渤海油田区块整体调驱技术研究及应用.pdf
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1、Research and application of integrated profile controland flooding technology in Bohai oilfield blockYANG Huifeng1,LING Qing1,MENG Guoping2,JIA Yongkang1,JU Ye1,ZHANG Wenxi1(1.Stimulation Center,Production Optimization,China Oilfield Services Limited,Tianjin300459,China;2.Tianjin Branch of CNOOC(Chi
2、na)Co.,Ltd.,Tianjin 300457,China)Abstract The X sand body in Bohai K oilfield is a well pattern with three injection andfour production,with strong heterogeneity and large difference in plane permeability.Thecomprehensive water cut is 90.8%,and the water cut increases rapidly.The effect of waterinje
3、ction development is getting worse year by year.Therefore,it is necessary to carry outmeasures to stabilize oil production and control water in the block.In order to solve theproblem of simultaneous operation of three wells and limited space for offshore operation,anintegrated on-line profile contro
4、l and flooding injection process was adopted,and the on-line profile control and flooding system of initial low viscosity retarded gel and water-based microspheres was studied and evaluated,and the overall profile control and floodingdesign method was described.Experiments have shown that the on-lin
5、e profile control andflooding systems have good injectivity,plugging ability and recovery ability.The field appli原渤海油田区块整体调驱技术研究及应用杨会峰1,凌卿1,孟国平2,贾永康1,鞠野1,张文喜1(1.中海油服油生事业部增产中心,天津300459;2.中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300457)摘要 渤海 K 油田 X 砂体为 3 注 4 采井网,非均质性强,平面渗透率差异大,综合含水率 90.8%,含水率上升速度快,注水开发效果逐年变差,因此,有必要开展区块整体稳
6、油控水措施。针对三井同时作业和海上作业空间受限问题,采用了集成式在线调驱注入工艺缩减设备占地面积,开展了“初低黏缓凝凝胶”和“水基微球”的在线调驱体系研究与评价,并介绍了整体调驱设计方法。实验结果表明,在线调驱体系均具备良好的注入性、封堵性和提采能力。矿场应用表明,X 砂体区块整体调驱见效良好,作业期间已累计增油 9 599 m3,作业后区块整体仍保持良好受效态势,综合含水率下降 8.0 个百分点,日净增油 50.42 m3,井组已持续见效长达 11 个月降水,增油效果明显。区块整体调驱技术及设计方法可为海上类似区块开展稳油控水措施提供借鉴。关键词 整体调驱;在线;水基微球;凝胶;渤海油田中图
7、分类号 TE357.46文献标识码 A文章编号 1673-5285(2023)09-0083-07DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.20圆3.09.016*收稿日期:圆园23原06-08作者简介:杨会峰(1985),男,高级增产工程师,毕业于中国石油大学(华东),研究方向为海上油田采油工艺和提高采收率技术。E-mail:石油化工应用PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION第 42 卷第 9 期2023 年 9 月Vol.42 No.9Sept.2023井号存在问题工艺要求体系W1W3水井低渗、油井高渗,W1、W3-O3、O4方向发育水窜通道封
8、窜段塞:注入性好、深堵能力强深调段塞:注入性好、深调能力强大粒径水基微球小粒径水基微球W2水井低渗、存在一层高渗条带封窜段塞:注入性好,近井封堵强度高深调段塞:注入性好,深调能力强初低黏缓凝凝胶小粒径水基微球渤海大多数油田经过多年的强注强采导致油藏普遍发育水窜通道,层间、层内和平面矛盾日益突出,非均质性加剧,注水形成无效循环,含水率快速上升,大部分油井处于中高含水率阶段,油井产量递减明显,亟待开展稳油控水措施1-4。调驱技术作为渤海油田稳油控水的一项重要技术,在渤海油田广泛应用;但往往单井组开展调驱作业不仅作业效率低,而且效果难以保障,井间干扰严重,油井见效率低,增油无法达到预期效果5-7。区
9、块整体调驱技术采用砂体整体综合治理思路,一井一策、优化筛选最优调驱体系,多井组同时开展作业8-9,采用集成式在线调驱注入工艺,缩减设备占地面积的同时,提高作业效率,提升作业质量。本文进行了室内评价实验优选整体调驱体系,采用了整体调驱设计方法,现场试验效果良好。1目标砂体开发现状和解决思路1.1开发现状K 油田 X 砂体属于受断层控制的构造岩性油藏,该砂体含油面积 1.53 km2,有效厚度 7.2 m。平均孔隙度28.1%,渗透率在 88.1耀3 812.0 mD,平均 1 044.0 mD,渗透率平面级差 7.6,差异显著。砂体东南部物性好,西北部物性差。该砂体为 3 注 4 采井网,油井:
10、O1、O2、O3、O4,水井:W1、W2、W3,井位及其对应渗透率和油井含水率分布见图 1,其中 W2井有一层厚 0.5 m、3 000.0 mD的高渗层。氯根化验结果判断所有油井均已注入水突破,含水率呈快速上升趋势。作业前油井综合含水率90.8%。该砂体探明石油地质储量 177.67伊104m3,累计产油 75.43伊104m3,累计采出程度 42.45%,局部剩余油富集,具有较好的挖掘潜力。该区块相对封闭,注采关系对应明显,适合开展整体调驱措施。图 1井位、渗透率和含水率分布图1.2存在问题及解决思路根据 X 砂体的开发现状,综合考虑区块孔渗分布和储层矛盾,决定采取“堵+调”相结合的思路进
11、行整体调驱,堵:注入封窜段塞,对储层优势通道/高渗条带进行预处理;调:注入深调段塞,对储层深部次级通道进行封堵。通过“封窜+深调”组合段塞,处理油藏不同位置的窜流问题,改善储层深部流场转向,扩大注水波及体积,减少无效水循环,提高区块整体采收率(表 1)。cation shows that the overall profile control and flooding in X sand body block has achievedgood results,with an accumulated oil increase of 9 599 m3during the operation per
12、iod.Afterthe operation,it still maintains a good effect.The comprehensive water cut of the block de原creases by 8.0 percentage points and the daily oil production increases by 50.42 m3.Thewell group has been effective for 11 months and the overall precipitation and oil increase ef原fect in the block i
13、s significant.The integrated profile control and flooding technology anddesign methods can provide reference for similar offshore blocks to carry out oil and waterstabilization measures.Key words overall profile control and flooding;on-line;water-based microspheres;gel;Bo原hai oilfield优势通道韵员:猿远缘.0 mD
14、92.82%W2:706.0 mD韵4:2 186.0 mD94.44%韵2:710.0 mD53.58%韵3:2 770.0 mD82.54%W3:600.0 mDW1:793.0 mD表 1存在问题及工艺体系选择石油化工应用2023 年第 42 卷84(1)微球注入性评价(2)微球封堵性评价图 2微球注入性和封堵性评价结果2实验评价2.1实验材料实验药剂:水基微球,WS-1 平均粒径 0.35 滋m,WS-2 平均粒径 3.80 滋m;普通油基微球 NM-2,平均粒径 1.50 滋m;乳液聚合物、交联剂、助剂,均由中海油田服务股份有限公司提供。实验材料及设备:天平(0.000 1 g);烧
15、杯;胶头滴管;搅拌器;激光粒度仪;均质岩心(渗透率 700.0 mD);双层非均质岩心(渗透率 500.0 mD 和 3 000.0 mD);高温高压岩心驱替装置;哈克流变仪等。实验用油为油田油样,实验用水为油田生产水,离子组成见表 2。2.2实验评价与结果圆援圆援员水基微球(员)评价注入性和封堵性。将 0.5%的水基微球 WS-1、WS-2 和普通油基微球 NM-2,以 0.5 mL/min 注入700.0 mD 的均质岩心,模拟评价三种微球在 X 砂体中的注入性。然后将注入性评价后的岩心在油藏条件下放置15 d,后续水驱6 PV,模拟评价三种微球在 X砂体中的封堵性,实验结果见图 2、表
16、3。由图 2、表 3 可知,水基微球 WS-1 和 WS-2 在模拟 X 砂体油藏渗透率的岩心中的阻力系数均小于2.0,注入性明显优于普通油基微球 NM-2。就封堵性而言,普通油基微球 NM-2 的残余阻力系数达到 22.0,封堵性最好;但水基微球 WS-1 和 WS-2 的残余阻力系数仍达到 8.2 和 13.0,表明两种水基微球的封堵能力也较强,可以满足作业需求。综上,综合考虑注入性和封堵性,水基微球 WS-1 和 WS-2 在 X 砂体的适配性更好,不仅解决了常规调驱剂在中低渗油藏注入难的问题,还能提供较强的深部封堵作用。(圆)评价提高采收率能力。采用均质岩心,评价水基微球 WS-1、W
17、S-2、普通油基微球 NM-2 以及水基微球WS-1+WS-2 组合体系的提高采收率能力,实验条件见表 4,实验结果见图 3、表 5。由图 3、表 5 可知,水基微球体系的提高采收率能力(14.84%、12.10%)均强于普通油基微球 NM-2(9.63%),水基微球组合体系的提高采收率能力最强(18.30%),比普通油基微球采收率增幅提高 8.67 个百分点。分析原因,大粒径水基微球主要依靠单个颗粒封堵孔喉,小粒径水基微球则通过多个颗粒自聚集粘连的颗粒簇封堵孔喉,这种半刚性的封堵作用较强,能更高效地提高后续注水波及体积。油基纳米微球则是颗粒通过吸水膨胀封堵孔喉,随着注入压力增加,吸离子组成K
18、+Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-CO32-总矿化度浓度/(mg/L)2 549.5556.117.303 252.5438.441 311.936.007 221表 2地层水离子组成表 3三种微球阻力系数和残余阻力系数结果微球类型水驱压力/MPa注微球压力/MPa后续水驱压力/MPa阻力系数残余阻力系数WS-10.0050.0060.0411.28.2WS-20.0050.0090.0651.813.0NM-20.0050.0180.1103.622.00.0250.0200.0150.0100.005001234注入 PV 数WS-1WS-2NM-2注水注微球0.140.1
19、20.100.080.060.040.0200246810注入 PV 数WS-1WS-2NM-2后续水驱水驱注微球杨会峰等渤海油田区块整体调驱技术研究及应用第 9 期85水膨胀的微球会被压缩变形通过孔喉,因此,其封堵作用稍弱于水基微球。水基微球组合体系则是先采用大粒径水基微球对较大的孔喉进行封堵,随后注入的小粒径水基微球单个颗粒或多个聚集成团封堵较小的孔喉,对不同尺寸的孔喉均具有良好的封堵作用,因此,其提高注水波及体积最大,提高采收率效果最好。表 4微球体系提高采收率能力评价实验条件表 5不同微球体系提高采收率结果圆援圆援圆初低黏缓凝凝胶(员)评价成胶性能。配制不同浓度的凝胶溶液,放置在油藏温
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