李建中，苏春娥，陈彦云 （中石油长庆油田分公司第十一采油厂，甘肃 庆阳745000）

翁华涛 （西安长庆化工集团有限公司，陕西 西安710018）

陇东油田自1971年投入开发以来，由于地层的非均质性导致注入水纵向单层突进，横向舌尖突进，油田水驱效率降低，含水率上升，产油量下降，严重影响了油田稳产。因此，“稳油控水”成为油田开发中的一项重要研究课题。近十年来，调剖技术成为高含水期稳油控水的重要技术措施，提高了水驱波及系数，改善了水驱开发效果，起到了重要的增产作用［1，2］。

1 陇东油田调剖发展历程

陇东油田堵水调剖试验起于20世纪90年代末期，最早在樊家川、北三区等区块进行了小规模适应性试验研究，逐步完善推广，经历了3个阶段，即试验阶段、改进完善阶段、规模推广阶段。

1.1 试验阶段（1998～2005年）

在樊家川油田F6－3井、F4－5井、F6－5井等8口井上试验注黏土调剖，2002年在北三区M12－9井应用PDPT－01颗粒型复合堵剂试验堵大孔道调剖技术。2004～2005年采用颗粒＋弱凝胶堵剂体系实施2口井的堵水调剖，由于施工排量、堵剂粒径较大，使得堵后不能正常注水。但水淹油井见到一定效果，有效期一般为3～6个月，施工参数有待进一步优化。

1.2 改进完善阶段（2006～2009年）

采取“以堵为主，以解为辅”的技术思路。主要堵剂以预交联颗粒和弱凝胶为主，在段塞设计、堵剂粒径选择上由单一性变为多样性，试验了深部复合调驱堵裂缝，污泥调剖体系堵大孔道，年平均工作量10口井左右。2008～2009年逐渐减少颗粒堵剂用量，试验地下交联体系，试验油井堵水技术，完善水井堵裂缝工艺技术。由单井调剖转向区块整体调剖，近井调剖转向深部调剖。

1.3 规模推广阶段（2010～2014年）

2010年以来，在油田“提高水驱效率、提高采收率”目标指引下，在思路上坚持“四个转变”，即单点堵水向区块堵水转变、单向堵水向双向堵水转变、地面交联向地下交联转变、近井调剖向深部调剖转变。根据不同区块油藏特点，选用不同调剖体系，该阶段主要有复合调剖凝胶体系、有机延缓交联体系、高强度凝胶颗粒体系等。同时在段塞设计、注入参数等方面不断进行完善，并进行了规模推广。

2 配套技术及工艺改进

2.1 渗流规律研究

通过“动态验证”、示踪剂监测、水驱前缘测试等手段，研究油藏的渗流规律。近年来共应用4种技术明确了3种窜流通道类型，掌握了655口井见水方向（表1）。

2.2 调剖体系优选

针对不同类型窜流通道，优选出适合的堵剂体系，现场主要推广应用了有机复合交联体系、无机复合凝胶体系、有机凝胶颗粒体系3种调剖体系（表2）。

表2 调剖技术体系特点及应用区块

2.3 段塞设计及用量

针对侏罗系油藏大孔道特点以及井眼周围储层的不同情况，对深部地层、中部地层、近井周围地层分5个段塞采用不同的堵剂进行调剖（表3）。

针对三叠系油藏渗透率低、注入压力高的特点，在段塞设计上，以确保封堵性能为基础，将前期的大段塞分解成3个小段塞分段注入，采用强弱反复交替的注入方式（表4），有效解决了压力上升过快的问题。

堵剂用量原则上采用均匀推进法，考虑调剖过程为圆形均匀推进，得到经验性调剖剂用量公式：

式中：Q为堵剂用量，m3；R为调堵半径，m；h为吸水厚度，m；φ为孔隙度，1。调剖半径确定为25～30m。堵剂注入质量分数控制在1.0%左右，堵剂干料用量不低于18t，堵剂注入量不低于1600m3，必要时考虑增大调剖半径。

2.4 优化注入参数

通过综合分析研究单井增油量、井组含水变化与注入强度的对应关系，以及井组增油量、井组含水变化与注入量的关系，优化注入参数。经过分析研究得出：注入强度3.5～5m3／（d·m），注入量2000～2400m3，调剖效果最为理想；堵剂粒径选择1～3、3～5、6～8mm，根据爬坡压力情况适时进行调整，最终爬坡压力控制在3.0～4.0MPa，以保证能够有效封堵裂缝和启动低渗基质中的剩余油；施工排量控制在2.5m3／h左右，注水强度不得大于5m3／（d·m），防止施工期间对应油井发生水淹，减缓压力爬升速度。注入压力选择有2个原则：一是不大于注水系统压力，二是施工泵压小于油层破裂压力的80%。但是在实际生产过程中，在较低注入压力下，中低渗透层启动时间长，大部分调驱剂将进入高渗层，从而实现大剂量深部调剖。建议调驱挤注压力不高于正常注水压力的80%。

表3 侏罗系油藏段塞设计

表4 三叠系油藏段塞设计

2.5 PI决策技术

堵水调剖成功的前提是选井、选层，常见的方法是通过吸水剖面、示踪剂监测、动态验证、水驱前缘测试等技术判识见水方向、见水类型、窜流程度等，从而确定调剖区块及调剖单井。上述方法在实际应用中从定量判断上缺乏量化标准，选择调剖井有时存在着一定模糊性。而PI（pressure index）决策技术能实现调剖选井的科学量化［3］。陇东油田从2012年开始应用PI决策技术进行选井。

由注水井井口压降曲线，可计算注水井的压力指数IP。IP与地层系数有关，若地层存在大孔道，则IP很小，需要进行调剖。用IP可判断区块调剖的必要性，决定需调剖的注水井，指导选择调剖剂。

式中：IP为注水井的压力指数，MPa；p（t）为注水井关井时间t后井口的油管压力，MPa；t为关井时间，min。

若指定关井时间t（对于中高渗油藏，通常取关井时间为90min，对于低渗透油藏，通常取关井时间为3h），就可由注水井井口压降算出压力指数。

2.6 IPI决策技术

2013年在PI决策技术基础上应用IPI（improved pressure index）决策技术进行选井。IIP有效消除储层本身泄压能力对压降曲线的影响，反映优势通道形成前后储层渗透率的动态变化。

式中：IIP为注水井的改进压力指数，1；K为储层原始渗透率，D；h为储层有效厚度，m；q为注水井的注入量，m3／d；μ为储层中的流体黏度，mPa·s；1.842×10－3为经验系数，1。

IIP物理意义近似为储层原始地层系数和目前地层系数之比与压力指数的乘积，是更加科学的调剖选井技术。该值越小，开发过程中水井周围地层渗流能力增大的越多，存在优势通道的可能性越大，越需要调剖。

3 调剖效果分析

3.1 调剖效果统计

陇东油田从2005年开始大力试验推广堵水调剖技术，截至2013年年均工作量达到35口井。目前共完井208口，对应油井1139口，见效井519口，见效率达到45.6%，日增油340t，累计增油51907t，单井含水率最大降幅达到60%（表5）。

表5 历年调剖效果统计表

3.2 存在问题及认识

1）堵调有效期短、效果差。目前所开展的调剖技术有效期大多不是很长，一般为4～7个月。其主要原因是凝（冻）胶类堵剂的热稳定周期一般在4～6个月，在地层条件下处于流动状态，稳定时间不会延长。凝固型颗粒堵剂多为无机矿物，其静止条件下的热稳定周期很长。但由于其悬浮性较差，不利于向地层深部运移，堵后易产生注入水绕流，缩短有效期。

2）堵剂与地层适应性研究不够深入。以堵调为主的区块整体治理，是实现高含水开发期控水稳油的有效工艺措施［4，5］。但由于地层条件的不同，堵剂作用的发挥存在很大的差别，这就有必要开展堵剂与地层的适应性研究，重新建立堵剂与地层的适应性关系，减少堵剂使用过程中的盲目性和随机性。

4 结论与建议

目前陇东油田堵水调剖技术已逐步趋于成熟，但还需要在以下几个方面进行进一步研究。

1）开展低渗透油田IPI决策技术的进一步研究，分析选井过程中出现与IPI选井相矛盾的井，进一步修正完善选井理论支持。

2）开展适用于低渗透油田的深部调驱复合体系研究，利用堵剂的段塞组合取长补短达到调剖的效果。进一步研究复合堵剂每个段塞所起作用的机理、贡献率的大小等，完善复合堵剂体系。

［1］李宇乡，唐孝芬，刘双成 .我国油田化学堵水调剖剂开发和应用现状 ［J］.油田化学，1995，12（1）：88～94.

［2］刘一江，王香增 .化学调剖堵水技术 ［M］.北京：石油工业出版社，2002：1～15.

［3］白宝君，刘翔鹗，李宇乡 .我国油田化学堵水调剖新进展 ［J］.石油钻采工艺，1998，20（3）：64～68.

［4］肖传敏，王正良 .油田化学堵水调剖综述 ［J］.精细石油化工进展，2003，4（3）：43～47.

［5］赵修太，王静，王增宝，等 .我国油田深部调剖技术研究进展 ［J］.应用化工，2012，41（9）：1596～1598.