D油田高渗砂岩稠油油藏调剖技术研究及应用

吕国胜，李建晔，鞠野，徐国瑞，刘光普

（1.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300461；2.中海油田服务股份有限公司，天津 300461）

D 油田为河流相沉积的稠油油藏，储层非均质性强，经过长时间的注水开发，油层内部形成大孔道，注入水在大孔道内低效或无效循环，严重影响了水驱开发效果，导致相同采出程度下各区块的综合含水明显高于其他同类油田[1-3]。油田主要开采主力砂体为NmⅠ3、NmⅡ3、NmⅢ2 和NmⅣ1。2002年底油田开始注水开发，经过长时间注水开发，注入水突进严重，目前综合含水为95%。明下段为曲流河沉积，是一套以下粗上细为主的正韵律沉积，由下而上层理规模变小，明下段曲流河沉积内，Nm0、NmⅢ、NmⅣ油组为强非均质性。根据生产动态及测试资料认为，此种韵律的储层底部水洗程度高[4-7]，注水舌进现象明显，易形成优势渗流通道。南区NmI3 砂体的井间储层对比关系较好，储层厚度较大，普遍在10 m 左右，厚度较大区域在北侧分布，储层平均孔隙度33%，平均渗透率3 734 mD。主力砂体非均质性严重，高含水阶段平面水驱不均和存在无效水循环，正韵律储层底部水淹严重，顶部剩余油富集，具备较高剩余油挖潜价值[8-9]。本文针对油田情况，通过对油藏的分析、体系的研发、配方的筛选、工艺的设计，得到了一套针对高渗砂岩稠油油藏调剖技术，以达到在高渗砂岩稠油油藏条件下稳油控水的目的。

1 实验部分

1.1 主要药剂与仪器

主要药剂：部分水解聚丙烯酰胺（水解度30%），相对分子质量1 200 万，实验室产品；酚醛树脂交联剂，实验室产品；碳酰胺，实验室产品；实验使用油田模拟水，矿化度3 703 mg·L-1，主要离子质量浓度k++Na+1 130.87 mg·L-1，Cl-1 246.48 mg·L-1，HCO3-1 032.94 mg·L-1，SO42-172.29 mg·L-1。

主要仪器:金相显微镜，美国 Digital Instruments 公司；Brookfield（DV-Ⅲ）黏度计，美国 Brookfield 公司；ZQY-1 岩心流动评价实验装置，海安石油科研仪器有限公司。

1.2 聚合物筛选标准

海上平台作业受空间、水质、筛管等因素的影响，对聚合物溶解性、抗剪切性有很高的要求，按照企业标准《海上油田驱油用聚丙烯酰胺类聚合物的性能指标和评价方法》（Q/HS 2032—2012），对几种聚合物性能进行评价优选。

1.3 聚合物筛选评价

体系配方优化结果通过对比5 种聚合物，观察不同时间内的黏度和溶解时间并考察黏度保留率，结果如图1、表1所示。

图1 不同聚合物的溶解时间曲线及剪切黏度保留率

表1 聚合物抗剪切性评价实验

通过分析图1、表1 数据，最终选定1 型调剖剂（聚合物），该聚合物具有黏度高、黏度保留值高的特点，且溶解时间较短，小于30 min，满足现场要求。

1.4 初凝时间和黏度评价

凝胶初凝时间和黏度实验结果如表2、图2所示。

表2 凝胶初凝时间和黏度实验结果

图2 不同凝胶浓度成胶实验结果

由表2、图2 结果显示，随着酚醛体系成分浓度的改变，凝胶成胶时间及黏度均有变化，表明凝胶成胶时间及黏度可调可控，满足现场调整浓度改善注入性问题。

1.5 注入性实验

在D 油田条件下进行体系注入性实验，结果如图3、图4所示。

图3 水测渗透率2 000 mD 注入性

图4 水测渗透率5 000 mD 下注入性

从图3、图4 注入性实验结果可以看出，新型酚醛交联体系在水测渗透率2 000、5 000 mD 条件下注入阻力系数分别为13.75、7.7，与铬交联体系相比在相同条件下注入阻力系数分别为62.5、55，说明该新型酚醛交联体系具有良好的注入性，可以保证现场顺利注入。

1.6 酚醛体系封堵性评价

酚醛体系封堵性评价结果如图5所示。

图5 酚醛体系封堵性评价

通过对该凝胶体系进行封堵性评价实验可以看出，注入阻力系数为4 PV，突破压力为7 MPa，残余阻力系数为6 PV，岩心封堵率为98%。这说明凝胶封堵性能和耐冲刷性能良好。

1.7 段塞优化组合

制作3层非均质岩心（高渗3 μm2、中渗1.4 μm2、低渗0.5 μm2），抽空饱和水，水驱测试水相渗透率，饱和油后老化24 h，水驱至含水98%，计算水驱驱油效率；注入不同段塞组合的堵剂体系0.3 PV，放置5 d，水驱至含水98%，计算体系驱后驱油效率，如表3所示。

表3 不同强度凝胶体系组合驱油实验结果

由实验结果可知，组合编号4 驱油效率最好，提高驱油效率12.4%。为保证凝胶段塞注入顺利，推荐使用“中凝胶段塞+强等凝胶段塞”进行目的砂体封窜。

综合以上实验结果，结合D 井组的渗透率分布、地层流体、注水和生产状况、采出程度等参数，最终优选出本次调剖的主体段塞组合。

2 现场应用

室内研制的部分水解聚丙烯酰胺聚合物+酚醛树脂交联剂+调节剂A+调节剂B，已在D 油田调剖中成功应用，根据D 井油藏及生产数据，分析认为该井属于高孔高渗地层，储层连通性较好，调剖目的层较厚，且存在优势通道。结合以往调剖作业经验，该井选择中高强度凝胶调剖体系。本次作业结合现场注入动态响应，及时调整聚合物、交联剂浓度，凝胶体系由弱到中等，进一步优化了聚合物凝胶的措施半径，加强了凝胶改善层内非均质性的能力。注入过程中注水井压降曲线逐级趋缓，充满度有所提高，NmIII 油组最终达到29.5%，NmⅣ油组最终达到75.7%。有效期内增油4 924 t，措施有效。

3 结论

1）通过对部分水解聚丙烯酰胺聚合物溶液、交联主剂酚醛树脂、交联助剂碳酰胺加量的优选研制出凝胶体系，其成胶时间及强度可控，该凝胶成胶后的强度高达40 000 mPa·s，30 d 黏度保留率大于90%。

2）该体系对高渗岩心的封堵率达到 95%以上，突破压力梯度最高达 8.6 MPa·m-1，并且具有较好的调整产液剖面的能力。

3）油井D 现场调剖施工后，受效井组在有效期内增油4 924 t，取得较好的调剖效果。