先驱后调式复合调驱技术的应用

2022-09-10

前言

油田进入水驱开发后, 平面矛盾往往导致油井受效不平衡, 致使同一井组中有的油井油层被水淹, 而有的油井注水不见效, 严重影响了注水开发效果。采用聚合物凝胶体系驱油, 改善油水流度比, 扩大驱替液波及面积, 是解决平面矛盾的有力手段。但是在驱替液波及处, 由于毛细管力的滞留作用而圈捕在孔隙介质中的原油以及吸附在亲油岩石表面的原油, 仅靠驱替液的水动力学不足以使这些残余油流动。将表面活性剂驱引入凝胶体系调驱中, 可实现驱油和堵水双重目的, 使驱油效率进一步提高。

一、开发现状和存在问题

1. 开发现状

茨榆坨油田茨4块含油面积1.3km2, 石油地质储量138×104t, 可采储量15×104t。该块于1986年3月试采获得成功, 于2003年9月转入注水开发阶段。截止到2010年10月, 区块投产油井3口, 日产油9.1t, 综合含水89.8%, 累计产油11.4237×104t, 地质储量采出程度8.28%, 可采储量采出程度76.13%。投 (转) 注水井2口, 开井1口, 日注水20m3, 月注采比0.30, 累计注水6.7617×104m3, 累计注采比0.26, 累计地层亏空19.18×104m3。

2. 主要存在问题

该块存在的主要问题是平面矛盾突出, 从构造来看, 由区块中心部位向边缘部位油层发育逐渐变差, 主要表现在: (1) 中部油层厚边部油层薄。中部油层总厚度为25.8m, 而边部油层总厚度只有12.9m。 (2) 中部高渗, 边部低渗。中部产层的平均渗透率为1219.35×10-3μm2, 而边部产层的平均渗透率只有369.2×10-3μm2。 (3) 中部产层位置高, 边部产层位置低。中部产层的中深为1843.2m, 而边部产层的中深为1889.3m。

二、驱油机理和技术路线

1. 技术原理

复合调驱技术将表面活性剂驱和弱凝胶调驱结合起来, 具有调驱和堵水的双重功效, 其主要驱油机理有两个:一是先期注入的表面活性剂能大幅度降低油水界面张力, 引起毛细管力和粘附力大大降低, 同时促进聚合物拉伸、携带盲端中的残余油, 使各种不连续的油珠 (膜) 聚并而形成可流动的油流[1], 使原优势水驱通道的剩余油大量采出。二是后期注入的弱凝胶体系有一定的流动性, 可进入油层深部, 对经过表面活性剂驱的优势通道进行封堵, 改变水驱方向, 从而使平面矛盾得到缓解。

2. 技术路线

由于该块平面非均质性强, 经注水开发后, 优势水驱通道已形成, 因此该技术分三步实施, 旨在解决区块的平面矛盾。一是注入表面活性剂, 将原优势水驱通道的剩余油大量采出;二是注入弱凝胶体系, 将优势水驱通道封堵, 改变水驱方向;三是后续注水, 形成新的水驱通道。

三、复合调驱性能评价实验

表面活性剂性能实验

为了确定所选表面活性剂与茨4块的配伍性和适应性, 对所选表面活性剂进行了多种性能评价实验。

1、活性剂分子量确定

2、界面张力研究

3、无水期驱油性能评价

4、聚合物的影响

弱凝胶性能实验

弱凝胶的性能主要包括成胶性能、流变特性、在多孔介质中的流动特性和调驱性能, 为了选择合适的配方, 在进入现场施工前进行了抗剪切能力、阻力系数和封堵能力实验研究。

1、抗剪切能力

2、阻力系数

3、封堵能力

四、现场实施效果评价

本次复合调堵自2009年11月9日进入现场实施阶段, 先期注入表面活性剂7000 m3, 后期注入弱凝胶溶液3000 m3, 施工期间注入压力8~10MPa, 2010年2月1日恢复注水。

现场施工后第5天开始见到效果, 有效期持续至2011年末。

1. 注水井压力上升。该区块注水井注水压力由措施前的6.0MPa上升到9.2MPa。

2. 对应油井日产液、日产油上升, 含水下降。日产液由66.5t上升到88.6t, 日产油由10.5t上升到14.5t, 综合含水由88.2%下降到82.5%, 累计增油2215.6t。

3. 油井平均动液面上升。实施复合调驱后, 地层的存水能力增强, 地层能量得到补充, 区块内油井平均动液面由的1600m上升到1200m。

五、认识及结论

1. 复合调驱使用的表面活性剂可大幅降低油水界面张力, 改变了亲油岩石的润湿性, 大幅提高了区块的驱油效率。

2. 复合调驱使用的弱凝胶可封堵优势注水通道, 改变了水驱方向, 增大了波及面积, 有力缓解了区块的平面矛盾。

3. 复合调驱技术不是表面活性剂驱和弱凝胶调驱的简单叠加, 它应用了两者的协同效应, 实现了驱油和堵水双重目的, 比单一的驱油方法效果更显著。

摘要：针对茨4块由于储层发育影响导致平面矛盾突出的问题, 研究并应用了先驱后调式复合调驱技术, 该技术将表面活性剂驱和弱凝胶调驱结合起来, 通过驱油和堵水双重作用, 达到增油控水、改善平面矛盾的目的。在实施该技术过程中, 首先进行了多种性能评价实验, 然后优选区块中部的注水井进行现场试验, 取得了显著的措施效果。

关键词：平面矛盾,先驱后调,表面现活性剂驱,弱凝胶调驱