葡萄花油田碱土浅调剖技术应用

李凌全（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

1　葡萄花油田浅调剖潜力分析

1.1　剩余油潜力和剩余油成因

葡萄花油田虽然已进入高含水开发阶段，但储层中剩余油仍存在较大挖潜价值，剩余地质储量占总地质储量的61.63%。以葡北三断块为例，其砂体沉积类型以透镜砂型为主，砂体91个，占比为65.47%，地质储量为1 298.51×104t，剩余储量为842.48×104t，占地质储量的64.88%（表1）。

表1　葡北三断块剩余地质储量构成

葡北三断块剩余油主要有重力分异、泥楔遮挡、平面矛盾、砂体边部、断层边部、薄差层等成因，其中重力分异(层内、层间纵向差异)是最主要的剩余油成因，占比为40.74%（表2）。

表2　葡北三断块剩余油成因构成

1.2　储层非均质性发育情况

随着油田开发的深入，储层非均质性逐年加剧。以葡北三断块82口油井为例，主力油层（砂体厚度大于2.0 m）动用比例为100%，次主力油层（砂体厚度介于1.0～2.0 m之间）动用比例为70.58%，非主力油层（砂体厚度小于1.0 m）动用比例为55.42%，平均油层动用比例为70.58%。主力油层和非主力油层动用差异较大，储层非均质性需加强治理力度（表3）。

1.3　分层测试技术对层间非均质性的控制程度

葡萄花油田各个区块1776口分层注水井水嘴情况如下：共有103口注水井的155个层段的水嘴已调至2 mm或2 mm以下，占比分别为8.7%和3.1%，各区块注水井水嘴小于或等于2 mm井数和注水层段差别大，表明注水层段非均质性严重，层间矛盾突出（表4）。

综合葡萄花油田剩余油潜力大，剩余油成因主要以重力分异为主，储层非均质性发育状况差别大，层间矛盾突出，需进一步加强储层非均质性的调整；因此有必要应用调剖技术，改善注入剖面和储层的动用状况，提高油田开发效果[1]。

表3　葡北三断块油层动用状况统计（82口井）

表4　各区块分层注水井水嘴统计

2　浅调剖技术应用

2.1　调剖剂配方

目前国内使用的常规调剖剂有冻胶型、凝胶类、微球类、颗粒类、沉淀类、泡沫类和微生物类等。其中，冻胶型调剖剂等以聚合物类调剖剂为主，其主要以水解聚丙烯酰胺（HPAM）为主剂，以Gr3+、Al3+、醛酚树脂、苯酚、间苯二酚为交联剂体系。这类调剖剂成本高，组成成分不易分解，对环境污染大。

考虑到大庆油田周边富含碱土的地理特征，碱土成本较低，同时木质素具有较强的耐冲刷能力，碱土和木质素混合物的三成胶黏度易于控制，并且对油层和周边环境污染极小。结合采购成本和施工成本综合考虑，利用碱土作为调剖剂，采用木质素调剖剂进行配合封堵，形成了木质素-碱土浅调配方。

碱土配方为8%碱土+0.1%的悬浮剂+0.4%分散剂，凝胶配方为0.12%HPAM+0.1%增强剂+0.15%交联剂。木质素-碱土浅调配方达到了以下四个性能指标：表观黏度小于或等于400 mPa·s；成胶时间2～72 h；三成胶黏度大于或等于5000 mPa·s；120 h成胶黏度小于或等于5000 mPa·s，完全符合现场应用条件。

2.2　调剖方案优化

工艺上采用四段塞注入工艺[2]：前置段塞，木质素调剖剂预堵段塞，防止后续碱土段塞突破；中间段塞，碱土调剖剂封堵主体；封口段塞，木质素调剖剂提高封堵强度；顶替段塞，采用聚合物溶液对管柱内调剖剂进行替挤，防止堵管柱。

针对外围低渗透率、低丰度油田的调整注入剖面的需要，采用木质素-碱土复合段塞浅调技术。通过利用廉价天然碱土，有效地降低了投入成本(平均单井施工成本5万元)，提高了调剖剂用量（平均单井调剖剂用量300 m3）。设计采用二级沉降除砂装置，降低含砂量，减轻对注入设备的损坏，避免沉砂堵塞井筒。

3　现场应用效果

3.1　水井方面

1）水井注入压力上升。应用木质素-碱土浅调技术现场治理注水井310井次，对比恢复注水的280井次措施效果。实施措施前平均单井日注量为17 m3，注入压力为7.6 MPa，启动压力为7.0 MPa；实施措施后在平均单井日注量不变的情况下注入压力上升至9.1 MPa，启动压力上升至8.6 MPa。

2）吸水剖面调整效果明显。对比吸水剖面测试资料，浅调后新增吸水小层34个，其中调剖层吸水率下降了4.1个百分点（表5）。

表5　调剖前后吸水剖面统计

3.2　油井方面

1）浅调连通油井见效。调剖后已有119口连通油井见到调整效果，调剖后平均单井日增油0.6 t，日降水1.1m3，累计增油7738t，累计降水24407.1 m3。

2）区块水驱改善。通过浅调技术的规模型应用，区块的开发效果得到了提高。以葡北三断块为例，该区块2010—2011年间应用浅调技术治理水井42井次，由区块水驱特征曲线可知，其采出程度由39.21%增加至39.41%，区块可采储量增加了0.2个百分点（图1）。

图1　葡北三断块水驱特征曲线

3.2.1典型井分析

以葡92-44井为例，该井于2011年6月对PI8层段进行浅调，实施措施后注水压力由8.1 MPa上升至10.0 MPa，吸水曲线相对之前上移幅度较大（图2）。

图2　葡92-44井（PI8层段）浅调前后吸水指示曲线对比

3.2.2吸收剖面调整

葡92-44井共有7个小层，分5级注水，实施措施前主要吸水层段为PI8，其吸水率占全井吸水率的36.75%；实施措施后PI8吸水率下降至21.06%，全井其他层段吸水量均有所增加，同时新增了1个吸水小层PI2（表6）。

3.2.3连通油井见效

连通油井葡93-45实施措施前日产液为104.8 t，日产油为3.4 t，含水率为96.7%；实施措施后日产液为101.9 t，日产油上升1.8 t，含水率为94.9%，下降了1.8个百分点，同时各小层产液、含水率也发生了明显的变化（表7）。

表6　葡92-44井浅调前后全井吸水剖面对比

表7　葡93-45井各小层产液、含水情况统计

3.3　技术应用效益

投入：现场实施浅调剖310井次，平均单井施工费4万元，合计投入1240万元；产出：已有119口连通油井见到调整效果，累计增油7738 t。按吨油价格3770元、吨油成本988.12元计算，可创经济效益1894万元，投入产出比为1∶1.53。

4　结论

1）葡萄花油田已进入高含水开发期，层间、层内开发程度的差异较大，且储层内存在较大的挖潜空间[3]。

2）重力分异是最主要的剩余油成因，而重力分异主要体现在储层及其中流体纵向上的物性差异，因此为提高开发效果，有必要对这种物性差异进行调整。

3）分层注水技术可以较好地缓解层间矛盾，但存在部分已调整至极限的注水井，有必要采取化学浅调剖技术对分层注水技术进行补充。

4）木质素-碱土复合段塞浅调技术适合于外围低渗透、低丰度油田调整注入剖面的需要，通过利用廉价天然碱土，有效地降低了投入成本(平均单井施工成本4万元)，提高了调剖剂用量（平均单井调剖剂用量为300 m3）。

5）现场采用二级沉降流程、以复合段塞式注入工艺进行施工，保证了施工安全，取得了较好的封堵效果。

6）浅调剖技术的应用效果较好，有效地调整了注采剖面，控制了注入水的无效、低效循环和连通油井高含水问题，现场控水增油效果明显，取得了较好的经济效益[4]。

参考文献：

[1]汪志明.优化孔深和孔密的射孔调剖技术[J].石油钻采工艺，2002，24（3）：52-54.

[2]任怀丰.低成本碱土复合段塞深度调剖技术研究与应用[J].大庆石油地质与开发，2007，26（4）：88-91.

[3]栾立莉.葡萄花油田调剖技术应用效果分析[J].化学工程与装备，2015（6）：107-109.

[4]姜思昊.浅调剖技术应用效果评价[J].中国科技博览，2011（3）：301-301.