飛雁灘油田聚合物驅(qū)增油降膜增油效果分析

飛雁灘油田注聚開發(fā)活動(dòng)主要內(nèi)容聚合物驅(qū)是一種化學(xué)驅(qū)。主要通過增加驅(qū)替液的粘度，降低油層的水相滲透，降低油水流的比例，調(diào)整注射用水在平面和垂直方向的波形范圍，提高注入流量的波形體積，提高采收率。油層的平面及縱向非均質(zhì)程度是油藏是否適宜聚合物驅(qū)的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為,油藏滲透率變異系數(shù)為0.52～0.84時(shí),聚合物驅(qū)油效果比較好,可提高采收率10%左右。飛雁灘油田屬高滲透、高飽和、中粘度、河流相沉積的疏松砂巖油藏,非均質(zhì)嚴(yán)重,注聚層位Ng14.5、Ng16、Ng17三個(gè)層平面相變快,物性差異大,油層縱向滲透率變異系數(shù)為0.716,具備聚合物驅(qū)油的地質(zhì)條件。為實(shí)現(xiàn)飛雁灘油田增油穩(wěn)產(chǎn)、提高最終采收率,也為在中高含水期實(shí)施注聚合物驅(qū)油積累經(jīng)驗(yàn),決定在該油田實(shí)施注聚開發(fā)。經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)研究和方案編制,以及井網(wǎng)完善、層系歸位、調(diào)剖及降注等前期準(zhǔn)備工作后,進(jìn)入礦場(chǎng)實(shí)施階段。注聚過程中,按總體方案執(zhí)行的同時(shí),采取了注聚井分類管理、油井平衡平面采液強(qiáng)度的注采措施,使聚合物驅(qū)更科學(xué)合理。從2001年8月開始見效,到目前有17口井陸續(xù)見效,并體現(xiàn)出了聚合物驅(qū)前期注采動(dòng)態(tài)特征。1啟動(dòng)聚合物驅(qū)油1.1注聚合物井通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和油藏工程研究、油藏?cái)?shù)值模擬及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),確定了適宜該區(qū)的聚合物品種及注入的濃度、段塞、方式、速度等參數(shù),編制了該區(qū)的聚合物驅(qū)方案。共設(shè)計(jì)注聚合物井35口,受益油井86口,采用清水配制母液、污水稀釋的二級(jí)段塞注入方式。第一段塞:注入濃度為2200g/m3的聚合物溶液103.95×104?m3,注入孔隙體積的0.05倍(即0.05PV),注入速度3860m3/d,連續(xù)注入269d。第二段塞:注入濃度為1800g/m3的聚合物溶液415.80×104?m3,段塞大小0.20PV,注入速度3860m3/d,連續(xù)注入1077d。1.2層系對(duì)應(yīng)補(bǔ)孔和復(fù)合堵劑調(diào)剖為實(shí)現(xiàn)由水驅(qū)到聚合物驅(qū)的平穩(wěn)過渡,以期取得較好效果,主要進(jìn)行了以下前期適應(yīng)性調(diào)整工作:為進(jìn)一步完善注采井網(wǎng),在該區(qū)鉆新井3口,投轉(zhuǎn)注水井4口;為完善注采對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)4口注水井和2口采油井進(jìn)行了層系對(duì)應(yīng)補(bǔ)孔;為防止注聚后突進(jìn),對(duì)存在大孔道或高滲條帶的注水井,使用復(fù)合堵劑實(shí)施調(diào)剖5口;多次對(duì)注水量進(jìn)行調(diào)整,使其逐步達(dá)到了注聚合物溶液時(shí)的注水量,由最高日注水4910m3/d降至3860m3/d。2注入聚合物液質(zhì)飛雁灘油田注聚區(qū)2000年11月18日投入注聚開發(fā),截止2002年1月累積注聚440天,注入聚合物干粉3569t,殺菌劑337.5t,膠聯(lián)劑42.3t。累積注入聚合物溶液163.6×104?m3,注入段塞大小為0.078PV(其中第一段塞0.073PV),平均注入濃度1963g/m3。目前已轉(zhuǎn)入第二段塞。為保證注聚后獲得理想的降水增油效果,地面上嚴(yán)把注入質(zhì)量關(guān),加強(qiáng)油水井維護(hù)工作;地下及時(shí)分析注聚動(dòng)態(tài),研究聚合物驅(qū)油規(guī)律,實(shí)施調(diào)整措施促使聚合物沿各方向均勻推進(jìn)。2.1注采欠完善、儲(chǔ)層精細(xì)、剩余油富集區(qū)注聚完善的注采井網(wǎng)是注聚見效的基礎(chǔ)。個(gè)別井由于套管損壞而停產(chǎn)報(bào)廢,附近往往形成剩余油富集區(qū),注聚后聚合物溶液很難波及到此。為此,在注采欠完善、儲(chǔ)層發(fā)育較好、剩余儲(chǔ)量較高的部位鉆了3口更新、側(cè)鉆井。同時(shí),對(duì)由于套管變形嚴(yán)重,無法正常注聚井,鉆更新井2口。2.2合物溶液濃度原方案采用“分階段、統(tǒng)一段塞”的注入方式,即在同一階段內(nèi),所有注入井注相同濃度的聚合物段塞;不同階段,聚合物溶液的濃度不同。這種方式?jīng)]有區(qū)別各井區(qū)不同的地層參數(shù),使有的井可能因粘度太低而仍存在聚合物竄流,有的井則會(huì)因粘度太高而注不進(jìn)。實(shí)際注入過程中,從有利于改善聚合物驅(qū)油效果的原則出發(fā),將原方案設(shè)計(jì)與單井注入地質(zhì)參數(shù)相結(jié)合,采用“一井一制”的注入方式,對(duì)注聚井實(shí)施分類管理,部分井采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)控措施并重新配置注入段塞。2.2.1擴(kuò)射補(bǔ)孔,對(duì)污水注入的控制為防止在啟動(dòng)壓力高于污水干壓時(shí),導(dǎo)致母液倒灌到污水干線中,對(duì)埕126-9-X8等11口井采取了增壓的措施,即將其污水在混配前聯(lián)入增壓泵。對(duì)埕119-19等2口有避射井段的井進(jìn)行擴(kuò)射補(bǔ)孔,增加其注入厚度。對(duì)注入過程中注入壓力上升過高而注不進(jìn)的埕126-5-9等3口井,采取間歇注聚方式,保證其能夠注入。對(duì)采取增壓后仍不能正常注入的埕125等3口井,將其注入聚合物溶液濃度由方案設(shè)計(jì)的2200g/m3降至1500～1800g/m3。2.2.2調(diào)剖帶注壓壓力對(duì)這類注聚井,依據(jù)其注入壓力的相對(duì)高低采取了以下措施:對(duì)埕126-6-X3等4口注入壓力低于4MPa的井進(jìn)行了調(diào)剖,封堵高滲條帶,使注入壓力升高;對(duì)埕119-73等3口注入壓力在4～6MPa的井采取了增大注入濃度至2500～3000g/m3的措施;對(duì)埕126-5-7等4口注入壓力在6～8MPa的井采取了每天加入濃度為700g/m3的XL-2型交聯(lián)劑405kg的措施,增大了注入液的粘度,平均提高注入壓力3.1MPa。2.2.3雙井配注調(diào)整嚴(yán)格執(zhí)行方案設(shè)計(jì)的濃度,同時(shí)對(duì)其注入速度依據(jù)其受益油井的產(chǎn)液量變化作出調(diào)整,對(duì)埕119-X6等5口井的配注進(jìn)行了上調(diào),對(duì)埕126-3-3等3口井的配注下調(diào),使井組注采比始終保持在1.0左右。2.2.4提高污水的混配比例,保證污水運(yùn)移規(guī)律由于注聚后區(qū)塊能量持續(xù)下降、產(chǎn)液量降低,對(duì)于地層吸聚能力較好、能夠完成配注量且注入壓力低于12MPa的井,實(shí)施了整體提注。因母液泵排量限制,我們把母液濃度由原來的5000g/m3提高到6500g/m3,提高污水的混配比例;同時(shí)對(duì)不提注井的混配比例重新調(diào)整,從而做到既保證了提注的實(shí)施,又不致于使部分難注井注入濃度增大。目前總配注達(dá)4270m3/d,使整體實(shí)際注采比達(dá)1.0。2.3單井采液強(qiáng)度飛雁灘油田進(jìn)入三次采油階段后,油水井各項(xiàng)措施不再以追求單井高產(chǎn)為目的,而是以保證平面上聚合物均勻推進(jìn)為前提,考慮整體增油效果。由于儲(chǔ)層物性存在平面差異性、油井出砂程度及井況的不同,造成平面上采液強(qiáng)度差別很大,油井采液強(qiáng)度1.2～54t/d·m,平均10.2t/d·m;注聚前單井最高日產(chǎn)液量為396t/d,最低日產(chǎn)液量2.6t/d,平均58.7t/d;?70mm以上泵28口平均單井日產(chǎn)液能力97.6t/d,?43mm泵17口平均單井日產(chǎn)液能力19.6t/d。為防止聚合物溶液沿采液強(qiáng)度大的方向突進(jìn),影響油井見效率和整體增油效果,注聚后我們實(shí)施了以“低液量井提液引效”為重點(diǎn)的平面調(diào)整,對(duì)低液井實(shí)施補(bǔ)孔、泵徑升級(jí)、小泵加深、沖砂檢泵、調(diào)大生產(chǎn)參數(shù)等措施23井次,同時(shí)對(duì)河道主流線的高液量井通過泵徑降級(jí)、生產(chǎn)參數(shù)調(diào)低等措施控制生產(chǎn)壓差降低產(chǎn)液量8井次,有效地緩解了平面矛盾,促進(jìn)了聚合物在地層中的勻速推進(jìn)。3分析注聚動(dòng)態(tài)和靜態(tài)效果3.1注入壓力和不吸水性層注入聚合物溶液后,由于增加了注入液的粘度及聚合物溶液在油層孔隙中的吸附、捕集,使流體在地層中的滲流阻力增加。聚合物注入初期,注入井周圍油層的滲透率下降較快,由于該區(qū)注聚前油層虧空達(dá)421×104?m3,故初期注入壓力逐步上升(見圖1),平均由注聚前的5.7MPa最高上升到11MPa。當(dāng)近井地帶油層的吸附捕集達(dá)到平衡時(shí),滲流阻力趨于穩(wěn)定,該區(qū)注入壓力基本穩(wěn)定在11MPa左右。目前已轉(zhuǎn)入注入濃度相對(duì)低的第二段塞,平均注入壓力10.3MPa。隨著注入時(shí)間的延長(zhǎng),地層流動(dòng)阻力增加,單井吸水指數(shù)降低,注入能力下降,平均視吸水指數(shù)由20.7m3/MPa·d降至11.5m3/MPa·d,降幅達(dá)44.4%。注入剖面得到改善。統(tǒng)計(jì)注聚前后可對(duì)比的注聚剖面10口井16個(gè)層,不吸水層由4層降為1層,相對(duì)吸水量大于80.0%的層已經(jīng)沒有(表1)。反映出聚合物溶液在調(diào)整注入剖面、擴(kuò)大注水波及體積方面起到了積極的作用。3.2井底油層含油飽和度在聚合物驅(qū)動(dòng)過程中,油層巖石對(duì)聚合物的吸附、捕集作用使其有效滲透率降低,滲流阻力增大;油井見效后含水的下降,反映了油井井底附近油層含油飽和度升高,說明聚合物段塞前緣形成了富油帶,而富油帶流動(dòng)度較低,流動(dòng)阻力較大,波及體積擴(kuò)大,推進(jìn)速度變慢。這就必然引起油井井底流壓的下降,從而導(dǎo)致油井供液變差,動(dòng)液面加深、產(chǎn)液量下降(表2)。液量下降、動(dòng)液面加深井主要分布于河道沉積相帶內(nèi)各井組中注采對(duì)應(yīng)好的高液量、高含水井。由于注入速度提高,目前動(dòng)液面開始回升。3.3河水減少和產(chǎn)量增加3.3.1注聚區(qū)時(shí)效井分析數(shù)模預(yù)測(cè)該區(qū)注聚240d、注入0.043PV后開始見效,實(shí)際注聚210d、注入0.038PV開始見效,綜合含水開始下降,略早于數(shù)模預(yù)測(cè)(圖2),目前綜合含水已降至79.9%(表2)。截止2002年1月份注聚區(qū)見效井組9個(gè),見效油井17口,見效率僅24.7%,尚處于見效的初期階段,見效井?dāng)?shù)少。見效井產(chǎn)量對(duì)比見表3。3.3.2對(duì)效總井的影響見效油井層間分布不均,平面分布相對(duì)集中。見效油井主要集中在Ng17層,共12口井,占見效總井的70.6%,且集中分布在C126-7-X5井組。通過表4可以看出:Ng17層見效井?dāng)?shù)多(即見效早)與該層注入PV數(shù)大、注入強(qiáng)度高等因素有關(guān)。Ng17層見效油井多集中的C126-7-X5井組,注入孔隙體積倍數(shù)高達(dá)0.26PV,是注聚井中注入段塞最大的井。3.3.3說內(nèi)水層井經(jīng)營(yíng)含水下降分為三種類型:(1)含水逐漸下降,這類井含水下降幅度較小、液量減幅也不大;(2)含水快速下降;(3)含水突降。后兩類井往往伴隨單井液量大幅度下降,但增油效果好。3.4油壓的外觀變化特征3.4.1反滲透ro該區(qū)產(chǎn)出液聚合物濃度較低,未見到穩(wěn)定上升的聚合物濃度。截止目前,油井產(chǎn)出液的聚合物化驗(yàn)含量為1.5～23.2g/m3,平均11.8g/m3。因該區(qū)采用的化驗(yàn)方法使稀釋母液所用污水存在一定的背景值,故認(rèn)為該區(qū)尚未采出聚合物溶液,聚合物段塞在地下的驅(qū)替比較均勻,不存在水驅(qū)時(shí)的指進(jìn)和突進(jìn)現(xiàn)象;同時(shí)也反映出該區(qū)的地質(zhì)狀況適合于聚合物驅(qū)。3.4.2到0.9784g/cm3、粘度增加據(jù)見效油井的產(chǎn)出液化驗(yàn)結(jié)果,礦化度由5441mg/L下降到4734mg/L,產(chǎn)出原油密度由0.9384g/cm3增加到0.9484g/cm3、粘度由418mPa·s增至549mPa·s。該區(qū)原始地層水礦化度為4990mg/L,低于注水開發(fā)期注入污水礦化度6647mg/L,而高于目前注入的聚合物溶液礦化度為3088mg/L,見效油井未產(chǎn)出聚合物溶液,由此可推斷,聚合物溶液進(jìn)入了大孔道和高滲區(qū),并驅(qū)出了水驅(qū)時(shí)不能驅(qū)出的剩余油和原始地層水,使產(chǎn)出水礦化度降低、產(chǎn)出油性變稠。4注聚井的管理必須是注聚效果的保障(1)完善的注采井網(wǎng)和較高的生產(chǎn)時(shí)率,是聚合物驅(qū)的基礎(chǔ)和效果保障。沒有完善的注采井網(wǎng),注入的聚合物溶液在儲(chǔ)層中就不可能向各個(gè)方向均勻擴(kuò)散推進(jìn),也不可能使受益油井多向受效。有了完善的注采井網(wǎng),如果存在生產(chǎn)時(shí)率低的油水井,同樣也會(huì)影響到聚合物溶液在地下推進(jìn)的方向性。(2)礦場(chǎng)