调驱技术是低渗透油藏稳油控水的重要手段

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新疆石油地质

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文章编号：（’""$）!""!#$%&$"’#"!(!#"$

调驱技术是低渗透油藏稳油控水的重要手段

李兴训，张胜，尹东迎，冯业庆，巴拉提 库尔班，徐树森

（中国石油新疆油田分公司彩南作业区，新疆阜康

%$!*!!）

摘要：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，调驱等措施，使油层动用程度由+%!提高至)*!，并且在横向上起到了深部对注水井进行普通调剖、深度调剖、“’J$”液流转向的作用，较大幅度地提高了水驱波及体积和洗油效率，对整个油藏的稳油控水起了重要作用，而且投入产出经济效益显著。比在!K$/*以上，

关键词：准噶尔盆地；彩南油田；低渗透油气藏；波及系数；驱油效率；吸水剖面中图分类号：87$*&

文献标识码：

4

准噶尔盆地彩南西山窑组油藏为一被断裂切割而复杂化的低幅度断鼻状背斜构造，彩)—彩参’井主断裂横贯油藏中部；油藏内部微断裂、微裂缝发育，其分布与断层展布和构造有关。储集层以三角洲水下分流河道沉积为主，方向为北东向，平均孔隙度!+!，

平均渗透率’/%!A!"#$!B’/非均质程度较高，渗透率级差为!$C’*"倍，突进系数平均为!&/’，属中低容量、特低渗透、非均质程度较强的油藏。油藏自然产能低，不采取压裂改造，单井日产油量仅有’C$D，因开发初期全部油井及部分水井均采取过大规模整体压裂，加剧了储集层的非均质性；注水后，水窜、水淹严重，压力下降快、压力场分布复杂，产量递减快。!))(年投入开发后，油藏一直保持高速开采，采油速度为三年后产量递减至初期的+"/%!/’/&!C’/*!，

导致油藏水窜、水淹主要有以下$方面因素：（!）油藏中广泛存在的高角度微断裂、微裂缝往往成为注入水水窜通道。这些微断裂断距为(C!&B，延伸长度为$+"C!$’"B；微裂缝走向以!+"C!&"E、

在高强度注水的情况下极易开启。!!"C!$"E为主，

（’）储集层在垂直河道与平行河道方向上渗透率差异较大，主河道方向的油井初期产能高，含水上升快；此外，内部层理间夹杂炭屑，砂层底部发育底砾

收稿日期：’""’#"%#$"

岩，加剧了非均质性，使注水井吸水强度差异大，为，甚至造成严重的单层突进；根据!’/$C*/’B

F B）

产液剖面确定，油井主要出液层为1$产液百分数’层，

为&’/+!，主力出油段出液强度为平均值的!/+C’/%倍。油层平均动用程度仅为+%!，注采连通率为&’!/

（$）强采、强注加剧水窜现象。投产前三年采油速度超过’/*!，不断放大压差的结果，导致油井含水快速上升。据!$’口油井转抽前后资料统计，转抽后

为了稳定地层压力，在吸平均含水上升!(个百分点。

水剖面尚未改善情况下的普遍提注，加剧了水窜。

!油藏精细描述是稳油控水的基础

要从根本上改善油藏开发形势，必须首先认清剩余油分布规律，根据油藏裂缝发育特点及井组介质性质，对不同的井组采取不同类型的措施。因此深入认识油藏是综合调驱、稳油控水的基础。

在对动、静态资料综合分析的基础上，重新进行精细构造解释、复查老断层!"条，识别出新断层)条；通过对储集层进行成因地层层序分析及结构分析，确定了储集层分布、岩性组合、河道发育状况及叠加关系，弄清了砂体在纵横向上的展布规律；通过关键井研究及多井评价，建立了构造模型、沉积微相模型、油藏结构模型、并对油藏岩石物理相、裂缝相及流体流动单元进行了研究、评价。

为真实反映油水运动规律，采用;4GH=49I公司,26*/"版三维三相黑油模型进行了数值模拟，得出了油藏剩余油饱和度场图、剩余地质储量分布图。

作者简介：李兴训（!)*$#），男，甘肃民勤人，高级工程师，油藏工程。联系电话："))(#$%(")*+

万方数据

"&!新疆石油地质!##(年

剩余油主要分布在断层裂缝两侧，注入水波及程度低的地区，构造高部位和一、二类储集层岩石物理相区以及注采动态对应较差的油水井间地区。

!综合调驱技术是综合治理的核心

!*"

大剂量调剖技术实验

自"++%年起先后采用,-,类、氯化钙.水玻璃类、铬冻胶类、粘土类絮/0."乳化剂及水泥类堵剂、凝型调剖剂、有机高分子聚合物调剖剂及各种型号的堵漏剂等进行实验，主要实验不同类型的堵剂对不同储集层的适应性及其合理的用量。历经(年的研究实验，认为以冻胶为主1粘土类絮凝型调剖剂1封口剂的复合调剖剂对于裂缝发育的储集层效果显著，在综合治理的早期，增油量在各种措施中占$’!*

说明深调剂在地223在!#6和(#6时(#天未成胶，

面(#天内是安全的，能够满足深部调剖地面配液和泵注时间的要求；温度$#6，延缓剂用量为$##:"#.%时，深调剂$小时未成胶，说明223深调剂适用于温度!#=$#6的地层。

对水中常见的一价、二价离子的影响进行了研究，着重考察了>?1、,?!1对成胶性能的影响。用含>?1和,?!1的污水配制延缓交联聚合物体系，实验表明，矿化度增高，成胶时间缩短，,?!1对成胶性能的影响比

>?1显著。

（(）动态物理模拟评价

主要从成胶时间、强度

及稳定性、驱油效率等方面进行评价。在交联时间为突破压力明显变缓，以后基本稳定（图"），说&&@时，

明深调剂在岩心中的成胶时间约为&&@*

%’

!*!223深部调剖技术

常规调剖主要封堵近井地带，而深部调剖技术可

（突破压力），#-A?

通过扩大处理半径，迫使注入水在油层深部转向来扩大注入水的波及范围，进行深度挖潜。其技术关键有两点4一是堵剂要有足够的成胶时间，满足大剂量长时间的注入要求，二是堵剂要有足够的强度，能迫使注入水在地层深部转向。

聚合物和交联剂通过延缓交联形成的凝胶堵剂可满足上述条件。主要由氧化还原反应产生,5(1，再与聚合物发生交联反应，生成三维网状凝胶体。延缓交联反应的机理是：产生的交联剂先与加入的延缓剂作用将交联剂暂时屏蔽起来，能够使交联剂与聚合物在反应的过程中缓慢释放，通过控制交联剂的释放速度，从而延缓和控制交联反应的速度。

（"）延缓体系研究

延缓剂是延缓交联技术的

关键，通过对在’#6、聚合物含量&$##:"#.%、7/89*’、交联剂含量"###:"#.%条件下的延缓效果进行筛选，随着反应时间延长，交联;/.(具有较好的延缓作用，

剂缓慢释放，凝胶强度逐渐增大，成胶时间易于调节。

（!）凝胶性能影响因素研究

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（交联时间），"@

图"岩心中突破压力与交联时间的关系

经测定不同冲洗量时的岩心渗透率结果表明，堵剂突破压力为&*#%-A?（封堵强度!9

），突破后，随着注水体积增加，压力逐渐下降，最后基本保持稳定的阻力因子不变。经’#倍孔隙体积水冲刷之后，值为(9(#（图!），证明该延缓交联深调剂具有较高的封堵强度，并且稳定性好，有效期长。

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（!)阻力因子）

主要从7/值、聚

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合物和交联剂的含量、温度、矿化度等方面进行研究。

在(#6、聚合物含量%###:"#、交联剂含量"’##:研究了7/值对成胶性能的影响，结果"#的条件下，表明，成胶7/值对成胶时间的影响敏感，7/值降低，

.%

孔隙体积倍数

时间显著缩短。

在’#6、延缓剂浓度(!#:"#.%、7/值为9*’的条件下，研究了聚合物和交联剂含量对成胶性能的影响。结果表明，聚合物和交联剂含量越大，交联反应越快，凝胶强度越好。

分别对!#、(#、’#、$#6&种温度下的223性能进行了研究，结果表明，温度一定时<延缓剂用量增加，成胶时间延长，温度升高，成胶时间显著缩短；

图!封堵后阻力因子与注入孔隙体积关系

模拟高、低渗透层，注水驱油结果表明，水驱采收率仅为!#!*深度调剂模拟驱油实验表明，深调剂可提高原油采收率，当封堵长度分别为"’CB、(#CB和采收率分别为&#!、（图(）。&’CB时，%#!和9’!

组合调驱体系!*(“!1(”

常规调剖只能提高水驱波及体积，并不能提高洗

万方数据

第!’卷第!期

9(:(,(

李兴训，等：调驱技术是低渗透油藏稳油控水的重要手段 *’#

（!）对砂层厚、射孔井段多，井段吸水不均，层间

封堵’8B.

矛盾较为突出，井组含水上升较快的井组，选用%%&深部调剖技术；

（#）对油水井间连通性较好，剖面吸水较为均匀，井组周围油井生产较为稳定的井组，采用“!"#”组合调驱体系。

（采收率），"!

8(’(#(!(*(((

水驱

封堵*8B.

封堵#(B.

#措施效果

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（注入量），!.A

到!((*年*!月，彩南油田共实施普通调剖,’井次，处理半径在8-9.，单井措施液量在’((.#以上，累计堵剂量为!(#,!.#，调剖井周围有:’井次调剖有效率达:’5,!，油井见效，累计增油##(!8;，投入产出比为*7#5*；深度调剖!*井次，处理半径在

图#深部调剖驱油模拟实验结果

油效率。“!"#”技术就是二次采油与三次采油的组合技术，这种组合具有调、驱的协同作用。其机理为：应用二次采油技术，封堵水窜通道，提高水驱波及体积；应用三次采油技术，提高驱替液的粘度且显著地降低油水界面张力，达到大幅度提高驱油效率的目的。其主要配方是$%&体系和表面活性剂驱油体系。

$%&也是由聚合物和交联剂形成的分子胶团，

聚合物含量为’(()*(+,-#((()*(+,，这时形不成大面

积连续网状结构，因此该体系具有流动性，又称可动凝胶。可在注入过程中边封堵高渗透通道，边使后续凝胶和注入水转向，启动低渗透层。

三次采油的主要作用是通过高效驱油剂来降低油水界面张力，提高驱替段塞的洗油效率。能否达到超低界面张力（*(+#

数量级）是衡量驱油剂配方性能的关键指标。其配方由表面活性剂、热稳定剂和流度控制剂组成。主要进行了低张力驱油剂（012）、、超低张力高复合超低张力高效驱油剂（012+312）效驱油剂（4012）配方研究，在此基础上对“!"#”调驱物理模拟进行了评价。由于4012具有最高的性价比，在彩南现场得以广泛使用。

西山窑组砂岩强亲水，在均质砂岩岩心中水驱效率很高，注入高效驱油剂后采收率提高幅度有限；而在非均质岩心中，注入水易沿高渗层窜流，波及体积小，注入堵剂前，水驱效率较低，注入堵剂后，高渗层被封堵，水改向进入中低渗透层，这时再注入驱油剂可使最终采收率提高!’个百分点。

*!-!(.，平均*’5’.，单井措施液量在**((.#以

上，措施成功率985:!，累计增油*’*!*;，投入产出比为*7!59；“!"#”深部调驱*!口，处理半径在*<-#:平均!,59.，措施液量在#(((.#以上，措施成功.，

率<(5(!，累计增油*(,,(;，投入产出比为*7#5(，目

前大部分措施继续有效，累计投入产出比还要提高。

从调驱的措施效果来看，有如下特点：（*）调驱后井口注入压力普遍上升*5!-#=1>5（!）调剖后注水井吸水剖面得到明显改善，厚度动用程度由*<<:年的,9!提高至!(((年底的<’5<!，强吸水井段的平均吸水强度已由*!5#.

. 下降?）至:58.

. ?）5

（#）从调剖后复压测试资料来看，有,8!的井组其渗流特征已由裂缝型向双重介质及均质方向转变，储集层产能稳定，储集层基岩与裂缝的渗流匹配性能有变好趋势。

（’）采油井含水大幅下降，产液量明显回升。措施井组的含水上升率平均为!5<!，低于油藏的平均含水上升率*5,个百分点。

（8）措施井组不但在当年有一定的增产作用，措施效果还可持续到措施后的*-!年。此外，对调剖井组进行调堵结合，采油井堵水后油井含水大幅下降。

（,）吸水剖面的改善提高了注水效果，增强了地层能量，恢复了产液量，从而为根本上改善油藏生产形势提供了保障。

!5’措施思路及选井原则

调驱技术在彩南油田的应用，采取了点线面的原

则，实施过程中，对三种调驱方式先进行先导试验，利用16决策技术和各井组的生产特点，确定相应的措施方式，待有了一定程度的认识后再予以推广。

根据对油藏地质的认识和上述几种调堵剂的研究，确定了以下选井原则7

（*）选择注入压力较低，剖面吸水严重不均，水窜、水淹严重的井组采取大剂量调剖封堵裂缝及水窜通道；

参考文献：

［*］李兴训，张

武，沈

楠，等5适于$%&凝胶调驱技术的有

利条件［@］（*）：5新疆石油地质，!((*，!!8#+885

［!］刘一江，王香增5化学调剖堵水技术［=］石油工业5北京：

出版社，*<<<5

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mlyi.html