特低渗油藏水平井区深部调剖技术适应性评价及应用分析

2022-12-13

一、深部调剖技术概述

深部调剖技术, 即是采用大剂量的调剖剂深入到油藏内部对高渗透带进行封堵, 以迫使水流转向, 使注入水能进入到油藏的中、低渗透区, 以改善水驱效果, 提高油田的采收率。近年来, 随着油田开采技术的发展, 我国已相继开发成功了多种类型 (主要有粘土和弱冻胶两类) 适用于深部调剖的调剖剂配方, 并研制了相应的注入设备与注入流程。

1. 粘土颗粒深部调剖技术

该技术主要是利用粘土在水中易膨胀、分散, 且具有很强稠化能力的特点。通过将粘土和水配制成悬浮浆液注入到油藏地层中, 粘土颗粒即会进入到不同孔径的地层孔隙中, 进而堵塞出水孔道, 实现深部调剖的目的。

2. 弱冻胶深部调剖技术

弱冻胶深部调剖剂主要是由聚合物添加少量缓交联型交联剂所制成的。将该聚合物溶液注入到油藏地层以后, 会优先进入到高渗透区域, 并在地层温度作用下发生轻度交联, 生成粘度较大的交联聚合物, 从而使得油田高渗透区域流动性明显下降, 使注入水得以分流或者转向, 实现深度调剖的目的。

在本文中, 主要分析和探讨了弱冻胶深部调剖技术在特低渗油藏水平井中的应用。

二、深部调剖技术适应性评价和应用分析

1. 油田概况

靖安油田五里湾一区为特低渗油藏, 其具体流体性质如下:

(1) 地层水性质:油田地层水属于Ca Cl2型, PH值为5.93, 总矿化度为82.2mg/L。地层水的矿化度较高, 层位中的阳离子Ca2+和Mg2+高。

(2) 原油性质:油田地层中原油密度为0.760g/cm3, 粘度为1.95m Pa·s, 油层温度54.73℃, 饱和压力为7.64MPa。

2. 弱冻胶深部调剖剂配方的优选

(1) 聚合物。弱冻胶使用最为广泛的聚合物是生物聚合物黄胞胶与水解丙烯酰胺这两种。由于生物聚合物黄胞胶价格较昂贵, 除在部分高矿化度和高剪切的油藏使用以外, 多数油藏采用人工合成的水解丙烯酰胺。结合该油田的实际情况, 本文在最优弱冻胶体系配方的中选用了部分水解丙烯酰胺进行了试验研究。试验得出, 在该油藏中, 综合考虑到部分水解丙烯酰胺吸附、滞留效应、成胶速度以及实际经验效应, 聚合物的浓度在1200~1800mg/L的范围内为宜, 最佳浓度为1500mg/L。

(2) 交联剂。常用交联剂有Al (Ⅲ) 交联体系、Cr (Ⅲ) 交联剂以及酚醛交联剂。其中, Cr (Ⅲ) 交联剂是一种适应性极强的交联体系, 可以耐受较宽范围的温度与p H值条件, 且成胶时间可控, 反应活性更强, 成胶后的稳定性也更好, 强度更大。综合以上因素和该油田自身地质条件, 选择了Cr (Ⅲ) 交联剂。并通过试验确定了该交联剂浓度范围在30~50mg/L为宜, 最佳浓度为40mg/L。

(3) 稳定剂。稳定剂的主要作用是防止弱冻胶和聚合物在受热条件下出现降解。在结合国内外相关试验结果的基础上, 选用了有机复配稳定剂MM—2, 来延缓弱冻胶的成胶时间, 提高弱冻胶的凝结强度。经试验发现, 稳定剂的最佳浓度为200mg/L。

3. 适应性评价

(1) 离子的适应性评价

通常而言, 铁离子、硫离子、钙离子对调剖剂性能的影响最大。因此需针对以上离子进行相关适应性试验。试验中, 分别称取一点量的铁离子、硫离子和钙离子的溶液。然后分别向优选得出的弱冻胶体系配方中加入以上离子溶液, 放入一点温度的烘烤箱中, 观测其成胶情况。

试验结果表明, 铁离子和钙离子对调剖剂的成胶强度和凝胶时间影响都很小, 可以忽略;而随着硫离子浓度的增加, 调剖剂的成胶强度会有所变化, 但考虑到该油田内硫离子浓度较低, 因此也可不考虑硫离子对调剖剂性能的影响。

(2) 温度适应性评价

温度也是影响调剖剂稳定性与强度的重要因素之一。在本文试验中, 分别考察了在35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃这几种温度条件下, 对调剖剂成胶性能的影响。试验结果表明, 随着温度的升高, 该弱冻胶调剖剂的成胶强度增加, 成胶时间减少, 但在该温度区域内变化都较少。考虑到该油田多为40~65℃温度的地层, 因此调剖剂的温度适应性也极佳。

(3) PH适应性评价

为分析在不同PH值条件下, 该弱冻胶调剖剂成胶性能的变化, 进行了相关PH值试验。试验结果表明, 当PH值过大且PH>10时, 该调剖剂不成胶;当PH<10, 随着PH值的降低, 调剖剂的成胶速度会明显加快, 但PH值过小时, 成胶强度会降低并趋于不稳定。经过试验表明, 在PH值在4~7这一个范围以内, 该调剖剂的成胶性能最优异, 而这也符合该油田的实际情况, PH适应性良好。

4. 具体应用效果分析

(1) 吸水指数

采用深部调剖技术后, 柳76-34水平井的吸水剖面得到了明显改善, 所存在的裂缝、孔道及高渗透层段均得到了有效封堵。

(2) 压降曲线

在相同的观测时间内, 柳76-34水平井调剖前压力降幅高达0.8MPa, 而经过调剖以后压力降幅仅为0.2MPa。这也表明了该水平井经过深部调剖以后, 井下地层压力扩散速度明显降低, 从而使得井下吸水能力明显下降, 吸水剖面也得到了较大改善。

总结

本文以某特低渗油藏水平井为例, 就深部调剖技术在该水平井的适应性评价及应用效果进行了分析与探讨。实践证明, 该油田3口水平井经过深部调剖以后, 油井日产油由原有的20.8t上升到了28.5t, 日产油上升了37.0%, 而井内含水由原有的63.7%降低到了50%, 下降了近14个百分比, 取得了良好的应用效果, 大幅度提高了原油的采出效率。

摘要：裂缝性油藏在我国有着较广的分布, 这类油田多数均具有低渗透裂缝性油藏的特点。在油田进入注水开发后期时, 由于低渗裂缝性油藏的天然裂缝非常发育, 并存在人工裂缝, 这都容易导致出现油井水窜、水淹严重等问题, 油藏开采量迅速下降。本文以某特低渗油藏为例, 就深部调剖技术在该类油藏中的适应性评价及具体应用效果进行了分析与探讨。

关键词：特低渗油藏,水平井,深部调剖技术,适应性评价,应用