特高含水期油田提高采收率技术.

特高含水期油田提高采收率技术——调剖与堵水内容1、概述2、高含水期油田开发动态特征3、剩余油潜力及分布4、优势渗流通道极其对策——我国河流相储层的主要特征三角洲或冲积扇—扇三角洲的碎屑岩沉积。这类储层的油田储量约占已开发储量的90%,其地质特征为:1)由于内陆盆地面积相对较小,物源近,相变频繁,因此砂体规模小,分布零散,平面上连通差,而且颗粒分选差,孔隙结构复杂,非均质严重。2)由于湖盆内频繁的水进水退,使河流—三角洲沉积呈明显的多旋回性,油田纵向上油层多,有的多达数十层甚至百余层,层间差异很大。3)油层内部纵向上非均质也很严重,各层段间物性相差很大。尤其是储层呈正韵律分布特征,注入水易从下部发生窜流,影响水驱效果。1、概述——我国水驱开发油田的现状：注水技术是我国油田开发的主体技术。采用注水开发的储量和产量所占的比重都在80%以上。已开发油田都已进入高含水、高采出阶段,主力老油田产量递减。含水高于80%的老油田,可采储量占总量的73.1%,可采储量已采出60%以上的老油田,其可采储量更占到总量的86.5%——进一步提高高含水油田的原油采收率高含水油田虽已进入了开发后期,但其产量仍在全国占70%以上。1、概述0100020003000400050006000199512199706199812200006200112200306200412200606200712200906201012日产/增量(t)老井自然措施新井1、上产阶段（1995-1996）：实施方案井38口，建产能170万吨；2、注水及井网层系调整阶段（1997-2001）：主力区块TZ402CⅢ底部注水开发，实施注水井6口；TZ401区块CⅠ、CⅢ层系实施井网调整；3、递减阶段（2002-2004）：水平井见水，进入快速递减阶段；4、综合治理阶段（2005年-）：精细油藏描述、实施调整井，补孔改层。上产阶段相对稳产阶段递减阶段治理阶段塔中4油田产量变化-6/40-东河1CⅢ油藏1、概述1）油井含水构成状况全区含水大于80%油井占总井数的74%；高含水也伴随着高产液。1431900112212055231354601020304050利11-16利21利25利49全区井数（口）fw＜40%40%≤fw＜60%60%≤fw＜80%fw≥80%15219112040011200112020020200227411405101520利11-16利21利25利49全区井数（口）Qi＜20.020.0≤Qi＜30.030.0≤Qi＜40.040.0≤Qi＜50.050.0≤Qi＜60.060.0≤Qi＜70.0Qi≥70.02）水井注入量构成状况区块平均单井日注量50m3左右利21单井日注量70m3井数比例47%；高注入量伴随着高吸水。2、高含水期油田开发动态特征05101520L11-7L11X32L21N1L21-9L21C31累积注入量/万方00.20.40.60.811.2L11-7L11X32L21N1L21-9L21C31比视吸水指数3）水井窜流特征大部分水井的比视吸水指数小于1，吸水能力极大增加；同时，部分主力水井累积注入量都很高，容易形成窜流条件。比视吸水指数=初期视吸水指数/目前视吸水指数2、高含水期油田开发动态特征通过对产液指数和累积产液量的分析可以看出，大部分油井的产液指数上升，说明产液能力不断上升；同时，各油井的累积产液量非常高，长期的高速开采，容易产生优势通道。024681012141618202006-102007-82008-62009-32010-12010-112011-9时间产液指数（m3/Mpa）LJL11-1LJL11-28LJL21-14050100150200250LJL11-1LJL11-13LJL11-25LJL11-28LJL21-14LJL21X12LJL21X25LJL25-2LJL41LJLC47累产液（万方）4）油井窜流特征2、高含水期油田开发动态特征14.5630.0850.1449.28166.0823.7673.7882.72260.92195.56108.8595.5137.3313.6030.040100200300S211S212S221S222S223S231S232S233S234S235S241S242S243S252S253地质储量（万吨）2.127.4919.2820.4382.5510.2229.7625.81128.6093.9443.2146.7812.712.907.06050100150S211S212S221S222S223S231S232S233S234S235S241S242S243S252S253累计产油（万吨）12.4422.5930.8628.8583.5313.5444.0256.91132.32101.6265.6448.7324.6210.7022.98050100150S211S212S221S222S223S231S232S233S234S235S241S242S243S252S253剩余储量（万吨）14.5624.9038.4541.4649.7043.0140.3431.2049.2948.0439.7048.9834.0521.3223.50020406080100S211S212S221S222S223S231S232S233S234S235S241S242S243S252S253采出程度（%）利7块全区小层动用状况2、高含水期油田开发动态特征示踪剂产出曲线呈单峰值变化急骤例如1151井在对应水井投放示踪剂30天后即达到浓度波峰，最高达0.97ng/ml，波峰区仅保持了10天就急剧下降到0.1ng/ml，推断存在窜流,比较严重。0.000.200.400.600.801.001.20012335080时间(d)浓度(ng/ml)1151井示踪剂产出曲线（B13-1-1层段）优势通道的动态表现特征2、高含水期油田开发动态特征底部水淹严重研究区洪积相正韵律厚油层在长期的注水开发过程中，形成明显的底部水淹型。正韵律厚油层的水淹特征图（1137井百一段）2、高含水期油田开发动态特征①粘土颗粒迁移注水开发过程中，高岭石长期受注入水浸泡、冲刷，晶格易遭破坏，形成细小微粒发生迁移，使孔喉增大，是形成优势通道的原因之一。T1169井2268.73m粒间蠕虫状高岭石B12砂组粘土矿物相对含量表阶段样品数高岭石伊利石伊/蒙层绿泥石初含水339.713.725.321.3中高含水228.327.721.322.7粘土矿物成分与含量储层微观性质变化粘土颗粒迁移颗粒接触关系变化孔喉特征变化2、高含水期油田开发动态特征颗粒接触关系变化初、中含水期变化不明显,高含水期骨架颗粒明显由点、线接触演变为游离状态，连通性增强，有利于形成优势通道。储层微观性质变化高含水期高含水阶段1159井B12-1-1单层2184m高含水阶段1159井B13-1-1单层2211m高含水阶段1159井B13-3-1单层2227m高含水阶段T1169井B13-1-1单层2305m初期中含水期中含水阶段1137井B13-1-2单层2117m中含水阶段1137井B13-1-1单层2114m原始阶段1027井B13-1-1单层2243m原始阶段B22井B13-2-1单层2345m2、高含水期油田开发动态特征③孔喉特征变化储层微观性质变化据铸体薄片资料,中含水期B12砂层组的孔径均值较大，但孔喉分选和均匀程度较低，高含水期，B12砂层组孔径均值变小，但孔喉分选和均匀程度变好。表明孔喉网络的连通性变好，可为优势通道的形成提供有利条件。变化范围平均变化范围平均变化范围平均变化范围平均1137(中含水)B1227～1921317.2～13.39.5B1266～125.2103.70.6～1.30.860.56～1.140.762.25～7.044.64B1374～202.9129.50.8～1.51.16-0.2～1.130.182.19～5.593.52分选系数孔喉偏度孔喉峰度1159(高含水)　　　　参数井号/层位孔隙直径2、高含水期油田开发动态特征精细化剩余油分布及规律研究二个层次：（1）规律性认识（机理研究）（2）精细化模拟（应用研究）精细模型时变模型3、剩余油潜力及分布剩余油与残余油？采出程度与采收率？构型控制下的剩余油分布规律板-槽状构型注水开发3、剩余油潜力及分布——精细地质模型（时变＋窜流）◆孔隙度变化◆渗透率的变化◆相对渗透率的变化◆地层流体粘度变化◆窜流通道的存在和发育精细化油藏数值模拟3、剩余油潜力及分布含水率94%含油饱和度分布图不考虑综合的作用考虑综合的作用注水井生产井生产井注水井精细化油藏数值模拟3、剩余油潜力及分布不考虑综合作用考虑综合作用含水率94%含油饱和度垂向分布图注水井精细化油藏数值模拟3、剩余油潜力及分布9-103含水率与采出程度关系曲线00.20.40.60.81010203040采出程度R（%）含水率fw（小数）理论实际4、优势渗流通道极其对策T7-8存水率与采出程度关系曲线评价7-8存水率与采出程度关系曲线00.20.40.60.810102030405060采出程度R（%）存水率C（小数）理论实际4、优势渗流通道极其对策（形成非活塞式驱替，正常出水）4、优势渗流通道极其对策出水原因及对策1、油田出水原因—油藏地层的非均质—油藏流体的非均质—完井方式缺陷（如水层误射）—生产方式缺陷（如强注强采）—作业措施缺陷等（如压裂酸化连通水层）4、优势渗流通道极其对策控制含水上升规律的因素——对策●两相流体流度比（形成非活塞式驱替，正常出水）●储层的非均质性（形成水窜，非正常出水）●油田开发方法（人为因素，恶化/改善出水）改变水的流度——注聚合物提高决策的科学性调剖堵水技术4、优势渗流通道极其对策优势通道、高渗条带、窜流通道、大孔道的概念1、窜流通道（大孔道）有一个定量的概念由于非均质性，当大孔道规模大到足以影响驱替效果时的值——技术界限2、窜流通道（大孔道）是一个相对的概念大孔道规模的技术界限与不同的驱替剂、被驱替流体有关。——不同油藏、不同驱替方式，有不同定量值的大孔道界限。所以，大孔道的描述是个复杂的问题。4、优势渗流通道极其对策优势通道的微观特征4、优势渗流通道极其对策改善水驱效果的水动力学方法：周期注水（不稳定注水）改变液流方向强化注采系统的变形井网补充点状和完善排状注水系统提高排液量堵水与调剖技术各种调整方法的结合4、优势渗流通道极其对策控制出水（产水）——油井？注水井？面积注水特点：一口油井受多口注水井作用；一口水井影响多口油井。调剖——在注水井上控制：调整吸水剖面堵水——在生产井上控制：封堵出水层位调整产液剖面4、优势渗流通道极其对策区块调剖堵水技术发展概要：40－50‘s,油井单井堵水（机械、化学）技术；70’s－80’s水井单井调剖技术；80‘s后期，区块整体调剖技术；90’s以调剖为中心的综合治理技术、封堵大孔道技术；90‘s中后期，2＋3技术、深部调剖技术（凝胶类、泡沫胶类）、多轮次调剖技术……；21世纪前后，如何发展？总之，堵剂与工艺的研究活跃，油藏工程研究薄弱。4、优势渗流通道极其对策◆动态识别方法多因素综合评判识别方法基于产能方程（达西公式）井和井间测试方法模糊评判方法层次分析法支持向量机方法静态资料、动态资料、监测资料——主次评价与甄别注水量和注水压力、采液指数、吸水指数2lnwwlewwKhPqrr局限性：1、纵向多油层；2、边界不确定性；3、大孔道非达西——复合流动4、优势渗流通道极其对策◆动态识别方法多因素综合评判识别方法基于产能方程（达西公式）井和井间测试方法试井分析方法示踪剂识别技术概率模型法（吸水剖面识别）连续性方程中运动方程——达西公式大孔道介质中非达西流——耦合渗流理论解释模型：忽略吸附项22xCKxCutCiiii4、优势渗流通道极其对策井间示踪原理4、优势渗流通道极其对策油藏深部