国内油田深部调剖技术的研究进展

严重的油层非均质性致使水驱和聚合物驱油效果差,常规堵水调剖技术已不能满足油田正常生产需求。因此,近年来提出并发展了深部调剖技术（深部液流转向技术）,在改善高含水油藏水驱和聚合物驱的开发效果方面取得了显著效果。通过全面分析我国深部调剖技术研究现状,提出了深部调剖技术的发展趋势,即在充分认识油藏现状的基础上,实现对高含水油藏和聚合物驱油藏深部水流优势通道的干预,使液流转向,从而改善高含水油藏水驱和聚合物驱效率。     

注水井深部调剖技术研究现状及发展趋势

注水井进行深部调剖(驱)是油田开发后期严重非均质性油藏高含水阶段稳油控水、提高注水波及系数的重要技术手段.从深部调剖的化学剂、物理模拟实验、决策技术、配套工艺技术等方面系统分析了国内外深部调剖(驱)技术的研究和应用现状以及存在的问题.根据高含水油田开发现状及需求,提出了深部液流转向改善水驱开发效果的技术发展趋势,即立足高含水油藏开发后期实际需要,在精细油藏描述及油藏数值模拟研究的基础上,以开发廉价长效的深部调剖(驱)剂为核心,深入开展机理理论研究,完善准确、快捷的决策技术及相关配套工艺技术,形成深部调剖(驱)技术的工业化规模,实现深部液流转向改善高含水期非均质油藏水驱效率的目的.     

凝胶深部调剖技术研究与发展趋势

注水井调剖是一种十分有效的稳油控水技术,它是通过机械或化学方法,改变注入水在地下的流动方向,提高注入水波及效率,达到控制含水上升的目的.随着油田开发水平的提高、调剖堵水技术的发展和化学工业的进步,目前的调剖堵水技术已向油层深部液流改向(深部调剖)方向发展,并已逐渐成为提高注入水波及体积、改善水驱效果、稳油控水的一项重要技术.     

化学深部调驱技术现状与进展

油田在高含水期,常规的堵水调剖技术已不能满足油田生产需求。深部调驱技术的研究及应用等取得了许多新进展,在改善高含水油藏水驱开发效果方面获得了显著效果。在综合调研国、内外有关深部调驱剂的研究和应用基础上,本文介绍了凝胶类深部调驱剂、微生物深部调驱剂、泡沫深部调驱剂及组合调驱体系,提出了今后深部调驱剂的主要发展方向。     

海上油田调驱技术研究与实践

渤海湾海上常规稠油砂岩油藏,储层非均质性严重、胶结疏松,长期注水开发,储层的平面和纵向非均质性加剧,导致油田开发过程中含水上升快、产量递减快等问题出现。调驱技术作为一项改善中高含水油田开发效果、控水稳油、实现油藏稳产的重要技术措施得到广泛应用。针对海上油田开发过程中存在的问题,中国海油开展了各种调剖、堵水、深部调驱等技术研究与应用。文章主要介绍了弱凝胶调驱、冻胶深部调驱、纳米微球调驱、氮气泡沫压锥、改性稠油堵水等调剖技术的技术原理和应用情况。应用这些技术与工艺,取得了较好的增油控水效果,为油田中高含水开发提供了技术保障。     

区块整体弱凝胶调驱矿场试验及效果

利用弱凝胶在高渗透大孔道中的运移及低渗透小孔隙地层中的不可入性能,对存在高渗透通道的水驱油藏进行深部调驱试验,可以改善高含水开采期油层深部的非均质程度,实现油藏的稳油控水(或增油降水).应用弱凝胶在辽河茨榆坨采油厂青龙台油田龙-11区块进行的整体调驱矿场试验结果表明,弱凝胶深部调驱可以有效地改善了严重非均质油藏高含水开采期的水驱开发效果,减缓了油田的自然递减速度,并获得较好的增油降水效果.在实施1.5a内,不考虑自然递减及其他作业措施的情况下,区块累积增油7126.1t,产水量减少14054m³,投入产出比大于1:7.     

中国堵水调剖60年

记述了中国油田油井堵水、注水井调剖,以及调驱、深部液流转向等技术的起源、试验、发展、成熟、更替的过程。在这60年中,油井机械封隔器分层堵水技术、水玻璃-氯化钙化学堵水技术、聚丙烯酰胺-黏土注水井调剖技术、膨胀颗粒深部调剖、弱凝胶调驱技术、聚合物微球深部液流转向技术、区块整体调剖PI、RE、RS决策技术,以及近十年发展的水平井化学及机械控水技术、选择性堵水技术等是具有里程碑意义的技术。随着油气田开发程度的加深,高温、深井、裂缝、海上等油藏的堵水调剖技术,水平井、气井的堵水技术,以及智能化学剂技术、高效选择性堵水技术、聚驱后的调驱技术等将会成为研究的重点。     

PI决策技术及其在复杂断块油田调剖中的应用

应用PI（注水井井口压力指数）决策技术,实施区块整体调剖决策,可提高复杂断块油田高含水期最终采收率,减缓油藏产量递减,搞好控水稳油。该技术在濮53块应用后,油藏各项开发指标均得到改善。PI决策技术操作简单 ,实用性强,适用于高含水期油田调剖堵水的需要,但需区块整体调剖与三次采油相结合,才能得到最佳的控水稳油效果。     

二连蒙古林普通稠油油藏开发调剖堵水技术

蒙古林油田由普通稠油砂岩油藏和普通稠油砾岩底水油藏组成,油层单一,油水粘度比大,层间接替能力差、稳产难度大。为了改善常规注水开发效果,15年来,形成以重建地质模型和剩余油分布规律研究为基础调剖堵水稳产技术,即砂岩整体化学调剖为主体的“调水增油”技术、砾岩层状区横向驱替整体调剖稳产技术,实现了由低含水期到高含水期的相对稳产。     

油田深部液流转向技术

针对进入高含水阶段的油田,要稳产必须进行大幅度提液和大量注水。地层由于长期注水冲刷形成大孔道窜流,造成注入水严重低效循环,使得采油成本大幅度上升。堵水调剖技术在一定程度上改善了水驱开发效果,但由于其处理半径有限,不能解决油井水窜问题。因而,提出了利用深部液流转向剂改变注入水流场、遏制注入水通过高渗及强水洗部位无效循环的研究思路及作用机理,并结合机械器材使转向剂发挥作用。     

油层大孔道调堵技术的发展及其展望

在注水开发过程中，注入水对储层孔隙、骨架颗粒、胶结物和油藏流体的作用等因素的影响，易在储层中形成大孔道。储层大孔道对油藏注采工艺有着重要的影响油层大孔道所具有的特殊性，即具有渗透率高、孔喉半径大等特点，要求堵剂具有相当的强度、适宜的固化时间、价格经济，为减少对中、低渗透层的污染还要求堵剂有合适的粒径。因此需要研制针对性强的大孔道封堵技术。自20世纪90年代以来，我国油田进入了高含水、特高含水期，封堵大孔道和低成本、高效的调剖剂的研究和应用在各大专院校和胜利、大庆、大港等油田有了很大的进展，现已形成了以颗粒类调堵剂、聚合物凝胶堵剂、颗粒类与聚合物凝胶复合堵剂为主的大孔道调剖堵水技术。文中调研了大量国内外资料，对油层大孔道调堵技术进行了回顾，对其发展前景作了展望。     

In-depth Profile Control Technologies in China—A Review of the State of the Art

Abstract

In the process of waterflooding and polymer flooding, the oil displacement efficiency is poor because of the heterogeneity of reservoirs, the conventional profile control and water shutoff technology can no longer satisfy constantly production demand. So, in-depth profile control technology has been developed in recent years, and an obvious effect is obtained in improving development effects of waterflooding and polymer flooding in high water-cut stage. In this article, in-depth profile control technology is widely analyzed, and a development tendency of this technology is proposed; that is, a complete study of in-depth profile control and polymer flooding should be developed based on the sufficient understanding of reservoir status, advantage channels should be controlled and fluids diverted, and the oil displacement efficiency of waterflooding and polymer flooding for high water-cut stage could be improved.     

重复化学调剖物理模拟研究

随着油田开发进入中高含水期，化学调剖难度增大，许多井都是同一区块的井进行重复调剖，吐哈油田在前期调剖的197井次中重复调剖123井次，占总井次的60％。但目前对重复调剖认识不足，重复调剖井的效果逐年变差，影响了油田开发效果。文中利用仿真平面可视模型，研究了调剖剂在非均质油藏中的渗流特性，调剖剂的分布形态，调剖后对注水开发水驱采收率的影响，确定了重复调剖的半径以及重复调剖周期，为提高非均质油藏的调剖效果提供技术指导。     

调驱技术是低渗透油藏稳油控水的重要手段

彩南西山窑组油藏微裂缝发育、储集层非均质性强,是典型的低一特低渗透油气藏。经过几年高速开发之后,因水窜、水淹而使油藏含水上升快、产量递减大、地层压力场分布复杂。对此,在深入进行油藏研究,认清砂层在纵向、横向上的发育程度、注采连通程度、储集层沉积微相、岩石物理相、储集层裂缝相、流体流动单元等油藏特征的基础上,对注水井进行普通调剖、深度调剖、“2 3”调驱等措施,使油层动用程度由68％提高至95％,并且在横向上起到了深部液流转向的作用,较大幅度地提高了水驱波及体积和洗油效率,对整个油藏的稳油控水起了重要作用,而且投入产出比在1：3．5以上,经济效益显著。     

水驱油藏深部调驱工艺技术的研究与应用

针对高含水油藏开发过程中的问题,提出了利用暂堵剂保护非目的层在调驱作业中不受或少受调驱剂污染;结合油藏工程方法,建立了深部调剖井调驱剂用量计算公式,实现了调驱剂用量的定量化.该深部调驱工艺技术对辽河油田应用了18次,有效地提高了深部调驱井的调驱效果.     

改性污泥深部调剖先导试验

濮城油田进入高含水开发期,随着调剖次数的增多,调剖效果变差,成本费用明显增加。通过室内实验,认为油田开发过程中产生的污泥经改性处理后,具有调剖剂的性能,可以对油水井大剂量深部调剖。2006年对濮城油田卫317块进行了大剂量深部调剖,取得了很好的增油效果,且节约了调剖成本,经济效益明显,值得大力推广应用。     

电位法油田开发动态监测技术在调剖增产措施中的应用

电位法注水动态监测技术已在国内各油田得到了较好的应用。介绍了电位法测试原理及在调剖施工中的测试工艺，并针对目前区块调剖方案通常采用经验法、RE／PI优化决策法、油藏描述数值模拟法中存在的对平面非均质性认识不够的问题，利用电位法注水动态监测技术对平面注水动态进行监测，并结合RE／PI优化决策法形成了一整套具有特色的整体调剖技术，可对调剖的全过程进行监测。利用电位法注水动态监测技术在大港港西地区进行了调剖工艺优化，在调剖前，运用电位法提供的平面注水强度，对各项参数进行优化；在调剖中运用测试资料监测、评价第一段塞调剖效果；在调剖后运用测试资料对调剖效果进行评价，并对下步开发工作提出建议。     

长庆油田特低渗透油藏中高含水井调堵压裂技术

长庆油田特低渗透油藏进入中高含水期后受储层高渗带影响,常规重复压裂存在含水率上升、增产幅度低等问题。为解决该问题,根据典型油藏长期注采开发实际,采用油藏三维地质建模方法,结合加密井生产资料,研究了中高含水油井调堵压裂增产机理,分析了不同调堵压裂参数对油井重复改造效果的影响,提出了“前置调堵控含水、动态多级暂堵压裂提单产”的重复压裂技术思路。通过室内试验,研发了PEG-1凝胶,凝胶主剂质量分数为5%～10%时,可保持较高水平的凝胶强度;优化注入排量为1.5 m3/min,注入量为300～600 m3,可在裂缝深部40～80 m处封堵高渗条带;优化动态多级暂堵压裂技术,缝内净压力提高到5.0 MPa以上,实现了压裂裂缝由低应力区向高应力区扩展,以动用侧向剩余油。现场试验结果表明,实施调堵压裂后单井日产油量平均增加1.07 t,含水率降低9.0百分点,实现了中高含水井重复压裂“增油控水”的目的。该调堵压裂技术为长庆油田特低渗透油藏中高含水井重复改造提供了新的技术途径。      

基于吸水剖面资料的油藏层间平均剩余油饱和度计算方法

层间采出程度差异大是多层合采油藏在高含水期面临的主要问题之一,正确认识层间采出程度状况对开发措施的制定具有重要的指导意义。吸水剖面资料是反映层间吸水状况差异的重要信息,分层吸水量的差异主要受各小层的储层物性和剩余油饱和度的差异影响。利用吸水剖面资料,以水电相似原理和非活塞式水驱油理论为基础,建立了多层合采油藏各小层平均剩余油饱和度的计算方法,并将计算结果与油藏数值模拟结果进行对比,两者的相对误差小于5%。