在线调驱技术在海上河流相稠油油田中的应用

徐玉霞，柴世超，廖新武，沈 明，李廷礼

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)



在线调驱技术在海上河流相稠油油田中的应用

徐玉霞，柴世超，廖新武，沈 明，李廷礼

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

针对目前渤海BZ油田经过长期注水开发，注入水沿高渗层、高渗带突破，油井含水上升快的现状，结合海上平台空间有限的特点，运用“在孔喉处堆积—堵塞—压力升高—变形通过”的在线调驱技术，开展了在线调驱技术的室内研究，并首次在渤海BZ油田展开矿场先导试验。试验结果表明，在线调驱技术有效封堵了稠油油田注水开发过程中的水驱高渗流通道，使后续液体产生液流深部转向，扩大了注入水的波及体积，明显改善了水驱开发效果。同时，在线调驱技术能够在空间狭小的海上平台进行连续、安全的注入，实现动态、深部调驱，是一种新型的海上油田提高采收率技术。

在线调驱；窄河道砂体；稠油油田；提高采收率；渤海BZ油田

引 言

传统的深部调驱技术[1-6]在陆上油田应用得比较广泛，是近几年发展起来的一种有效调整层内、层间矛盾和改善注水油田开发效果的工艺技术，起到了扩大注入水波及体积的作用。但是，传统的深部调驱工艺需要占用的平台面积大[7]，生产平台上一旦进行调驱作业，其他的作业就无法正常进行，油田正常生产就会受到影响。在线调驱技术的原理是利用前置段塞ZX-1体系封堵水流优势通道，调整吸水剖面，主段塞ZX-2体系“在孔喉处堆积—堵塞—压力升高—变形通过”，启动中低渗透储层，逐级改变液流方向，扩大水驱波及体积。在线调驱技术同时兼顾了平台空间小的特点，能够满足深部调驱所需要的注入周期长、剂量大的要求，实现了海上生产平台的在线注入、动态调驱，达到了提高采收率的目的。

1 在线调驱技术室内研究

1.1 ZX-1体系驱油机理及性能评价

ZX-1体系由聚合物HPAM、交联剂JLJA、交联剂JLJB、稳定剂WDJ组成，具有成胶时间可控，成胶强度可调的特点。ZX-1体系优先进入高渗透层深部，在孔喉、裂缝处形成不可流动的高强度三维网状体，同时，稳定剂组分能有效嵌套于网状凝胶体上，进一步提高凝胶体强度，实现高渗透层的有效封堵。宏观上体现为原有的水驱优势高渗带或优势方向的驱替沿程阻力增加，迫使后续工作液转向。

用渤海BZ油田E平台注入水配制ZX-1体系溶液，在50、75℃条件下ZX-1体系成胶时间均为10 h，16 h后体系黏度达到7 562 mPa·s。渤海BZ油田填砂岩心封堵实验表明，ZX-1体系封堵率大于90%，说明凝胶体系注入到填砂管中，发生交联反应形成高强度的凝胶体吸附于砂体表面，起到很好的封堵作用。ZX-1体系的耐冲刷性实验结果(图1)表明，当注入15倍孔隙体积注入水后，注入压力仍保持在0.2 MPa左右，且产出液中无ZX-1体系产出，表明ZX-1体系在填砂岩心孔隙中能形成高强度凝胶，在地层砂体表面可产生较强的吸附力，具有很强的耐冲刷能力。

1.2 ZX-2体系驱油机理及性能评价

ZX-2体系表观黏度低，易进入储层深部。在注入初期，由于原始尺寸只有微米级，远小于地层孔喉尺寸，因此，可以顺利的随着注入水进入到地层深部。ZX-2体系不断水化膨胀，直至膨胀到最大体积后，依靠架桥作用提高地层孔喉处的注入压力[8-12]，从而实现注入水微观改向。显微镜静态观察和可视化夹砂模型实验显示，ZX-2体系驱油机理是通过对水流通道(孔喉)暂堵—突破—再暂堵—再突破的过程，增加大孔隙喉道的阻力，不断改变深部液流方向，显著提高注入水的波及体积。

图1 ZX-1体系耐冲刷性实验

1.3 ZX-1和ZX-2体系配伍性实验

将ZX-1和ZX-2体系用现场注入水配成目标溶液，在油藏温度下放置24 h，测试ZX-1和ZX-2体系与注入水的配伍性。24 h后目标溶液均一、稳定、不分层，无沉淀及不溶物出现，表明ZX-1和ZX-2体系与油田注入水具有良好的配伍性。

2 矿场试验及效果评价

2.1 在线调驱目标井组的选择

应用在线调驱技术的最佳油藏条件为储层连通性好，层内、层间非均质性强，存在注入水突破现象，油藏有大量剩余油存在。因此，通过综合分析优选渤海BZ油田E32井组进行现场试验。

E32井组为不规则注水井网，主力含油层位为NmⅣ8.1和NmⅣ8.2小层，井组主力层连通性好，储层属于非均质性中等到强的储集层。E32井组注水1.5 a后含水上升至66%，日产油量由334 m3/d下降至138 m3/d，井组的采出程度仅为7%。由E32井组吸水剖面测试结果可知，NmⅣ8.1小层的相对吸水量为67%，NmⅣ8.2小层的相对吸水量为33%，纵向上存在吸水不均匀的现象。

由井组动态响应可知，由于窄河道储层的非均质性，平面上也存在注水严重不均的现象。在NmⅣ8.1小层，E32井组的注入水主要向E27井方向波及，E27井在注水受效0.5 a后含水率从3%上升至86%，呈明显的注入水突破特征；在NmⅣ8.2小层，E32井组的注入水主要向E31m井波及，注水0.5 a后，E31m井的含水率从5%上升至83%。综合分析认为，在NmⅣ8.1小层上，E32井组与E27井之间存在大孔道或高渗层；在NmⅣ8.2小层上，E32井组与E31m井之间存在大孔道或高渗层，E32井组有必要进行深度调驱作业，以改善井组水驱开发效果。

2.2 E32井组在线调驱实施情况

E32井在线调驱分5个段塞注入，其中第1、2、4段塞为0.15%聚合物溶液与ZX-1体系组合，第3、5段塞为ZX-2体系。ZX-2体系在溶解初期几乎没有黏度，无需建立大型的溶解、陈化和混合设备。结合E32井组所在平台的实际空间大小，对ZX-2体系注入设备进行优化、集成，将药剂注入泵、药剂储罐合为一体，占地面积小，轻便灵活，便于移动，不影响平台其他井的作业施工，实现了ZX-2体系的在线注入。E32井组在线调驱作业201 d，累计注入ZX-1和ZX-2药剂干粉23.27 t。

2.3 注水井效果评价

2.3.1 注水井井口注入压力

注入ZX-1体系后，E32a井注入压力上升0.7 MPa，E32b井注入压力上升1.0 MPa，说明ZX-1体系有效封堵了井间高渗通道。由于ZX-2体系“在孔喉处堆积—堵塞—压力升高—变形通过”的作用机理，注入ZX-2体系后，压力呈现波动上升的特征。

2.3.2 注水井压降与充满度

由E32a井在线调驱期间注水井井口压力降曲线(图2)可知：2个阶段注入后，压降曲线明显减缓，表明高渗条带得到了有效封堵。同时在完成在线调驱后，充满度由调驱前的52.1%增加到76.7%。

2.3.3 霍尔曲线

E32井组在线调驱后，霍尔曲线明显上移，E32a井阻力系数为1.55，E32b井阻力系数为1.24，说明ZX-1、ZX-2体系注入后，有效封堵了高渗层，启动了中低渗透层，扩大了水驱波及体积。

图2 E32a井在线调驱前后压降曲线

2.4 油井效果评价

E32井组在线调驱后，井组中4口生产井(E24、E27、E29m、E31m)的含水呈明显下降趋势，井组含水率由66%下降至55%，4口生产井平均日增油量为14 m3/d，累计增油量为6 252 m3，调驱增油效果较为明显(表1)。油价以3 740 元/t为评价基数，在线调驱技术内部收益率达到13.1%，实现了较好的经济效益。

3 结 论

(1) 在线调驱技术占用平台面积小，能够在空间有限的海上平台上实现长时间、大剂量的调驱作业。

表1 渤海BZ油田E32试验井组实施在线调驱后的效果

(2) 注水井压力指数和充满度的升高及部分油井含水下降都说明了在线调驱有效封堵了部分水驱高渗流通道，使后续液体产生液流深部转向，同时扩大了注入水的波及体积，明显改善了水驱开发效果。

(3) E32井组在线调驱后累计增油量达到6 252 m3，具有较大的增油潜力，证实渤海BZ油田适合开展在线调驱工作。

[1] 赵福麟.油田化学[M].东营：石油大学出版社，2000：139-140.

[2] 赵修太，付敏杰，王增宝，等. 稠油热采调堵体系研究进展综述[J].特种油气藏，2013，20(4)：1-5.

[3] 黄翔，张凤丽. 稠油油藏高温泡沫调剖体系室内研究实验[J].西南石油大学学报，2007， 29(5)：117-118.

[4] 武海燕，罗宪波，张廷山，等. 深部调剖剂研究新进展[J].特种油气藏，2005，12(3)：1-3.

[5] 雷光伦，郑家朋. 孔喉尺度聚合物微球的合成及全程调剖驱油新技术研究[J].中国石油大学学报：自然科学版，2007，31(1)：87-89.

[6] 单玲， 卢新莉， 单荣青，等. 稠油油藏凝胶调驱提高采收率技术[J].特种油气藏，2010，17(2)：72-76.

[7] 赵福麟，戴彩丽，王业飞，等. 海上油田提高采收率的控水技术[J].中国石油大学学报：自然科学版，2006，30(2)：53-55.

[8] Feng Xin，Wen XianHuan，Li Bo，et al. Water Injection Optimization for a complex fluvial heavy oil reservoir by integrating geological、seismic and production data[C].SPE110492，2007：1-12.

[9] 周守为.中国近海典型油田开发实践[M].北京：石油工业出版社，2009：256-261.

[10] 张善严，白振强.河道砂体内部构型及剩余油分布特征[J].大庆石油地质与开发，2012，31(1)：46-50.

[11] 刘承杰，安俞蓉. 聚合物微球深部调剖技术研究及矿场实践[J].钻采工艺，2010，33(5)：62-63.

[12] 杨红斌，等.自适应弱凝胶调驱性能评价及矿场应用[J].油气地质与采收率，2013，20(6)：83-86.

编辑 刘 巍

20150128；改回日期：20150420

国家科技重大专项“海上油田丛式井网整体加密及综合调整油藏工程技术应用研究”(2011ZX05024-002-00)子课题“海上稠油油田中后期增产挖潜配套技术”部分研究内容

徐玉霞(1981-)，女，工程师，2003年毕业于长江大学化学工程专业，2006年毕业于该校油气田开发工程专业，获硕士学位，现从事油气田开发方面的研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.028

TE357

A

1006-6535(2015)03-0111-03