1逐级调驱级次划分
以某油田注入井A井的压降曲线为例,如图1所示,根据地层压降曲线进行逐级调驱级次划分,通过作地层压力梯度曲线的切线来划分地层,切线点则对应近井地带、远井地带、地层深部的分界点。此井近井地带3率8m、远井地带8率20m、地层深部≥20m。
2突破压力梯度等值图绘制
将不同配方的突破压力梯度标在相应的图上,等值点连线,可绘制成突破压力梯度等值图,见图2,图中突破压力数据点的单位为MPa/m。由图2可知,随着聚合物质量分数和交联剂质量分数的增加,突破压力梯度增大,冻胶的突破压力梯度范围为0.015率3.1MPa/m。组合的优化通过测定注入不同量调驱剂后的水驱采收率增值,计算投入产出比,优化逐级段塞调驱剂用量的组合。采用双管模型测定采收率,流量为1mL/min。油价按2500元/t、调驱剂按80元/m3、其他投入按药剂费的1倍计算,段塞大小对投入产出比的影响见表1。由表1可知,当注入量为0.3PV(高渗)时,投入产出比最小,即经济效益最好。假设高渗透地层是均质地层,渗透率2μm2,孔隙度30%,油层厚度为h,供给半径Re=100m,井筒半径Rw=0.08m,调剖一般只考虑3m以外的调剖,所以调剖范围为3m至Re。当调驱剂注入量为0.3PV(高渗)时,投入产出比最小。按式(1)计算进入地层深度r,为55m。针对上述地层条件,当注入量为0.3PV(高渗)时,到达地层深部为55m,则调剖范围为3率55m,根据逐级级次的划分规则,将段塞分为3个,具体如图3所示。选择段塞起始位置的压力梯度作为堵剂的突破压力梯度,即第三段塞调驱剂的突破压力梯度为3m时的压力梯度,第二段塞调驱剂的突破压力梯度为8m时的压力梯度,第一段塞调驱剂的突破压力梯度为20m时的压力梯度。从而保证调驱剂能够有效地封堵地层。由于实际驱油中,冻胶强度损失还受炮眼、地面流程、注入井井口及注入井至检测井井距等影响,其中炮眼造成的损失就占40%。所以综合考虑各种因素,提高冻胶强度是所需冻胶强度的3倍。近井、远井地带和地层深部突破压力梯度分别为0.46、0.2和0.06MPa/m,所需冻胶的突破压力梯度分别为1.4、0.6和0.2MPa/m。从等值图中筛选出一系列配方,调驱段塞的优化见表2。因此,最佳优化组合中第一段塞为:0.18%聚合物+0.10%交联剂;第二段塞为:0.22%聚合物+0.12%交联剂;第三段塞为:0.24%聚合物+0.14%交联剂。
3现场应用
试验区含油面积0.5km2,有效厚度6.7m,地质储量60×104t,可采储量21×104t,标定采收率35.0%,采出程度25.0%。试验区包括2口注水井,3口油井。试验区注水井存在严重的指进现象,3口油井均处于高含水(含水率均超过95%)、低产油的生产状态,并且含水持续上升,表明地层注入水有局部突进的现象,需要实施调驱,以改善吸水剖面。为了使冻胶进入地层深部且更有效地提高采收率,在段塞的设计上采用先弱段塞后强段塞的方式,首先注入低强度的弱冻胶体系,避免在近井地带堵塞,影响后续注入过程,然后依次打入中等强度和高强度的段塞,每口调驱井日注均为120m3,具体注入段塞设计见表3。调剖前后注水井注入压力变化如图4所示。乳液聚合物深部调驱取得显著效果,长时间大剂量注入没有导致注入压力急剧上升,说明调驱剂缓交联性能良好,运移到了地层深部。调驱后两口注水井注入压力明显上升,并且保持平稳,说明调驱剂起到封堵大孔道的作用,剖面的非均质性得到改善,压力平均升高3.25MPa。两口调驱井共对应3口油井,3口井均已明显见效,含水率平均下降3.04%,单井平均日增油2.56t,截至08年11月,净增油420t。
4结论
得到的最佳优化段塞组合中第一段塞为:0.18%聚合物+0.10%交联剂;第二段塞为:0.22%聚合物+0.12%交联剂;第三段塞为:0.24%聚合物+0.14%(或0.15%)交联剂。现场试验表明,该方法可以使调驱剂进入地层深部,有效改善注入剖面,起到很好的降水增油效果。
作者:赵娟 张健 戴彩丽 吕心瑞 郭海燕 单位:海洋石油高效开发国家重点实验室 中海油研究总院 中国石油大学(华东)石油工程学院 中国石化石油勘探开发研究院 中国石化胜利油田分公司胜利采油厂