水驱深部调驱专题.

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水驱油藏深部调驱技术现状及发展

编写：耿鲁营审核：李晓庆

孤东工艺所 2011年1月

一、堵水调剖工艺的潜力

油井出水是油田( 特别是注水开发油田)开发过程中普遍存在的问题。由于地层原生及后生的非均质性、流体流度差异以及其他原因，在地层中形成水流优势通道，导致水锥、水窜、水指进，使一些油井过早见水或水淹，水驱低效或无效循环。堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。我国堵水调剖技术已有几十年的研究与应用历史，在油田不同的开发阶段发挥着重要作用。

但油田进入高含水或特高含水开采期后，油田水驱问题越来越复杂，堵水调剖等控水稳油技术难度及要求越来越高，推动着该技术领域不断创新和发展，在技术研究与应用方面取得了较多新的进展，从表1和表2可看到，近年来全国各油田大量的现场应用和取得的效果表明，堵水调剖工艺至今在控水稳油上仍然有相当的潜力，在改善高含水油田注水开发效果方面获得了显著效果。

表1 调剖堵水试验区情况

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 试验区濮城油田西、南区沙二上2+3层系文明寨油田明一东块和马寨油田卫95块渤南油田五区沙三91-2层桩西油田桩52块和桩45块广利油田莱38块埕东油田埕4南块临盘油田盘226块乐安油田草13块喇嘛甸油田中部东块曙光油田曙266块兴隆台油田马20块科尔沁油田包1块蒙古林油田西部、中部和北部小计区块数 6 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 3 22 调剖井次 91 135 20 18 15 17 6 15 6 8 11 50 129 521 增产油量Qo/t 22491 23852 11756 11730 11170 12595 8662 9394 10434 3162 3246 13285 64981 206758 表2 试验区调剖堵水的经济效益

序号 1 2 3 4 5 试验区濮城油田西,南区沙二上2+3单位堵剂增油量 qo/(t.m) 层系 0.58 0.54 2.31 3.8 1.73 -3投入产出比 1∶4.45 1∶4.02 1∶5.30 1∶5.00 1∶8.92 文明寨油田明一东块和马寨油田卫95块渤南油田五区沙三9层桩西油田桩52块和桩45块广利油田莱38块 1-2序号 6 7 8 试验区埕东油田埕4南块临盘油田盘2-26块乐安油田草13块平均值单位堵剂增油量 qo/(t.m) 1.17 1.13 2.08 1.67 -3投入产出比 1∶5.22 1∶8.20 1∶6.00 1∶5.90 目前调剖堵水在控水稳油中之所以有潜力，主要是由于试验区块油层中由于开发程度的不均匀有大量可采储量未被动用，这是区块整体调剖堵水能增产原油的物质基础。

二、常规调剖工艺的限度

1、堵剂使用的数量限度

堵剂使用的数量限度是指由投入产出的合理比值所决定的堵剂的最大用量。濮城油田西区和南区调剖效果统计结果(表3)可以说明堵剂的使用存在一个数量限度。从表3可以看到，调剖的投入与产出比值随着堵剂的不断注入而下降，投入与产出的合理比值决定着堵剂的最大用量。

表3 濮城油田西、南区调剖效果统计时间注入堵剂体积/m 不考虑递减增产油量/t 考虑递减增产油量/t 单位堵剂增油量.-3/(tm) 投入∶产出不考虑递减考虑递减不考虑递减考虑递减 3第一年 38 600 13 481 22 491 0.35 0.58 1∶3.49 1∶5.83 第二年 42 659 13 522 23 609 0.32 0.55 1∶3.17 1∶5.53 第三年 8 790 2 460 4 030 0.28 0.46 1∶2.80 1∶4.58 用平板模型研究了1m3堵剂的增油量与堵剂使用数量(即高渗区封堵百分数)的关系。所用的平板模型的大小为20cm×20cm×1.5cm。该模型的平面对角线有宽4cm的高渗区，其余是低渗区。将饱和好油的平板模型按图1流程接入，驱油用水为黄河水，注入速度为1ml/min。待采出液含水率达98%时，注入堵剂，继续以同样的速度注水。当含水率再次达到98%时，再次注入堵剂。如此重复，依次注入堵剂，直至注入堵剂后含水率不再下降为止。

图2为用平板模型进行驱油注堵剂试验时所得的采油曲线。根据采油曲线可以计算出累积增油量与累积注入堵剂量的比值。用此比值对累积堵剂量占高渗区孔隙体积的百分数作图，可得到单位堵剂增产油量与高渗区封堵率的关系(图3)。

图1 平板模型的驱油流程

图2 平板模型多次注入堵剂的采油曲线

图3 单位堵剂增油量与高渗区封堵率的关系

高渗区封堵百分数的增加，意味着进行了一次又一次的调剖。从图3可以看到，在开始进行的调剖中，每注入1m3堵剂增产的油量增加，但当调剖的次数超过一定限度时，每注入1m3堵剂增产的油量减少。室内试验结果也说明堵剂使用存在一个数量限度。

2、堵剂的作用机理限度

水驱采收率为波及系数与洗油效率的乘积。按照这种关系，水驱采收率的提高有两种作用机理：一是提高波及系数机理，二是提高洗油效率机理。堵剂只是通过提高波及系数起到提高采收率的作用。因此，堵剂仅限于在提高波及系数的范围内起作用，这就是堵剂的作用机理限度。

调剖堵水的发展趋势表现为对上述两个限度的突破所进行的努力。 3、突破堵剂使用的数量限度

为了最大程度提高调剖半径，实现深部液流改向，防止后续注入水快速绕流，延长调剖有效期，同时降低施工费用，在突破堵剂使用的数量限度上主要做了下列2个方面的工作。

(1)降低堵剂成本。其中包括降低堵剂原料成本和降低堵剂的使用浓度。使用水体改造后剩下的残渣(石灰泥)、造纸厂的废液(黑液)和热电厂产出的粉煤灰作堵剂原料，配成堵剂，用于调剖堵水，可以降低原料成本；

使用低浓度的聚合物与低浓度的交联剂配成的弱凝胶、CDG堵剂，从而降低堵剂浓度。弱凝胶、CDG堵剂是通过形成低强度冻胶使其对压差小的深部地层进行封堵。由于CDG堵剂的原料浓度低，所以其成本也低，因此可大量使用。

(2)合理组合堵剂。