边底水驱水平井开发调整油藏整体调驱技术.

边底水驱水平井开发调整油藏整体调驱技术国内先后在胜利、大庆、大港、华北、中原和河南等油田开展了矿场实验，并逐步完善了可动凝胶调驱的配套技术。调驱技术是在深部调剖基础上发展起来的控水稳油技术。冀东油田高浅北区边、底水能量充足，且经过水平井及侧钻水平井的开发调整，尽管天然水驱和注水驱的水驱油机理相似，但天然水驱开发相对人工注水开发，水线推进速度和方向难以人为控制，这为实施调驱技术增加了风险。为此，在调驱先导试验成功实施的基础上，开展了整体调驱方案优化研究。一、冀东油田高浅北区油藏基本情况1油藏特征冀东油田高浅北区是早第三纪背景上沉积形成的一个局部构造。主力开发小层为NgⅣ油组Ng12、13小层，油藏埋深-1800～-1900m，储层平均孔隙度在30%以上，平均渗透率在602～1622×10-3μm2之间，油藏非均质性强，边底水活跃，天然能量充足，地下原油粘度90.34mPa.s，属边底水驱常规稠油油藏。2开发现状及存在问题一、冀东油田高浅北区油藏基本情况2000年以来，区块陆续实施五轮边水调剖措施，提高了边水波及体积，调剖增油降水效果明显。但随着调剖轮次的增加，调剖剂效果总体呈下降趋势，必须开展边水调剖接替技术研究，进一步提高区块采收率。采出程度累计产油采油速度16.3%2.62%184.6×104t95.6%609t1.396×104t含水日产油日产液76/7092112总井数开井水平井问题截至2008年6月高含水低采出程度二、整体调驱可行性分析1油藏参数分析可动凝胶驱单元静态参数对比表单元对比参数空气渗透率渗透率地层原油粘度油层温度地层水矿化度mg/L边、底水影响10-3μm2变异系数mPa.s℃筛选标准1000.52-0.8410093100000无高浅北区7200.8690651600边、底水充足注：“筛选标准”根据已经实施可动凝胶驱单元静态参数分析总结确定通过对高浅北区与其他油田已实施可动凝胶调驱单元的静、动态条件对比，分析了高浅北区可动凝胶调驱的适应性。区块含水%采出程度%剩余油丰度104t/km2累积水油比平均单井控制剩余储量104t胜利油田胜一区先导9623.8153.66.614.3胜一区扩大95.330.9140.17.512.1胜二区扩大96.939.6119.47.513冀东油田高浅北区95.616.3185.95.113开发动态条件对比表二、整体调驱可行性分析1油藏参数分析油藏条件筛选有利条件不确定因素渗透率高粘度适合温度低矿化度低采出程度低变异系数高有充足的边、底水能量大孔道发育通过高浅北区与适合交联聚合物驱油藏条件筛选标准作对比，高浅北区大部分指标都在筛选标准范围之内。二、整体调驱可行性分析1油藏参数分析非均质性较强2调驱先导试验的成功实施二、整体调驱可行性分析2006年4月，在高浅北区Ng12小层开展交联聚合物调驱先导试验，注入井4口，截止2008年2月底，共有29口油井见到明显的增油降水效果，不计算递减累计增油2.64×104t。调驱先导试验的成功实施表明，交联聚合物调驱技术在边底水驱水平井开发调整油藏具有较强的适应性，可以长时间大剂量注入。根据影响边底水驱水平井开发油藏调驱施工和调驱效果的主要因素，通过交联体系室内实验、物理模拟实验、数值模拟实验等研究，优化以下参数：交联体系配方、井网优选、注入段塞、注入量等。三、整体调驱室内实验评价1交联聚合物调驱体系配方研究（1）、聚合物浓度对增粘性影响聚合物:大庆炼化公司生产的中分子聚合物,分子量为1200万，水解度为25%，固含量90%。研究中配制聚合物用水均为现场注入污水（65℃），采用RV20哈克(HAAKE)旋转粘度计测定。1交联聚合物调驱体系配方研究（1）、聚合物浓度对增粘性影响配制不同浓度的大庆聚合物溶液，加入700mg/L的CL-1交联剂和600mg/L的助剂，搅拌均匀后密封置于60℃烘箱中，三天后用RS150流变仪测试其成胶粘弹性。聚合物浓度对增粘性影响浓度（mg/L）5008001000130015001800200022002400粘度（mPa.s）1321551802042292542873243660100200300400050010001500200025003000浓度（mg/L）粘度（mPa.s）三、整体调驱室内实验评价1交联聚合物调驱体系配方研究（2）、交联剂浓度对体系增粘性影响在1800mg/L和2000mg/L的聚合物溶液中加入600mg/L的助剂，加入不同浓度的CL-1交联剂，搅拌均匀后密封置于60℃烘箱中，三天后用RS150流变仪测试其成胶粘弹性。交联剂浓度对体系增粘性影响204254260268275316311302287226150200250300350400600800100012001400浓度（mg/L）粘度（mPa.s）1800mg/L聚合物2000mg/L聚合物三、整体调驱室内实验评价1交联聚合物调驱体系配方研究（3）、助剂浓度对体系增粘性影响在1800mg/L和2000mg/L的聚合物溶液中加入700mg/L的CL-1交联剂，加入不同浓度的助剂，搅拌均匀后密封置于60℃烘箱中，三天后用RS150流变仪测试其成胶粘弹性。助剂浓度对体系增粘性影响276268254187315303287203150200250300350400450500550600650700750800850浓度（mg/L）粘度（mPa.s）1800mg/L聚合物2000mg/L聚合物三、整体调驱室内实验评价在较低的聚合物浓度下，该体系可产生较好的交联增粘效果，且体系增粘强度随聚合物浓度增加而增加。因而，在矿场实施中可调整聚合物浓度来达到驱油及防窜的目的。通过胶体强度分析，推荐主体段塞配方为：2000mg/L大庆聚合物溶液，加入700mg/L的CL-1交联剂和600mg/L的助剂。三、整体调驱室内实验评价调驱体系室内研究结论：2物理模拟研究（1）实验流程设计为了探索边水驱条件下提高采收率技术潜力，根据冀东油田高浅北区边底水能量充足、油藏非均质性严重的特点，设计边水条件下物理模拟实验流程。AABBBBCDDECCCDDEEE边水驱条件下物模流程设计其中：A点为边水注入端，两管连通，外接计量泵；B点为调剖剂及可动凝胶溶液注入点，四个岩心管用管线连通，模拟注边水和注交联聚合物时原油在不同渗透率油藏运移的采出情况。四根岩心管由上到下依次标示为Ⅰ(5000×10-3μm2)管、Ⅱ(5000×10-3μm2)管、Ⅲ(2500×10-3μm2)管、Ⅳ(500×10-3μm2)管，外接计量泵；C、D、E为测压点。三、整体调驱室内实验评价2物理模拟研究三、整体调驱室内实验评价9.9415.2313.4123.669.8113.5306.7533.1659.17010203040506070水驱采收率,%调剖后调驱采收率，%Ⅰ管Ⅱ管Ⅲ管Ⅳ管综合调剖后交联聚合物调驱提高采收率效果8.5810.8716.0212.71802.7332.1555.318.55010203040506070水驱采收率，%调驱采收率，%Ⅰ管Ⅱ管Ⅲ管Ⅳ管综合交联聚合物调驱最终提高采收率23.15%，且管Ⅳ采出程度非常低；调剖后交联聚合物调驱提高采收率26.01%。因此在非均质严重的油藏，在实施交联聚合物调驱前进行先期调剖很有必要。交联聚合物调驱提高采收率效果（2）实验方案与结果AABBBBCDDECCCDDEEE3整体调驱数值模拟研究调驱先导试验数值模拟研究将主力小层Ng12小层划分为5个韵律小层，以描述储层纵向非均质性，采用平面网格步长为25m×25m的直角网格系统网格系统建立数学模型，通过历史拟合和动态预测研究合理的注入井网与注入方式。三、整体调驱室内实验评价注采井网完善程度对含水和采收率的影响曲线（1）井网优化考虑到水平井注入工艺的复杂性，本着定向井注入水平井采油的原则，设计了四套整体调驱注入井网。数值模拟的注采井网与采收率关系曲线表明：调驱期间，注采井网越完善，含水漏斗越深，提高采收率幅度越大。依据数值模拟研究结论，通过新钻井、补孔、扶长停井等措施，完善调驱井网，布署26口调驱井。3整体调驱数值模拟研究三、整体调驱室内实验评价3040506070809010000.20.40.60.81注入孔隙体积倍数含水（%）010203040506070采收率提高值（百分点）四个方向受效三个方向受效两个方向受效一个方向受效高浅北区整体调驱井网部署图3整体调驱数值模拟研究三、整体调驱室内实验评价（2）注入量优选为确定最佳注入量，开展了不同注入PV数提高采收率和吨剂增油研究。分析注入段塞尺寸为0.3PV、0.325PV、0.35PV、0.375PV、0.4PV提高采收率和吨剂增油量可以看出，注入PV数提高，提高采收率幅度增加，吨剂增油量降低。综合考虑，段塞尺寸等于0.35时，经济效益最优，因此选择注入0.35PV。55.566.577.588.599.5100.30.3250.350.3750.4注入段塞尺寸（PV）提高采收率（%）687072747678808284吨聚增油量（t/t）提高采收率吨剂增油量注入体积优化图3整体调驱数值模拟研究三、整体调驱室内实验评价（3）推荐方案根据室内实验、数值模拟的结果，推荐矿场采用清水配置母液、污水稀释注入，注入总段塞尺寸0.35PV，矿场采用三级段塞注入方式：前置段塞0.05PV×3000mg/L（PAM）+1200mg/L交联剂+600mg/L助剂；主段塞注入0.25PV×2000mg/L（PAM）+700mg/L交联剂+600mg/L助剂；后续保护段塞注入0.05PV×1800mg/L（PAM）+600mg/L交联剂+600mg/L助剂。3整体调驱数值模拟研究三、整体调驱室内实验评价高浅北区Ng12、13小层整体调部署26口注入井，调驱剂设计用量377.2×104m3，平均单井用量14.5×104m3。除了GX104-7、新部署待钻水平井未施工，其余24口井于2008年2月陆续进入矿场施工。截至2008年6月，累计注入调驱剂26.2×104m3，有37口油井见到明显增油降水效果。见效井综合含水由调驱前93.5%降到88.7%，下降4.8％，不计算递减增油1.7×104t，计算递减累计增油2.33×104t。四、矿场实施及效果评价0204060801002006-112006-122007-012007-022007-032007-042007-052007-062007-072007-082007-092007-102007-112007-122008-012008-022008-032008-042008-052008-06日产油（t）0102030405060708090100含水（％）日产油含水0100200300400500日产液（t）02004006008001000动液面（m）日产液动液面典型受效井G104-5P42注采曲线以G104-5P42井为例，该井于2006年12月调驱先导试验见效，见效前日产油11.8t、日产水267m3、含水93.6%，见效后日产油最高达到69.6t、日产水189m3、含水最低下降至73%，到2008年6月，该井日产油44t、日产水165.5m3、含水79%，已累计增油9282t，其中调驱先导试验增油4322t，整体调驱增油4960t。高浅北区是水平井开发调整油藏，注采井距小，水平井采液强度较大，大剂量调驱施工容易窜聚。优化的有机铬凝胶体系粘弹性好，体系强度随聚合物浓度增加而增加，可调整体系浓度来达到驱油及防窜的目的。边水能量活跃的油藏，由于受边水能量大小、非均质性强弱等因素影响，实施可动凝胶调驱，需合理筛选目标区块，优化注入参数，才能降低风险，起到好的增油降水效果。物理模拟研究表明，实施可动凝胶驱最终提高采收率23.15%，调剖后可动凝胶驱提高采收率26.01%，因此在非均质严重的油藏，实施调驱前有必要进行先期调剖。通过现场实施效果表明，边底水驱水平井开发调整油