PI调剖技术在长庆油田的应用

孙 富 陈 琦

（长江大学，荆州 434023）

PI调剖技术在长庆油田的应用

孙 富 陈 琦

（长江大学，荆州 434023）

区块整体调剖是油田开发到高含水后期实现控水稳油和提高采收率的主导工艺技术。介绍几种调剖技术的原理，列举了PI调剖技术在长庆油田3个区块整体调剖中的应用情况。

调剖技术；采收率；堵水；剖面调整

从20世纪80年代后期至今，注水井深部调剖技术有了飞速发展，从开始的单井作业发展到区块整体实施、从单纯剂的开发到目前的综合配套技术，这些都为改善老油田注水开发效果、提高最终采收率作出了积极贡献。90年代开展区块调剖，采用的技术有三个：RE调剖技术、RS调剖技术和PI调剖技术[1]。

1 调剖决策评价和筛选

中国石油大学研究开发了RE调剖技术[2]。RE调剖技术是在油藏地质特征的基础上建立数学模型，对措施方案进行优化设计。由于该技术考虑的因素较多，很难做到提供完整的数据进行决策，因而其应用受到了限制。

RS调剖也是比较完善的系统，它被称为油藏数值模拟法，是在油藏几何形态参数分布以及油水井的井位和工作制度的基础上，建立油藏地质、渗流模型，然后对不同生产时间内的各项指标，用合适的数学方法进行计算。RE调剖技术考虑的因素也较多，过程复杂，模拟运算过程耗时较长。另外，在用数值模拟技术来模拟化学调剖的过程中，对于复杂的物化反应的描述技术还不完善，例如对调剖剂体系间，体系与储层介质间物化反应用数学模型准确描述、表征比较困难。

PI调剖技术是集方案和参数的设计及调剖效果的评价为一体的调剖系统。其关键技术是以井口压力降落曲线为依据，所以被称为PI调剖技术。目前该技术在多个油田应用效果较好。

长庆油田属于典型的低渗透、裂缝发育严重的非匀质性油藏，多年开发之后，油田进入了特高含水开发阶段。为了提高采收率，开展堵水调剖工作，进行稳油控水。目前，长庆油田的堵水调剖工艺不再只对油井、单井调剖，已向水井和以区块为单元的整体堵水调剖转变。调剖决策优化系统是一个复杂的决策系统，考虑因素较多，对选井、选层、选剂、方案设计和优化的要求很高，且要求简便快捷地为用户提供决策信息。从三种调剖决策中可以看出，现在选井依据比较多，而地层渗透率、吸水剖面、注入动态[3]等因素是公认的选井依据。但实际应用时，这些因素不易准确把握。然而，PI调剖技术是一个比较简便、快速、量化的技术方法，能快速准确地选井，因此以区块为单元的整体堵水调剖中使用了PI决策技术，并且取得了良好的效果。

2 PI调剖技术

PI调剖技术是运用注水井井口压降曲线所求得的压力指数（PI）值来决定调剖时机和实施选井的重要技术。注水井的PI值由注水井井口压降曲线算出：

式中：PI—压力指数，MPa；t—时间，min；p(t)—注水井井口压力随时间变化的函数。

现场上，通常关井时间为60～90 min。理论上讲，调剖选井时要测出整个区块水井的PI值，以此来确定当前最需调剖井组，PI值越小，越需要调剖。但在现场上，油藏管理技术人员对情况掌握较清楚，调剖井的确定主要是根据生产井的动态变化和生产需要，并不是最低PI值井组。一般在调驱前，只需对施工井实施PI指数测试来确定调剖时机，不需要测得整个区块的PI值。

调驱充分程度的判断：①调剖后，注水井的注水压力在达到配注要求条件下尽可能提高；②调剖后，由注水井井口压降曲线算出的充满度（FD）落在0.75～0.95之间。FD计算公式如下：

式中：FD—充满度；p0—关井前注水井的注水压力；t—关井后所经历的时间；p（t）―关井压力随t的变化函数；PI—注水井的压力指数。

3 典型区块现场应用

元214长4+5油藏，王盘山长2，延10油藏，罗27长4+5油藏具有高矿化度、高硬度、特低渗透、裂缝普遍发育等特点。通过脉冲试井、注示踪剂、动态分析、水驱前缘测试等手段，发现裂缝，大孔道见水，见水油井，日损失产量300t左右。2010年采用PI决策整体调剖技术对区块进行整体调剖堵水，共对9个井组实施调剖，其中铁边城油田长4+5实施2口，王盘山长2，延10实施2口，罗27长4+5实施5口。

以王盘山油田罗27长4+5油藏为例说明PI调剖技术在矿场的应用。

3.1 确定调剖的区块

罗27长4+5油藏非均质严重，地层水矿化度高。2009年6至10月，区块日产液4 005t，日产油327t，综合含水率97.8%。2010年2至3月判断区块调剖必要性，对罗27区块18口注水井井口压降进行测量，做出压降曲线，计算罗27区块平均PI90值为3.06MPa，而PI值最大和最小值分别为22.83MPa 和 0.02MPa，PI值极差为22.81MPa，差值较大。以上数据说明地层不均质，因此罗27区块有必要进行调剖。

3.2 确定区块上需要调剖、增注的注水井

按照罗27块注水井平均PI值，将区块井口PI值分为三个区间：3.06MPa（平均 PI值）、3.06～7.57MPa、大于7.57MPa的注水井，可将28口注水井分为需要调剖井、不处理井、PI需要增注井。

3.3 调剖剂的选择

注水井调剖剂按3个标准选择：（1）注水井的PI值；（2）地层水矿化度；（3）地层温度。根据罗 27 块的地层温度在60～95℃之间，地层矿化度20×104～25×104ppm,区块平均PI值4.75 MPa的特点，应用PI决策优化堵剂原则,在堵剂应用上选择了分别选用预交联颗粒+高强度凝胶颗粒+蒂合聚合物凝胶+无机复合堵剂等符合调剖体系。

3.4 调剖剂用量的计算

PI决策技术确定调剖剂用量：

式中 ：V—调剖剂用量，m3；β—用量系数，m3/(m·MPa)；h—储集层厚度，m；ΔPI—注水井与区块标准值的压力指数之差，MPa。

通过对罗27块各井的计算,得出罗27块的用量系数为2.8m3/(m·MPa)，从而计算出区块调剖堵剂的总用量为5 275m3。

3.5 调剖周期的确定

注水井调剖后,15d测一次注水井井口压降,并计算出相应的PI值,作调剖井PI值随时间变化的曲线，由曲线的变化趋势判断调剖剂在地层中的移动情况。罗27块于2010年2月进行第一次决策,根据施工后注水井PI值的变化,分别于2010年6月、2010年10月进行了第二、三次决策。

3.6 效果评价

三个区块采用PI决策整体调剖后，原油产量趋于稳定，含水上升速度减缓，水驱采收率有较大提高。调剖后水驱指数由1.338 3m3/t上升到1.393 5m3/t，存水率由0.686 2上升到0.694 9。

3.6.1 注水井效果

经过PI决策整体调剖后，区块PI值提高，达到了调剖的目标值；调剖启动压力上升，由调剖前的8.6MPa上升到 10.5MPa，上升了 1.9MPa；改善了吸水剖面，吸水总厚度由68m上升到73m。新70-58吸水厚度由8m上升到10.1m，尖峰状吸水得到有效改善。对阳60-40井进行化学调剖后吸水厚度由5.9m上升到8m，强吸水层段得到有效封堵，吸水剖面得到明显改善。对学57-2井进行调剖后吸水厚度由5.5m上升到6.4m，启动了上部不吸水新层。水井的平均PI值由3.5MPa上升到6.4MPa。PI值大幅上升说明这些区块的高渗透带、大孔道得到了有效的封堵。

表1 2010年堵水调剖注水井效果表

3.6.2 对应油井调剖效果

见效油井30口，调剖后日增油10.7t，累计增油1 161.4t，累计降水2 334.88m3。调剖后水驱指数由1.338 3m3/t上升到1.393 5m3/t，存水率由0.686 2上升到0.694 9。

3.6.3 典型区域效果分析

王盘山长4+5油藏的自然递减率、综合递减率、含水上升率调剖前分别为18.55%、15.02%、0.72%，调剖后分别下降为5.05%、1.47%、0.10%。有效地抑制了自然递减率、综合递减率和含水上升率，可采储量增加了47×104t，采收率增加了3.8%，取得了明显的降水增油效果。

4 结 论

（1）根据长庆油田的地质特征和开发现状，选择PI调剖技术，取得较好效果，适合高含水油藏整体调剖堵水优化。

（2）采用PI调剖技术，改善了长庆油田油藏的吸水剖面，注入水波及体积及可采储量增加，提高了水驱采收率。

（3）PI决策整体调剖应结合油藏工程与采油工程，全面系统地进行综合治理，能取得更好的控水增油的效果。

（4）为了油田特高含水阶段更好的开发，新型高强度调剖剂、深部调剖技术以及配套施工工艺等都需要进一步的完善。

[1]白宝君，唐孝粉，李宇乡.区块整体调剖优化设计技术研究[J].石油勘探与开发，2000(6)：161-167.

[2]陈月明，张钧涛.区块整体调剖的RE决策技术.第九次全国油田堵水工作会议论文集[C].北京:石油工业出版社，1997：172-175.

[3]赵福麟，周洪涛，马强.注水井井口压降曲线在黏土调剖中的应用[J].石油钻采工艺，1994，16(2)：73-76.

[4]姜江桥，陈月明.区块堵水方案最优化设计研究[J].石油大学学报，1991,15(6)：10-20.

The Application of PI Decision-making Technology in Changqing Oilfield

SUN Fu CHEN Qi
（Yangtze University,Jingzhou 434023）

The integral profile control of the block is a kind of dominant process technology by achieving digging water to stabilize oil and enhancing recovery from oilfield development to high water cut stage.This paper introduces several types of profile controlling decisions,elaborates the principles and application methods of PI decision technique,enumerates the applications of the PI selecting well in the whole profile controlling of the three blocks in Changqing oilfield.The effect analysis shows that making the technique as the basis for quantitative selecting well is accurate,scientific and reasonable.

decision technique；recovery；water shutoff；profile control

TE32+2

A

1673-1980（2011）06-0044-03

2011-06-10

孙富（1986-），男，山东单县人，长江大学石油工程学院在读硕士研究生，研究方向为油气田开发与油藏工程。