海上油田调剖效果评价研究

刘 歆 郑 浩 程大勇 周凤军 王 刚 潘玲黎

(中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院，天津 300452)

海上油田调剖效果评价研究

刘 歆 郑 浩 程大勇 周凤军 王 刚 潘玲黎

(中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院，天津 300452)

目前海上油田调剖措施效果评价只注重增油降水的分析，而忽略注水井、采油井以及区块整体其他开采特征的变化。从注水井、采油井、区块三方面入手，对各特征指标进行细分，建立起科学的调剖效果评价指标体系，并对渤海锦州9-3油田实施调剖的某井区进行综合评价。

海上油田；调剖；效果评价；指标体系；油藏工程

化学调剖技术是海上水驱开发油田进入中高含水期稳油控水的有效手段，在提高油藏整体开发效果和措施经济效益方面正发挥着重要作用［1-2］。为了分析调剖措施潜力、优化措施组合结构，有必要对调剖效果进行全面、客观的评价。

目前，海上油田对于调剖措施效果的评价，只注重采油井的增油降水，而忽略了注水井调剖特征以及区块产量递减等开采规律的变化［3-5］。为此，针对这一问题，笔者在调剖动态跟踪研究基础上，通过综合分析注水井、采油井以及区块整体调剖效果，建立了科学、合理的调剖效果评价指标体系，以指导海上油田调剖措施的投入决策、降低调剖措施风险，从效益第一角度开发油田。

1 调剖效果评价指标体系的建立

为了有效评价调剖效果，在考虑区块整体和受效油井产量递减规律基础上，综合分析调剖前后调剖井注入特征、采油井受效特征以及区块整体开采特征变化，建立分类评价指标体系，由注水井调剖效果评价、受效油井效果评价、区块整体效果评价三部分组成。

1.1 注水井调剖效果评价

能够有效评价注水井调剖前后注入特征变化的指标有井口压降曲线、注水指示曲线、吸水剖面等共计三项指标，各项指标评价方法如下。

（1）井口压降曲线

井口压降曲线，即注水井在正常注水条件下突然关井，测得井口压力随时间变化的曲线，它反映了注水井泄压的快慢。实践证明，注水井调剖后注入压力将有所提高，井口压力下降变缓。因此，根据调剖前后压降曲线的变化（图1），可以评价调剖措施是否有效。

图1 调剖井调剖前后井口压降曲线

（2）注水指示曲线

注水指示曲线是描述注入压力与地层吸水量之间关系的函数，它反映了单位注水压差下地层吸水能力的大小。调剖后，如果注水指示曲线斜率变大，则表明地层吸水能力变弱，高渗层位水窜得到抑制；如果注水指示曲线斜率变小，则表明高渗层位存在大孔道，注入水低效、无效循环非常严重，如图2所示。

（3）吸水剖面

吸水剖面可以直接反映纵向各层吸水量的相对大小，表明层间吸水差异。这种差异越大，则层间矛盾越严重，各类油层的动用程度有待加强。通过调剖，可以有效改善纵向上层间吸水结构，抑制水淹、水窜层位，扩大水驱波及体积。对比分析调剖前后吸水剖面的变化（图3），可以评价调剖措施是否有效。

图2 调剖井调剖前后注水指示曲线

图3 调剖井调剖前后吸水剖面

1.2 受效油井效果评价

首先，确定受效有效期，即自注水井调剖后一线油井含水开始下降或日产油开始增加算起，至含水或日产油回落至调剖前一个月平均值为止，该过程所持续的时间为油井受效有效期。对于受效油井效果评价，主要考虑增油量和降水量。以对应注水井调剖前油井月平均日产油、含水率为基值，与有效期内平均日产油、含水率进行对比，具体评价公式如下：

式中：QL前—水井调剖前油井月平均日产液量，t/d；Q0前—水井调剖前油井月平均日产油量，t/d；fW前—水井调剖前油井月平均含水率，%；QL后—油井受效有效期内平均日产液量，t/d；Q0后—油井受效有效期内平均日产油量，t/d；fW后—油井受效有效期内平均含水率，%；T有效—油井受效有效期，d。

1.3 区块整体效果评价

区块整体效果评价指标主要包括：区块整体开采曲线、增产效果、水驱特征曲线三大类。

（1）区块整体开采曲线

区块整体开采曲线反映日常生产动态的变化，通过分析注水井调剖前后区块整体日产油量、日产液量以及综合含水可以直观评价整体受效情况，如图4所示。

图4 某区块注水井调剖前后整体开采曲线

（2）增产效果

注水井进行调剖时，区块产量递减的快慢对调剖措施增产效果评价影响较大。因此，有必要在考虑油田或区块递减规律基础上，客观、准确的评价整体增产效果。区块产量递减规律有如下三种方式：

①指数递减：

②双曲线递减：

③调和递减：

式中：q0(t)—任意时刻的产量；qi—初始产量；a1—初始递减率；n—递减指数。

根据调剖前后区块整体产量变化情况或开采曲线拟合误差最小原则，选择上述某种递减规律公式评价区块整体增产效果。假设注水井调剖前后区块整体实际产油量为Q0(t)、受效有效期为T、调剖见效时刻为t，则考虑区块整体递减因素的调剖增油量ΔNp如下：

（3）水驱特征曲线

水驱特征曲线进入中高含水期后出现直线段，油田采取重大措施后直线发生偏折，因而该曲线被广泛用于分析油田含水上升规律，判断措施实施效果，预测油田最终累计产油、产液、产水及采收率等指标，并已成为国内外水驱油田开发效果评价、动态分析预测和调整挖潜的重要依据。因此，在注水开发油田实际生产中，利用水驱特征曲线也可以进行调剖增油效果评价。

调剖前水驱特征曲线表达式为：

调剖后水驱特征曲线表达式为：

式中：NP—累积产油量，t；B—水驱特征曲线斜率；A—与岩石、流体性质有关的常数。

通过对比、分析调剖前后区块整体水驱特征曲线，利用式（7）、（8）可以有效评价区块整体降水量、含水上升率下降、增加的可采储量及最终采收率等指标。

2 应用实例

应用上述调剖效果评价指标体系对锦州9-3油田实施调剖的某注采井组进行了效果评价。

（1）注水井调剖效果评价

对比注水井调剖前后井口压降曲线可以看出，调剖后井口注入压力明显提高且关井压降变缓，增加了注入层位的渗流阻力，从而起到改善地下液流方向的作用；从调剖前后注水指示曲线对比可以看出，调剖后注水指示曲线斜率的增加和位置的左移表明注入层位吸水能力减弱。由于调剖降低了高渗层位渗透率，致使水相渗流能力下降，从而起到抑制水淹、水窜的作用；从调剖前后吸水剖面对比可以看出，高渗层位I、II油组吸水能力得到抑制，III、V油组弱吸水层位得到加强，缓解了层间矛盾、使各类油层得到了有效动用。

图5 调剖前后井口压降曲线对比

图6 调剖前后注水指示曲线对比

图7 调剖前后吸水剖面对比

（2）受效油井效果评价

注采井组一线油井增油降水效果评价见表1。从注采井组一线油井生产情况来看，增油降水效果均比较明显，累计增油1.4×104m3，累计降水0.83×104m3。通过注水井调剖措施，较好地改善了注入、产液剖面，有效调整了储采结构，充分发挥了各类油层的动用程度。

表1 受效油井增油降水效果评价表

（3）井组整体效果评价

图8 该注采井组注水井调剖前后开采曲线

从注采井组调剖前后开采曲线可以看出，整体有效期1a左右。在此期间，产油量增加，综合含水下降，产液量下降，增油降水显著。通过调剖，减少了该井组注入水的低效无效循环，降低了油田耗水量、提高了注入水的利用率，改善了油藏平面与纵向的均衡开采。

与此同时，通过对井组调剖前后水驱特征曲线(图9)对比分析可知，曲线向下发生了偏折，表明单位产油量所需产水量大大减少，开发效果逐渐趋好。

3 结 语

从注水井、采油井、区块三方面入手，在综合考虑区块自然递减规律基础上，建立了一套客观、合理的调剖效果评价指标体系。该评价指标体系，可以有效分析调剖注采特征及措施效果，避免了以前仅凭是否增油决定调剖效果的单一性，且各项指标容易获得，对海上油田现场调剖工作以及措施投入决策具有一定的指导意义。

图9 该注采井组注水井调剖前后水驱特征曲线对比

[1]谭璋.化学堵水调剖工艺[M].北京：石油工业出版社，1997.

[2]王生奎.调剖优化决策技术与决策系统[D].成都：西南石油大学，2005：1-4.

[3]Smith J E.The Transition Pressure:A Quick Method for Quantifying Polyacrylamide Gel Strength[J].SPE 18739，1989.

[4]Fielding Robert.In-Depth Drive Fluid Diversion Using an Evolution of Colloidal Dispersion Gels and New Bulk Gels-An Operational Case History of North Rainbow Ranch Unit[J].SPE 27773，1994.

[5]张传绪.区块整体调剖决策系统研究与应用[D].天津：天津大学，2003：18-20．

Evaluation Research of the Profile Control Measures in Offshore Field

LIU Xin ZHENG HaoCHENG DayongZHOU Fengjun WANG GangPAN Lingli
(Bohai Oilfield Exploration and Development Institute,Tianjin Branch，Ltd.，CNOOC，Tianjin 300452)

Recently,attention is generally paid to the analysis on the increase of oil production and the decrease of water cut,as well as the changes of the oil wells and the production characteristics of block-wide by the evaluation of the profile control measures in offshore field.Therefore,in order to have a full and systematic evaluation profile measure effect and have a reasonable and objective analysis on injection and production characteristics of the profile measure,the paper divides the characteristic index of the water injection well,producing well and block in details.What’s more,a scientific system of evaluation on profile effect is set up in the paper,by which a comprehensive evaluation on the profiled block in Bohai Jinzhou9-3 oilfield is made.

offshore oilfield；profile control；effect evaluation；index system；reservoir engineering

TE357

A

1673-1980（2012）01-0093-04

2011-08-10

刘歆(1975-)，女，河南商丘人，研究方向为油气田开发。