造纸废液调剖剂在下二门油田的应用

余 倩,王雷绪,燕收广,张春萍,赵月勤,武 杰

(1.中国石化河南油田分公司石油工程技术研究院,河南南阳473132;2.中国石化河南石油勘探局水电厂)

造纸废液调剖剂在下二门油田的应用

余 倩1,王雷绪1,燕收广1,张春萍1,赵月勤1,武 杰2

(1.中国石化河南油田分公司石油工程技术研究院,河南南阳473132;2.中国石化河南石油勘探局水电厂)

针对下二门油田中上层系平面及纵向上非均质性特别严重,吸水剖面存在较大差异等特点,从造纸废液调剖剂的调剖机理及地层对调剖剂的性能要求等方面论述了造纸废液调剖剂应用技术。现场应用实例及试验证明,合适的深部调剖措施仍然是聚驱转水驱阶段进一步提高采收率较为合理有效的办法。

造纸废液;调剖剂;下二门油田;启动压力

下二门油田的储层砂体为侯庄三角洲前缘沉积,水下分流河道和河道侧缘构成了油区范围内砂体的主体。受构造和沉积相的双重控制,平面及纵向上砂体微相、物性变化快,非均质性特别严重。示踪剂监测结果表明,平面注水推进速度在不同的方向差异大,注水方向性强,窜流严重;纵向上高渗透层段吸水能力强,控制难度大;层间层内动用不均,中低渗透层的潜力有待发挥[1]。

下二门油田中上层系于2008年1月达到方案设计的注聚量,将转入后续水驱开发,从注聚过程看,各注入井均存在明显的优势,吸水剖面上也存在较大差异,为了防止转水驱后注水的快速突破,进一步延长聚合物驱效果,有必要在转后续水驱前进行一次整体调剖。根据转后续水驱前地层对调剖剂各项性能的要求,决定采用造纸废液调驱技术。

造纸废液是碱法造纸产生的废液,有独特的物理、化学性质,作为驱油用剂,它既可以改善外排造成的环境污染,又可获得较高的采收率和较好的经济效益[2]。现场施工时,可用三采站内现有的挤注泵直接对多口水井同时施工,既简单方便,又可节省施工费用,同时还可将造纸废液调剖技术与造纸废液驱油技术配套使用,对聚驱后减缓油井递减、稳定后续产量,甚至小幅度提高区块产量都有很大的促进作用。

1 造纸废液调剖剂的调剖机理和性能

该调剖剂机理主要有以下几个方面:一是利用胶沅胶束的颗粒性特点,确保其在被挤入油藏时以进入大孔道和高渗透层带为主,仅有很少部分会污染油藏中低渗透层带;二是由于胶沅胶束微粒的曲张性,其在更高压力下会发生卷曲收缩,从而进入油藏深部孔隙而不会被剪切、断裂,一旦进入油藏深部后,随着其承受压力的降低,胶沅胶束微粒将重新吸水膨胀;三是利用地层的滤失作用,使胶沅胶束微粒过滤、沉积、吸附在油藏大孔道和高渗透层带内,从而降低油藏大孔道或高渗透层带的渗透性、堵塞地层水流通道、改变注入水走向,达到调整油藏深部吸水剖面的目的。

调剖性能:①悬浮性良好,易于进行现场配置,既可用100 r/min的搅拌器配置,也可用射流泵或高压水流冲稀配置。②胶束直径介于10～150μm,可根据地层需求进行调整。③基本配方为0.5%～1.5%+水冲稀。④适应于20～220℃的温度范围;在220℃密封状态下的热稳定时间240 d。⑤适应于回注污水的高盐(0.5～150 g/L)环境;抗剪切。⑥适应剂量为500～25 000 m3。

2 现场应用

2.1 选井

根据注水井调剖选井原则,选择在下二门油田中上层系的5-112井、T5-351井进行调剖。

2.2 施工参数设计

2.2.1调剖剂用量的确定方法

用近井孔隙体积+远井舌进孔道孔隙体积模型公式V=[0.5+LnRy/(Rjcosπ/n)]nRj2hφsin2π/(n+v)。

其中:V——优化设计的调剖总剂量,m3;n——为井下砂层所有窜流方向数,包括油藏古河道或砂体高渗透发育的两个方向、窜流井或对应油井方向的总和(对应油井的窜流情况,可以通过示踪剂技术来确定)n≥3;Ry——统一的舌进孔道半径,即远井调剖半径,m;Rj——近井调剖半径,根据具体施工井的注水情况来确定,m;h——调剖层砂厚,m;φ——调剖层平均孔隙度 ,%;cosπ/n——窜流方向半夹角的余弦函数值;sin2π/n——窜流方向夹角正弦函数,v——剂量调节余量,一般取±100 m3。

2.2.2施工排量与注入压力的确定

从理论上讲,注水井调剖的施工排量与其相应的施工压力,应小于注水井原高吸水层注水压力与注入速度,才能减少或避免对原低吸水层的污染;同时为取得更好的效果,现场施工时要仔细观察注入压力变化情况,原则上以压力定排量[3-5]。

2.3调剖施工过程

从2008年4月28日到2008年6月20日,下5-112井共挤注大剂量调剖剂4 600 m3,累计顶替水2 500 m3,排量控制在5 m3/h,压力在5.5～12.5 M Pa之间。从2008年5月12日到2008年6月20日结束,T5-351井共挤注大剂量调剖剂3 600 m3,期间顶替水约500 m3,调剖剂排量控制在5～6 m3/h,压力在7～11 M Pa之间。

3 效果分析

3.1 压降曲线明显变缓

调剖后压降明显变缓,这说明地层大孔道和高渗透层带得到封堵,地层能量有所提高,平面上吸水矛盾得到改善,初步达到了地质方案所要求的调剖目的(图1)。

图1 下5-112井调剖前后压降曲线对比

3.2 启动压力大幅提高

下5-112井调前高渗透带启动压力高,低渗透带启动压力低,其高渗透带启动压力5.32 M Pa、吸水指数92.59 m3/(M Pa·d);低渗透带启动压力4.22 M Pa、吸水指数 47.17 m3/(M Pa ·d);调剖后 ,下5-112井油层吸水不再分带,其启动压力11.272 M Pa、吸水指数为90.91 m3/(M Pa·d),启动压力比调剖前大幅提高,吸水指数比调前的高渗透带低、比调前的低渗透带明显提高(图2)。

3.3 区块产油量从调剖前的递减转变为调剖后的递增

图2 下5-112井调剖前后吸水指示曲线对比

调剖前区块产油量年递减为25.524 t,调剖后区块产油量不仅不再递减、而且略有增产(年增产为7.884 t)(图 3)。

按此计算,调剖后净增油280.32 t,减少递减899.84 t,调剖合计增油1 180.16 t、调剖有效时间已达160 d且继续有效。

图3 调剖前后区块日产油量趋势对比

4 结论与认识

(1)下二门中上油组聚驱后转水驱前,下5-112和 T5-351两井调剖施工效果良好,不仅达到了减小区块递减率、稳定区块后续注水阶段产油量的目的,而且抑制了地层高渗透带的吸水能力,大幅度提高了地层低渗透带的吸水量,大大改善了区块的注水状况。

(2)聚驱后区块至少部分地层仍有较大的挖潜余地,只要选择恰当合适的工艺措施,仍然可以稳定部分聚驱后转水驱区块的产油量(甚至可能提高个别区块的产量),延长聚驱效果,进一步提高采收率[4]。

(3)将“近井多边形+远井舌进”孔道孔隙体积模型与造纸废液调剖剂相结合,为聚驱后转水驱区块及一般非均质地层进一步稳产、延长开发效果、提高采收率提供了一条较好的措施手段,为聚驱后区块进一步挖潜作了一次非常有意义的尝试。

(4)造纸废液调剖剂的主剂为造纸废液,能满足对地层深部调剖的大剂量要求,但堵剂配方和注入工艺还有待进一步的优化,改善下二门油田的注水开发效果。

[1] 金留青,翁静.调剖技术在下二门油田后期开发中的应用[J].石油天然气学报,2006,28(3):349-351.

[2] 李孟涛,张浩,刘先贵.利用造纸废液提高稠油油田采收率[J].特种油气藏,2005,12(5):87-90.

[3] 王从领,曾玲,车万侠,等.凝胶颗粒再交联调剖技术[J].石油地质与工程,2010,24(3):79-81.

[4] 付小坡,曾佳军,高文明,等.聚合物驱后进一步提高采收率技术综述[J].石油地质与工程,2010,24(5):88-90.

[5] 王聪,张冬会,李福军,等.乳液在浅调剖体系的研究与应用[J].断块油气田,2009,16(2):109-111.

TE357.4

A

1673-8217(2011)05-0134-03

2011-02-12;改回日期:2011-05-23

余倩,工程师,1969年生,1990年毕业于南阳师范学院,现从事油田化学调剖堵水技术的研究工作。

编辑:刘洪树