周期停层在聚驱控水提效中的应用

哈俊达 李晓龙（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

周期停层在聚驱控水提效中的应用

哈俊达 李晓龙（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

聚驱进入后期开发阶段，低渗透率油层动用比例降低，聚合物溶液沿厚油层的底部产生“舌进”现象，油井含水回升速度快。为了有效地控制含水回升，改善注聚后期开采效果，选取5个以注入井为中心的典型井组。对厚油层实施周期停层，利用停层后渗流压力场重新分布，使高低渗透率油层之间产生压差，驱动低渗透率油层剩余油向高渗透率油层流动，提高驱油效率。方案实施后，取得了一定的经济效益。

聚驱；周期停层；层内矛盾

某区块2012年投入聚合物驱开发，目前进入注聚后期开采阶段，部分注入井剖面反转现象严重[1]，中低渗透率油层动用比例由60.1%下降到54.6%，油井综合含水95%以上，月含水回升速度高达0.15%，开发效果变差。为了全面提高中低渗透率油层驱油效率，探索应用周期停层方法，挖潜聚驱后期中低渗透率油层潜力，减缓含水回升速度，实现控水提效的目的。

1 周期停层驱油机理

由于压力在不同渗透率油层传导速度不同[2]，如图1所示，在相同井距条件下，平均渗透率0.570 μ m2的注入井关井7 d后，注入压力下降到3.0 MPa，而渗透率0.260 μ m2的注入井关井10 d，注入压力下降到3.0 MPa；表明渗透率越高，压力在油层中传导速度越快，渗透率越低，压力传导速度越慢。聚驱开发进入含水回升阶段，中低渗透率油层的吸液能力下降[3]，注入剖面出现反转，大部分的聚合物沿厚油层底部突进，在连续注入聚合物溶液的情况下，不同渗透率油层的压力场处于相对平衡状态。此时，当注入井的厚油层停止注入聚合物溶液，导致油层压力下降。由于高低渗透率油层压力下降速度不同，打破了原来的压力平衡状态，低渗透率油层压力下降较慢，使低渗透率油层压力高于高渗透率油层，在高低渗透率油层之间产生压差[4]。如果厚油层内部没有明显的夹层遮挡，为了达到新的压力平衡状态，在压差作用下，产生低渗透率油层剩余油向高渗透率油层流动[5-6]的现象。厚层周期性停注一段时间后，低渗透率油层原油不断向高渗透率油层聚集。当厚油层恢复注入后，聚合物溶液携带聚集在高渗透率油层的剩余油，在采出端采出。周期停层使低渗透率油层的剩余油在压力场重新分布的情况下，在高渗透率油层采出，有效地控制了含水回升，缓解了层内矛盾[7]。

图1 不同渗透率注入井关井后注入压力变化情况

2 周期停层应用

针对某区块进入聚驱后期开采阶段，仍存在部分井剖面反转严重，月含水回升速度快的现状，选取5口注入井，应用数值模拟，优化停层周期，实施周期停层，现场应用取得了较好的控水提效效果。

2.1 周期优化

建立以注入井为中心的5个井组地质模型，设计停注层段为偏2层段，该层段平均射开砂岩厚度8.6 m，有效厚度6.7 m，平均渗透率0.722 μ m2，有效厚度占全井的50.4%，渗透率较全井平均渗透率高0.068 μ m2，层内渗透率极差高达7.3。应用数值模拟，对停注层的停层周期和注入周期进行优选。

图2 不同注聚方案下预测井组开发指标

表1 周期停层前后井组生产状况统计

设计优化对比3套方案。方案一：常规连续注聚方案；方案二：厚油层连续注入2个月，停注1个月方案；方案三：厚油层连续注入3个月，停注1个月方案。预测不同注聚方案实施后，井组综合含水和累积产油的变化趋势[8]。根据数模预测结果，厚层周期性停注可有效地控制含水回升速度，其中方案二含水运行最低，方案实施12个月后阶段末含水96.13%，较常规注聚低1.03个百分点，累积产油11 192 t，较常规注聚多产油1189 t（图2）。

2.2 现场实施效果

根据数模预测结果，对层内矛盾突出的5口注入井的偏2层段实施周期停层，停注周期为1个月，恢复注入周期为2个月，注入聚合物溶液采用清水配置，清水稀释。停注前全井日注入量280 m3，偏2层段停注时全井日注入量130 m3。周期停层方案连续实施2个周期后，累积少注聚合物溶液0.90×104m3，累积少注聚合物干粉11 t，周围14口采出井含水回升速度得到有效控制，月含水回升速度由实施前的0.15%下降到0.08%，累积少产液0.33×104t，实现增油360 t。化验采出液氯离子浓度，由方案实施前的461 mg/L上升到599 mg/L，氯离子浓度的大幅度上升，表明停层后不同渗透率油层之间的剩余油产生流动，新油层中的剩余油得到动用，见表1。

2.3 经济效益评价

现场实施周期停层后，降低了无效的注入和产出，提高了干粉的利用率。方案执行2个周期后控制无效注入聚合物溶液0.90×104m3，节约干粉11 t，减少无效产液0.33×104t，累积增油360 t，共创经济效益60.126万元[9]。

2.4 应用前景

目前某油田共有注聚区块7个，均处于注聚后期阶段，区块聚合物用量大，含水回升快，如果对剖面反转严重的30口注入井实施周期停层，年可节约干粉132 t以上，节约资金145万元，推广前景可观。

3 结论

厚油层周期停层，通过停层时，不同渗透率油层压力重新分布产生的压差，使低渗透率油层中剩余油向高渗透率油层流动，恢复注入后，聚集的剩余油在高渗透率油层采出，缓解了层内矛盾，提高了驱油效率。

周期停层方法应用于井组含水回升速度快，聚合物用量大，注入剖面反转严重的井区，取得了较好的开发效果。方案实施后，有效地控制了含水回升速度，减少了聚合物溶液低效、无效循环，提高了干粉利用率，达到了聚驱控水提效、节约干粉的目的。

[1]徐新霞.聚合物驱“吸液剖面反转”现象机理研究[J].特种油气藏，2010，17（2）：101-104.

[2]张继春，柏松章.周期注水实验及增油机理研究[J].石油学报，2003，24（2）：76-80.

[3]周丛丛.大庆油田一、二类油层聚合物驱注采指标变化规律[J].断块油气田，2015，22（5）：75-77.

[4]俞启泰.周期注水的数值模拟研究[J].石油勘探与开发，1993（6）：46-53.

[5]陈程，孙艺梅.厚油层内部夹层分布模式及对开发效果的影响[J].石油地质与开发，2003，22（2）：105-107.

[6]刘睿，姜汉桥.夹层对厚油层采收率影响研究[J].西南石油大学学报：自然科学版，2009，31（4）:62-63.

[7]付兰清.二类油层注聚后期周期停层不停井控含水方法[J].内蒙古石油化工，2015（19）：154-156.

[8]闻国峰.应用数值模拟技术研究周期注水[J].石油勘探与开发，2000，27（1）：74-75.

[9]万雪峰.周期注采技术的研究与应用[J].石油石化节能，2013，3（5）：11-12.

2017-08-14

（编辑 张兴平）

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.10.005

哈俊达，高级工程师，1999年毕业于大庆石油学院（石油工程专业），从事三次采油开发工作，E-mail：9263761@qq.com，地址：黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司第三采油厂地质大队，163113。