗透疏松砂岩油藏,由于储层的非均质性较强,多层段笼统注水时,易导致储量动用不均衡,主力层水淹较快,部分井组综合含水上升。为克服这一矛盾,根据现场实际情况,形成了以偏心分注为主,空芯分注及特殊分注管柱为辅的的细分注水工艺技术。

目前防返吐偏心分层注水管柱在井348井次,下井当年分注井测试成功率87.8%,测试层段合格率78.8%,封隔器密封良好率91.8%。防返吐偏心分层注水管柱能够有效防止地层返吐及地层出砂,能够实现有效分层注水,管柱下井有效期在3年左右。

截止2010年12月,在孤岛油田水驱油藏现场实施强密闭可试压分层注水管柱8井次,作业完工后测试8井次,测试成功率100%,测试层段合格率87.5%。

1.2 分层注聚技术

为满足聚驱单元开发需要,同时改善注聚剖面,解决层间吸聚差异大的问题,实现层间合理配注,改善聚合物驱开发效果。2008年以来在孤岛油田聚驱单元开展了分层注聚试验[2],分层注聚管柱可分为单管分注管柱和双管分注管柱。

单管分层注聚工艺采用一趟管柱下入,降低了作业成本,采用井下存储电磁流量计和液力助捞器实现分层测试和调配。2008年在孤岛油田中一区试验6井次,作业成功率100%,由于孤岛油田地层出砂吐聚严重,加之污水水质较差,导致单管分层注聚管柱后期测调成功率较低,目前单管分层注聚管柱在井4井次。

双管分层注聚管柱采用3in(1in=2.54cm)油管套1 1⒊in油管,形成小管和双管环空两个注聚系统,实现分层注聚。双管分层注聚管柱特点:①两套独立的注聚系统能够有效解决高低压注聚层的层间干扰问题,从而提高分注井层段合格率;②不需测调,可井口计量,提高资料准确性,减少工作量;③高低压层实现同时注聚,减少了层间压差,延长了封隔器及管柱寿命;④大通径注入通道,聚合物溶液的粘度保留率高。

截止2010年12月,在孤岛油田正注聚单元实施双管分层注聚30井次,其中可洗井管柱12井次,不可洗井管柱18井次。双管分层注聚工艺的实施有效改善了注聚井注聚剖面,部分井组见到增油效果。统计30个井组,其中22个井组见到增油效果;22个井组,对应油井83口,有效期内日增油101.5t,截止2010年12月累积增油20542t。

1.3 水井调剖技术

近年来,针对水驱油藏注入过程中注入井油压升幅小、油压低,对应油井见聚早、见聚浓度高或对应井组含水上升快的注入井实施了多段塞深部调剖工艺。多段塞深部调剖工艺可有效改善吸水或吸聚剖面,建立有效阻力系数,扩大聚合物波及体积[1],改善和提高水驱油藏的开发效果。

1)调剖工艺思路转变 近年来,为适应特高含水期调剖堵水的需要,调剖堵水工艺呈现出一些新的特点及变化:①调剖半径由浅到深、小剂量到大剂量向深部调剖方向发展;②将改善剖面和实现地层深部液流转向结合起来;③堵剂的应用由单一堵剂向多种堵剂组合段塞发展;④由单井调剖向区块整体调剖方向发展;⑤堵剂要求高效、廉价;⑥与油藏结合的更为紧密。

2)多段塞深部调剖工艺优点及应用效果 多段塞深部调剖工艺与传统单段塞调剖工艺相比具有以下优点:①可以克服单一堵剂适应性差的缺点;②将地层深部矛盾和近井地带吸水剖面的改善有机的结合起来,实现了流体深部转向,同时提高了调剖的成功率和油井见效率;③可以防止堵剂从油井产出和作业换管柱时堵剂回吐。

2008年以来,共实施水井调剖93井次,平均油压上升1.8MPa,对应油井368口,见效210口,见效率57%,累计当年增油59321t。

2 油井剖面调整技术

“十一五”以来,针对孤岛油田油井剖面的改变,在热采油井上配套应用了热采井堵水技术、吞吐井氮气泡沫调剖技术,在常规油井上配套了堵水堵聚技术。这些技术的应用,极大地改善了油井剖面现状,为孤岛油田的高效开发奠定了坚实的基础。

2.1 热采井剖面调整技术

孤岛油田稠油热采自1992年以来规模不断扩大,经过近20年的持续强化热采,部分油井已进入多轮次蒸汽吞吐期,由于边底水的侵入,导致油井含水大幅度上升,开发效果逐年变差,因此工艺挖潜就成为实现热采区块稳产的重要手段。

1)热采井氮气泡沫调剖注汽技术 近年来,在孤岛油田应用氮气车开展了氮气泡沫调剖辅助注汽技术的推广应用,以此改善吸汽剖面、提高热采效果。氮气泡沫作为调驱流体具有低界面张力甚至超低界面张力 (10-3mN/m)和提高波及效率的机理[2]。具体体现在以下4个方面:①泡沫封堵高渗透层和出水通道,调整油层吸汽剖面,扩大注汽波及体积;②增加油层弹性气驱能量、强化吞吐助排作用;③降低油水界面张力和油水粘度比、提高驱油效率;④能较大幅度改善和提高蒸汽吞吐效果。2010年氮气泡沫调剖现场实施18口 (3口为蒸汽驱井),累计注入氮气195.4×104m3,蒸汽11.94×104t(其中3口蒸汽驱井累计注入7.53×104t),发泡剂136.2t;对比12口井,有效9口,措施有效率75.0%,平均单井日增油4.2t,含水下降6.8%,2010年累积增油0.87×104t。

2)热采井堵水技术 CY-1液体堵剂主要由高温树脂及各种有机、无机添加剂组成。在常温下将堵剂挤入地层高渗透层带,堵剂在地层温度下固化形成凝硬性非渗透树脂,封堵高渗透层位和汽窜通道,堵剂在形成树脂过程中,原油对其固化过程有破坏作用,所以堵剂在原油中几乎不凝固,因此,该堵剂对油、水具有优良的选择性封堵能力。

高温堵水的效果有:①多层开采井较单层开采井效果好;②射开油层相对较厚井比薄油层井效果好;③地层亏空严重、爬坡压力小的井效果较好;④氮气泡沫调剖后注汽压力偏低或偏高的井效果较差。

2.2 常规油井堵水堵聚技术

用低的注入速度,向油层中注入冻胶型选择性堵剂,该堵剂为水基堵剂,它将优先进入流动阻力小的高含水的高渗透层,再用粘度比堵剂高的过顶替液将堵剂过顶替至离井筒至少3m以外的位置,在近井地带留下低流动阻力的产液空间,使油井堵聚后能保持高产液量,达到降低产出液中聚合物含量和含水率的目的。

3 施工参数的确定

1)注入速度 低压、低排量施工,排量控制在100～200L/min,使堵剂沿大孔道推向纵深地带,堵死孔隙 “咽喉”部位,以提高调剖堵水效果,延长有效期。

2)堵剂用量 堵剂用量需在施工前通过计算确定,在施工中应根据泵入压力的升降进行适当的调整,一般用下述公式计算堵剂体积V:

式中,R为处理半径,m;h为处理厚度,m; 为处理层孔隙度,%。R又用如下公式计算:

式中,λ为未处理地层水的流度,μ m2/(mPa·s);λa为处理后地层水的平均流度,μ m2/(mPa·s);λs为处理地层水的流度,μ m2/(mPa·s);Re为油井供油边缘半径,m;Rw为井眼半径,m。

3)施工爬坡压力的确定 最终压力要高于目的层的吸水启动压力,施工爬坡压力一般控制在2～3MPa之间。

4)油井生产参数的确定 由于冻胶堵水后普遍存在动液面下降的情况,根据施工爬坡压力,一般下降200～300m,因此泵挂深度适当加深200m,开井初期以小参数生产为宜。

“十一五”以来,在孤岛油田实施两段塞油井堵水16井次,统计15井次,有效13井次,措施有效率86.7%。堵后平均日液由 68.8t下降到54.1t,日油由 1.6t上升到 4.0t,含水由 97.7%下降至92.6%,累积增油8700t,平均单井有效期219d,截止2010年12月5口井继续有效。

现场实践表明,该2段塞堵水工艺对高含水油井的治理效果明显,对各种油藏条件的油井堵水适应性较强,具有较好的应用前景。

4 认识与建议

“十一五”以来,剖面调整技术在一定程度上改善了孤岛油田开发效果,下步应继续完善、筛选不同技术应用条件,同时大力推广,将各项剖面调整技术应用到极致,为油田可持续发展提供有力的技术保障。

[1]周志齐,段庆华,郭延军,等.孤岛油田注聚合物低压井加交联剂矿场试验 [J].油田化学,2000,17(3):263～267.

[2]曹嫣镔,刘冬青,唐培忠,等.泡沫体系改善草20区块多轮次吞吐热采开发效果技术研究 [J].石油钻采技术,2006,34(2):65～68.