“堵水+调剖”联合作业效果及液流转向机理研究——以渤海SZ36-1油藏地质和流体条件为例

由于SZ36-1油田具有储层胶结疏松、非均质性严重、平均渗透率较高、原油黏度较高和单井注水量较大等特点,亟待采取液流转向措施以达到稳油控水的效果。以SZ36-1油田实际储层地质和流体为研究对象,通过室内物理模拟实验的方法,开展了堵水(堵水剂为淀粉接枝共聚物)、调剖(调剖剂为Cr~(3+)聚合物凝胶)和"堵水+调剖"联合作业增油降水效果及其影响因素实验研究。结果表明,与单独堵水或调剖措施相比较,"调剖+堵水"联合作业增油降水效果较好。随堵水剂顶替液段塞尺寸增加,中低渗透层分流率增加,堵水增油降水效果提高,但采收率增幅呈现"先增后降"趋势,所以综合分析合理段塞尺寸为0.05 PV左右。除此之外,随储层原油黏度增加,水驱中低渗透层分流率减小,采收率降低;"堵水+调剖"措施后,注入压力升高幅度增加,中低渗透层分流率增加,但最终采收率仍然较低。     

非均质地层多轮次堵水调剖物理模拟实验研究

以胜坨油田为例，通过交联聚合物驱油动态实验装置，模拟纵向非均质地层多轮次堵水调剖。通过实验得到各种堵剂对岩心的封堵能力、多轮次堵水调剖与采收率的关系，并分析了多轮次堵水调剖中堵剂选择对调剖效果的影响。为今后该技术的进一步完善提供了重要的参考依据。     

淀粉接枝共聚物在非均质模型中的调剖性能

对一种新型的淀粉接枝共聚物调剖堵水剂进行了平行并联填砂管和非均质长岩心储层模型的调剖实验,实验结果表明,用地层水配制,在60℃时成胶时间为14小时,通过加入0.02%～0.2%缓凝剂可延缓成胶时间为17～84小时,此堵剂具有良好选择注入性和耐冲刷性,封堵强度高,能够优先封堵高渗层,提高低渗层的波及面积和洗油效率,从而提高低渗透区域的采收率。     

调剖效果影响因素的室内研究

注水井调剖是油田控水稳油的重要措施,为进一步提高调剖的效果,利用平板岩心模型研究了岩心非均质性、调剖时的含水率及原油粘度对调剖效果的影响。结果表明:虽然调剖剂用量越大,采收率增值越高,但调剖存在一个最低用量和最佳用量,低于最低用量或超过最佳用量后,增加调剖剂的用量对采收率的影响不大;调剖时的含水率越低,调剖效果越好;当平面非均质模型含水率小于60%、纵向非均质模型含水率大于50%时,含水率对调剖效果影响不大;当原油的粘度增加时,调剖的贡献率先增加后减小。     

非均质地层多轮次堵水调剖物理模拟实验研究

通过交联聚合物驱油动态模拟试验装置，模拟在纵向非均质地层条件下的多轮次堵水调剖。利用该装置注入各种不同的堵剂(木钙、交联聚合物、弱凝胶CDG)，实施多轮次水驱，通过试验得出了各种堵剂对岩心的封堵能力、多轮次堵水调剖与采收率的关系、对比了多轮次堵水调剖中堵剂选择对调剖效果的影响。为今后胜坨油田多轮次堵水调剖技术的进一步完善提供了重要的参考依据。     

聚驱前定位调剖提高采收率实验研究

对于存在大型窜流通道的强非均质性油藏,单独实施聚驱易造成聚合物的无效驱替,因此需要在聚驱前实施调剖。文章利用三层非均质岩心模拟具有大型窜流通道的强非均质油藏,采用改性淀粉强胶开展聚驱前调剖的室内实验研究,结果表明,通过调剖,后续聚驱阶段比单独聚驱采收率增幅更大,而总采收率可以增加30%以上;调剖剂段塞越接近油水前缘,后续流体波及体积越大,而段塞超过油水前缘以后,后续驱替液的波及范围基本相同,因此将调剖剂段塞"定位"在油水前缘,就可以实现最佳的封堵效果;调剖时机不同,油水前缘的位置不同,可以通过调整后续顶替段塞的大小来实现调剖剂段塞的准确定位。     

淀粉胶体系调剖性能的影响因素

渤海油田开采已超过20年,储层非均质性严重,加大单井注采强度,会进一步加剧其非均质性。为解决储层非均质性问题,特选定渤海SZ36-1储层性质和流体为模拟对象,通过室内实验确定淀粉胶体系范围,再对不同浓度组成的调剖体系进行室内岩心驱替实验,以注入压力、含水率、采收率增幅等性能为评价对象,优化了调剖体系的配方为4%改性淀粉+4%丙烯酰胺+0.036%交联剂+0.012%引发剂+0.002%无水硫酸钠。该调剖体系能较好降低储层非均质性,在水驱基础上提高采收率22.1%,提高采收率效果显著。     

油水井双向堵调控水挖潜技术室内研究

大庆油田老油层进入高含水期后,通常采用堵水调剖技术来改善注水开发效果。为优化堵调控水挖潜技术方案,利用三维非均质模型分别模拟油井堵水、水井调剖和双向堵调3种控水挖潜方式,研究不同调堵顺序、堵水半径对采收率的影响。结果表明:先调后堵和先堵后调的驱油效果基本一致,但先调后堵比先堵后调见效早;同时调堵的驱油效果优于先调后堵和先堵后调;同时调堵实验结果表明封堵半径越大,封堵效果越好,当封堵距离达到井距的1/10时,再增加堵水半径驱油效果增加不明显,所以推荐最佳堵水半径为井距1/20~1/10倍。     

大面积堵水调剖技术工业化应用研究

非均质严重的注水砂岩油藏在特高含水开发后期如何应用堵水调剖技术进一步提高油藏采收率,一直是国内外研究攻关的重大课题。基于精细油藏描述研究成果,优选合适的堵水调剖剂,配套完善注入工艺和评价技术是大面积堵水调剖工业化应用取得成功的关键。此技术已成为胜坨油田特高含水期开发提高水驱采收率的一项主导工艺,经济效益显著。图2表2参13     

改性沥青堵水调剖剂的室内评价

对改性沥青堵水调剖剂封堵率、残余阻力系数、耐冲刷、选择性封堵性能进行了评价。该调剖剂注入量为0.4 PV时,残余阻力系数和封堵率分别达18.84和94.44%,且在水驱突破后,水相渗透率基本保持不变,说明该堵水调剖剂具有良好的耐冲刷性能。三管并联实验表明,该调剖剂可根据岩心间渗透率的不同实现选择性封堵,优先进入渗透率较高的岩心,对高渗透层改善吸水剖面效果显著。     

多轮次调剖数值模拟研究

多轮次调剖是一项重要的稳油控水措施,提出了三维三相多轮次调剖数学模型,研制了多轮次调剖模拟器。综合考虑了模拟器中堵剂驱油过程中的物理特性,为高含水期油藏进行多轮次调剖油藏工程方案研究提供了有力的工具。结合具体油藏模型,进行了调剖时机、堵剂用量及封堵位置对调剖效果的影响研究。结果表明,在油田进入高含水期,要不断地进行调剖,及时进行各轮次调剖堵水措施间的接替,使油田含水得到控制,产量稳定增长。     

注水开发稠油油藏氮气泡沫调驱技术

辽河油田稠油油藏大部分采取注水开发方式生产,现已进入高含水开发阶段。随着弱凝胶调剖堵水施工轮次的增加,开发效果呈递减趋势。为改善油田注水开发效果和提高采收率,进行了氮气泡沫调驱技术研究。室内对比了3种起泡剂的表面张力和半衰期,研究了交替段塞的大小、气液比及段塞组合对泡沫体系的阻力特性的影响。室内实验结果表明,实施泡沫调驱后,采收率提高9%。在海外河油田的2口注水井进行了矿场试验,见到了明显的增油降水效果。     

聚合物纳米微球调驱性能室内评价及现场试验

针对河南油田油藏物性特征及传统调剖效果差的问题,在确定聚合物纳米微球膨胀倍数的基础上,结合油藏物性计算出了聚合物纳米微球的初始粒径。通过流动试验测试了聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率及高低渗透率平行填砂管注聚合物纳米微球后的采收率,结果表明:聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率达到80.5%,单填砂管注入聚合物纳米微球后不同区域压力波动幅度不同,表明微球在填砂管中发生了运移、封堵、弹性变形、再运移和封堵过程;聚合物纳米微球优先进入并封堵高渗透率填砂管,改变高低渗透率填砂管的非均质性,启动低渗透率填砂管内原油,高低渗透率填砂管整体采收率提高20.5%。柴9井的试验表明,注水井注入聚合物纳米微球后,注水井的注入压力升高,吸水剖面发生显著变化,与其对应的油井产油量增加。采用聚合物纳米微球深部调驱技术可以实现深部调剖,扩大注水波及体积,提高原油采收率。      

PI决策技术在中原油田的应用

中原油田是一个复杂断块砂岩油气田 ,储集层埋藏深 ,渗透率低 ,非均质严重。进入高含水开发期以来 ,高渗透层段 (或条带 )水淹严重 ,而中、低渗透层吸水很差或根本不吸水 ,剩余油比较富集。这部分油单靠强注强采、加密井网以及其它常规工艺措施很难采出来 ,而三次采油成本很高 ,且注入水波及系数也难以有大的提高。对PI决策技术在油藏整体调剖堵水方面的进一步研究证明 ,通过PI决策整体调剖 ,能有效地封堵高渗透层或条带 ,使油藏在平面和纵向上压力指数值基本接近 ,力求达到储集层在平面和纵向上均质化 ,改善中、低渗透层 (或条带 )的吸水状况 ,提高注入水波及体积和注入水利用率 ,遏制油田含水上升速度 ,提高水驱采收率 ,延长油田稳产期。对中原油田 1 3个区块的PI决策整体调剖分析和评价 ,证明无论是在油藏吸水状况、产能及含水变化态势、水驱采收率变化 ,还是在经济效益等方面 ,都有较大的改善 ,油田开发水平明显提高。图 2表 3参 3 (王元胜摘 )     

低渗透油田提高采收率技术研究及应用

水驱油藏提高采收率的方法主要为化学法,化学法包括化学调剖和化学调驱,主要对化学调剖中的注水井深部化学调剖和注水井暂堵酸化以及化学调驱中的表面活性剂驱和空气泡沫驱进行了研究及评价。     

大庆油田聚合物驱后微生物调剖先导性现场试验研究

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT-2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与地层本源菌有很好的兼容性。物理模拟岩心实验结果表明,调剖菌对聚合物驱后的油层有很好的封堵调剖作用,封堵率可以达到70%以上;聚合物驱后利用微生物调剖,原油采收率可进一步提高3.9%(OOIP)。现场试验证明,聚合物驱后实施微生物调剖,能够有效改善注水剖面,增加吸水层位和吸水厚度,采油井见到明显降水增油效果,为聚合物驱后进一步提高采收率探索了一条有效的途径。     

乳状液体在驱油和调剖堵水中的应用进展

综述了近年来乳状液体系在驱油和调剖堵水中,包括乳状液驱油、自发乳化驱油、微乳液驱油、乳状液调剖、乳化稠油堵水等相关技术,同时分析了乳状液体系在三次采油中的发展趋势。     

分层与笼统调剖堵剂的智能性作用

在调剖施工中,采用笼统管柱还是分注管柱,争议较大。以中原油田近解远调、絮凝体系为例,通过对2种体系的组成、作用机理、最佳使用配方进行研究,笼统、分层调剖增油效果进行对比,结果表明:由于调剖堵剂的智能性作用,笼统调剖效果好于分层调剖。根据这一结论指导2005年分注井的调剖工作,取得了良好的效果,使水井措施结构更趋合理、科学。