低渗透油藏深部调剖工艺技术与质量控制

王鲲鹏

中国石油长庆油田分公司 第八采油厂 （陕西 西安 710021）

低渗透油藏深部调剖工艺技术与质量控制

王鲲鹏

中国石油长庆油田分公司 第八采油厂 （陕西 西安 710021）

低渗透油田注水开发已逐渐成为石油开采的重要组成部分，如何控制含水上升，减缓产量递减，增加采收率，提高开发效果，是油田开发工作者最关注的问题。注水井调剖技术作为控水稳油的重要手段之一，在低渗透油田开发过程中逐渐得到了推广应用，通过对其过程控制，提高作业质量，保证措施效果。从措施选井选层入手，针对该项工艺技术关键及要点，分析质量控制的方法，论述调剖作业通过对地层深部的封堵，改变注入水流向，有效驱替剩余油，提高低渗透油田注水开发采收率。

低渗透油藏 深部调剖 质量控制

我国油田拥有丰富的低渗透油田储量，近十几年我国投入开发的低渗透储量占油田开发总动用储量的比例越来越大，虽然大多数低渗透油田均采用注水开发，但这些油田中相当部分仍处于低产低效状态，而且未动用的石油地质储量中，低渗透油田占用的比例更大。低渗透油田油层物性一般相对较差，非均质性强，局部微裂缝发育，这些特征不仅直接增加了低渗透储层动用难度，而且是在注水开发后期产生一系列问题的根本原因。因此如何进一步提高低渗透油田开发效果，控制含水上升，减缓产量递减，增加油田开发区块采收率，具有重要意义。

1 低渗透油藏注水开发存在的主要问题

1.1 产量下降快，采收率较低

低渗透油层一般都要经过储层改造后才能正式投产，但生产能力依旧比较低，采油指数一般仅为中、高渗透油层的几十分之一；同时由于储层连通性差，渗流阻力大，弹性阶段采收率只有1%～2%（即使注水开发，采收率一般也在30%以下），在消耗天然能量方式开采的条件下，地层压力大幅下降，产量递减快，生产和管理都非常被动[1]。

1.2 吸水能力低，注水见效慢

低渗透油层不仅吸水能力低，而且启动压力高，注水井附近地层压力上升也比较快，造成井口压力不断攀升，易形成高压注水区块；同时由于低渗透层渗流阻力大，大部分能量都消耗在注水井周围，对应油井见效慢，注水效果差，在250～300m的井距条件下，一般注水半年甚至1年后才能见到效果，见效后油井压力、产量保持稳定，但上升现象倒不太明显。

1.3 非均质性强，剖面难均衡

由于储层非均质性的影响，虽然从井网井距上给予了优化调整，但平面上油井受效比例仍旧较低；同时，纵向上吸水剖面不均匀，指状、尖峰状或部分井段不吸水比例高，产吸剖面难均衡，势必造成注入水沿高渗透带向生产井窜进，从而造成了注入水的低效循环，剩余可采储量损失较多。

1.4 见水后产液（油）能力下降

由于油水黏度比和岩石湿润性等多种因素的影响，低渗透油井见水后产液（油）指数大幅度下降，当含水达到50%～60%时，无因次产液指数最低，只有0.4左右，无因次采油指数更低，只有0.15左右，对应油井见水后的提液和稳产造成极大困难，弥补产量递减和含水上升造成的影响越来越难。

2 注水井深部化学调剖机理

注水井深部化学调剖的主要机理是：利用非均质油藏吸水能力和注入启动压力的差异，在适合的压力下，将化学调剖剂或颗粒注入油层，通过封堵高渗透水流通道，改变地层中注入水已形成的压力场和定式流向，调整地层吸水状况及剖面，降低由于油藏非均质性或局部微裂缝形成的强吸水，增加低渗透区域的吸水量，提高水驱波及体积与驱油效率。对于低渗透非均质性较为严重的储层，小剂量调剖可能会存在绕流问题，通过增加调剖堵剂的用量，在较远地带形成处理带，迫使注入水重新形成新的旁通孔道，使水流流向未波及区域，进一步挖掘纵向及平面剩余油的潜力，改善水驱效果，实现剩余油挖潜，延长低渗透油田稳产年限，最终达到提高采收率目的。

3 深部调剖过程与质量控制

3.1 选井选层

选对井、选好层是保障调剖调驱措施效果的第一步。在注水开发过程中，若出现下列情况之一的，应考虑实施注水井化学调剖措施：注水井注水量增加、注水压力不升或下降；注水井吸水状况变差或出现尖峰状吸水；井组油井含水大幅上升；注水井与水线上的油井“点、点”对应性强、且高含水，边、角井水驱效果差或无效；油层改造、增产措施引起的水驱突进等。

3.2 体系优化

调剖体系专业性强，种类繁杂，但体系的合理选择是影响调剖质量的关键点之一。目前常用的有沉淀类、微生物类、硅酸凝胶类、胶态分散凝胶、弱凝胶、聚合物微球、预交联凝胶颗粒、柔性球等[2]，但各自体系又都有自身的特点及优势，应根据油藏实际情况、见水类型及技术经济预测效果，选择合适的体系，处理好运移与封堵、剂量与造价的矛盾，保障“注得进、堵得住、用得起”。

3.3 堵剂优选

如何确定调驱注入体系的最低强度，充分发挥动态调与驱的作用是调驱调剖的另一关键点。在深部调剖方面易出现3大问题，即注入水绕流、处理剂对主产层的伤害和主次产层错位。为了进一步提高深度调剖的效果，首先要求堵剂有很好适用性，主要包括：堵剂与地层水的配物性、堵剂对层位有很好的选择性、堵剂运移性能、堵剂封堵强度、耐温耐盐、抗压抗剪等物理化学性能。

3.4 工艺参数

段塞的设计：采用多段塞组合模式，既发挥了强凝胶对高渗条带的封堵、扩大波及体积的作用，又发挥了弱凝胶的动态堵与驱的作用，可有效实现低渗透深部调剖调驱作用。

堵剂的用量：堵剂用量过少，不能形成深部封堵，注入水不会产生绕流而达不到调堵目的；根据储层物性、窜流通道和水淹体积，充分估算堵剂用量，扩大调剖堵剂的置放范围。

压力的选择：为了保证堵剂优先进入大裂缝，少进入微小裂缝，避免储层污染，注入压力应低于微小裂缝的开启压力，施工压力一般控制在正常注水地层压力以内。

排量的使用：排量过高，堵剂易在近井地带堵塞，导致注入压力上升过快，不利于后续泵入，封堵半径小，在平面内难以形成深部的调驱效果。

3.5 现场监督

为保证措施效果，现场监督必须要求严格按照设计要求进行施工，配液数量、质量必须达到设计要求（调剖剂配制量与设计误差不超过±5%）；按照施工程序注入堵剂，浓度根据现场实际情况进行适当的调整；注入过程要连续，中途不停泵，密切监测施工压力、排量等施工参数，方案如需调整要遵循应急预案；注入总量以主剂量为标准，注完调堵剂后，关井候凝1～2d，候凝结束后，及时恢复正常注水。

3.6 资料录取

资料录取是做好效果分析的重要一环，要准确录取全部资料数据，主要包括措施前的吸水指示曲线、压降曲线、吸水剖面、对应油井产状、井组递减曲线、井组水驱特征曲线，施工过程中，实时注入压力、排量，措施后吸水指示曲线、压降曲线、吸水剖面等，正常生产后对应油水井的动态资料，包括注水压力、注水量、生产压差、产液量、产油量、含水、产液指数等。

3.7 效果评价

注水井调剖调驱的效果评价较其它措施相对复杂得多，首先从注水井的吸水状况评价，注水指示曲线、纵向吸水剖面与横向波及平面应该有改善，注水井压力的提高，可能会为低渗透油层动用和侧向油井见效创造有利条件；其次是注采井组对应的油井生产动态，见水油井采出水应有所控制，井组注水受效井比例应有所增加，应达到“控水稳油”的目的；最后从油藏区块上，注水开发水驱特征曲线应有所改善，区块压力保持水平和平面均衡程度有所改善，注入水波及体积及系数、水驱储量动用程度增加，自然递减、综合递减、含水上升率等油田开发指标好转，稳产能力和最终采收率提高。

4 现场实施效果

2009～2011年在低渗透油藏共实施注水井深部调剖23口，措施见效19口，措施有效率为82.6%。措施后，注水井平均油套压由8.7/7.7MPa上升至10.6/9.5MPa；对应见水油井29口，调剖后见效16口，水淹井产能恢复大，平均恢复0.78t/d，含水由措施前的87.2%下降到措施后的69.5%；调剖区块注水开发状况好转，注水井吸水平均厚度由4.01m上升至6.17m；区块存水率由0.51上升至0.56；调剖后，显著增加了低渗透油藏注水开发油井平面受益方向，扩大了注水波及体积，井组注水见效增加，截止2011年10月底，调剖井组累计增油4 959.64t，累计降水9 981.22m3（见表1）。

5 结论与认识

（1）注水井调剖是低渗透油田注水开发提高最终采收率的一项重要技术手段，深部调剖必须有大量充足的堵剂用量，才能满足高含水开发后期对分散剩余油的挖潜需求。

（2）应用已有监测技术，结合油藏整体开发动态分析，提高对剩余油饱和度、裂缝分布规律、注采对应关系及窜流通道类型等认识，是保障油田调剖调驱措施质量的根本。

（3）调剖体系是技术成败的关键，多段塞复合调剖体系产生的残余阻力系数高于单一调剖体系，体系主剂强度不宜过高，大剂量可以改善注水井深部水驱效果。

（4）技术监督是注水井调剖的一个重要环节，可以有效保障方案执行，降低作业周期，提高施工质量，避免工程事故，确保现场安全，保证措施效果，增加经济效益。

[1]于波,田育红,周冰欣.低渗透油田提高采收率技术研究及应用[J].石油化工应用2010,29(7):35-38.

[2]马涛,王海波,吕成远.深部调剖体系研究及应用现状 [J].应用化学2011,40(7):1271-1274.

Water-flood Development for low-permeability reservoirs is one important component in the development of oil production. The problem that planners of oilfield development are most concerned with is how to control the rising trend of water-cut,slowdown the decline of production,increase the rate of oil production,and improve the effect of development.As one of important means for controlling water and stabilizing the oil output,waterflood profile modification technology has gradually been popularized and applied in the development of low-permeability reservoirs.Through the control over its process and the improvement of operation quality,the effect of measures is assured.The paper starts with the selection of wells and layers,then analyzes the methods of quality control according to the key and main points of this technology.Finally,it is explained how to seal the deep part of layers,alter the direction of injected water flow,effectively drive the left oil from the ground in deep profile modification operation in order to promote the oil production rate in water injection development of low-permeability reservoirs.

low-permeability reservoirs;deep profile modification;quality control

王鲲鹏（1976-），男，2005年毕业于中国石油大学（北京）油气田开发专业，硕士研究生。现在中国石油长庆油田分公司第八采油厂从事油气田开发工作，油气田开发工程师。

张箫铃

2011-11-16