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靖安油田提高采收率技术试验及效果评价

2013-07-04谢吉兵周康荣彭建平陈弓启

石油化工应用 2013年5期
关键词:水驱含水采收率

谢吉兵,周康荣,彭建平,傅 波,陈弓启

(中国石油长庆油田分公司第三采油厂,宁夏银川 750006)

靖安油田五里湾、靖安侏罗系等主力开发区块,目前已进入中高含水开发阶段,随着开发时间的延长,油藏含水上升速度加快,递减加大;水驱状况日益复杂,水驱油效率降低,虽然经过持续剖面治理,但油藏的水驱动用程度仍然较低(≤60%);剩余油分布日趋复杂且常规手段挖潜难度大,油藏控水稳油形势日益严峻,调驱或三次采油技术储备严重不足。

1 提高采收率技术研究及矿场应用

采油三厂标定采收率21.0%,远低于国内中高渗透水驱油藏标定采收率36.0%,进一步提高采收率有较大潜力和空间,因此开展三次采油技术攻关研究,建立低渗透油藏提高采收率技术体系,对持续稳产具有举足轻重的战略意义。根据各类三采技术的适用条件,通过储层适应性分析研究认为,侏罗系油藏适合于微生物调驱技术(见表1),三叠系长6油藏适合复合空气泡沫驱技术(见表2),在此研究的基础上,在五里湾开辟了复合空气泡沫驱、二元复合驱、聚合物纳米微球驱及ZJ2 微生物驱先导性试验,通过矿场应用,有效提高了采收率,丰富了低渗透油藏稳产技术体系。

1.1 聚表二元复合驱技术

采取“先调后驱”的方法,通过弱凝胶封堵大孔道,应用表活剂驱替残余油,提高原油采收率。2010年10月在五里湾油藏北部柳71-48等三个井组开展聚表二元复合驱试验,采取多段塞弱凝胶与活性剂交替注入方式,三个井组累计注入弱凝胶115 m3,表活剂2800 m3,通过矿场应用,取得了一定的效果。

1.1.1 注入压力提升,提高了注入波及系数与正常注水压力相比,注入弱凝胶油压由10.4 MPa 上升到11.8 MPa,油套压上升1.0 MPa,说明高渗层得到封堵,低渗层得到动用,有效提高了注入波及系数。

1.1.2 吸水厚度增加,提高了纵向水驱动用程度 三口井平均单井吸水厚度由注入前的9.2 m 上升到10.6 m,水驱动用程度由55.1%上升到63.5%,吸水状况由注入前的尖峰状、指状吸水变为均匀吸水,吸水状况变好,有效提高了纵向上水驱动用程度提高。

1.1.3 见效范围逐步扩大,平面上波及面积增加 对应17口油井6口油井见效明显,日增油5.37 t,降低井组含水2.9%,累计增油624 t。典型见效井柳74-47 井含水由54.1%下降到36.0%,累计增油达338 t,井组阶段递减率由注入前的2.74%下降到-0.07%,含水上升率由0.25%下降到0.01%,降水增油效果显著。

1.2 聚合物活性纳米微球调驱技术

纳米微球在油层中具有封堵、变形、运移、再封堵的特性,能够起到深部调剖和驱油的双重作用,最大限度提高注入水的波及体积,从而实现从水井到油井的长效全过程驱油。2010-2011年,分两个段塞,以便加药浓度的方式先后在五里湾油藏南部柳94-34等八个井组开展聚合物活性微球性深部调驱试验。

1.2.1 注入压力略有提升与正常注水压力相比,注水井油压由10.1 MPa 上升到10.5 MPa;套压由10.1 MPa上升到10.7 MPa,上升幅度在0.5 MPa 之间,说明微球进入地层后封堵了部分孔道,使水流方向发生改变,低渗层得到动用,从而提高波及体积。

1.2.2 水驱状况变好 对比注入前后的剖面吸水情况,实施聚合物微球注入后,吸水剖面由典型的正韵律底部吸水强,逐渐变成上下均匀吸水,局部高渗层段吸水变均匀,说明高渗带得到封堵,低渗带吸水变强,水驱动用程度增加,水驱状况变好,改善剖面吸水状况效果明显。

表1 微生物驱适用条件与ZJ2 延9油藏储层特征对比表

表2 实施复合空气泡沫驱油田与五里湾长6油藏储层参数对比表

1.2.3 见效范围逐步扩大 对应34口油井有12口见效,日增油8.76 t,含水下降6.5%,累计增油986 t,整体井组阶段递减率由2.12%下降到0.20%,含水上升率由0.36%下降到0.02%,其中12口见效井阶段递减率由3.79%下降到-2.23%,含水上升率由0.43%下降到0.03%,控水稳油效果较明显。

1.3 复合空气泡沫驱调驱技术

空气-泡沫驱是将空气驱与泡沫驱有机的结合起来,用泡沫作为调剖剂,空气作为驱油剂,“边调边驱”,具有调剖和驱油的双重功能,起到封堵大孔道、提高驱油效率的作用。

2009年至今在五里湾ZJ53 井区优选储层非均质性较强的柳76-60等四个井组开展复合空气泡沫驱先导性试验,设计分三个段塞空气、泡沫交替注入,单井日注入量20 m3,累计注入泡沫液21404 m3,注空气209.24×104m3,现场试验取得了阶段性成果。

1.3.1 注入压力提升显著,提高了注入波及系数 注泡注气有效提高了注入压力,注泡沫提高1.4~9.4 MPa,注空气提高6.7~11.3 MPa,注入压力提升显著,说明高渗层得到封堵,低渗层得到动用,有效提高了注入波及系数。

1.3.2 低渗层段水驱动用程度增加 对比注入前后的吸水剖面(见图1),局部高渗层段尖峰状吸水得到有效封堵,低渗层段动用,三口可对比井水驱动用程度提高6.53%,从柳76-60 井注入前后洛伦兹变化曲线看(见图2),高渗段吸水量明显减弱,说明水驱状况变好,泡沫驱起到了“边调边驱、堵大不堵小”的作用。

图1 柳76-60 井注入前后吸水剖面对比图

1.3.3 油井主侧向压差逐步减小 从注入前后主侧向井的压力变化看,2口主向可对比压力由16.30 MPa 下降到16.15 MPa,3口侧向可对比井压力由14.42 MPa上升到15.38 MPa,主侧向压差逐步缩小,说明泡沫的封堵作用效果明显。

图2 柳76-60 井注入前后洛伦兹曲线对比图

1.3.4 油井见效明显且见效范围逐步扩大油井见效范围逐步扩大,对应20口油井有11口见效,日增油15.64 t,含水下降9.9%,累计增油4283 t,阶段递减率由5.82%下降到-1.36%,试验井组整体开发形势变好。

1.4 微生物调驱技术

CR-CM 微生物采油技术是通过内、外源微生物结合调控油藏微生物生态系统,利用微生物自身的繁殖、代谢等功能,实现微生物深部调剖和驱油的目的,提高最终原油采收率。

2010年11月在盘古梁侏罗系ZJ2区柳29-47等三个井组试注,目前累计注入缓释营养激活剂干粉83.36 t,微生物驱剂干粉237.23 t,注入液3.34×104m3,注入浓度1.0%。

1.4.1 注入压力提升显著 注入压力上升明显,油压由5.1 MPa 上升到11.2 MPa,套压由3.1 MPa 上升到10.0 MPa,说明注入缓释营养剂激活油藏深部微生物产生生物多糖,有效改变了油水粘度比,封堵大孔道,起到增加波及体积的作用。

1.4.2 扩大了注水波及体积 柳29-47 井吸水厚度由8.8 m 上升到11.47 m,剖面吸水趋于均匀,柳28-48 井局部尖峰状吸水变均匀,说明高渗带得到封堵,低渗带吸水变强,水驱状况变好。

1.4.3 采出液菌浓增加,生态系统建立 通过取样进行活菌数等生化指标监测表明,见效井水样中有益菌菌浓增加,有益菌比例注入微生物前为36%,有害菌菌浓降低,说明CR-CM 二元生化驱采油已在油层建立起采油功能菌群生态系统。

1.4.4 控水稳油效果明显 试验井组11口油井见效,见效特征表现为“两升一降一稳”,日产液量由159 m3上升到174 m3,日产油量由10.24 t 上升到18.50 t,含水由92.4%下降到87.5%,动液面基本稳定,目前累计增油达1560 t,控水稳油效果明显。

2 实施效果评价

2.1 低渗层段有效动用,提高了纵向水驱动用程度

对比注入前后的吸水剖面看,局部高渗带得到封堵,低渗带吸水变强,水驱动用程度增加,注泡沫驱提高水驱动用程度6.53%,微生物驱提高水驱动用程度4.87%,从复合空气泡沫驱试验前后水驱前缘数值模拟图看,水驱优势方向得到控制,注水逐渐趋向于弱水驱方向。

2.2 见效范围逐步扩大,控水稳油效果明显

整体表现为注入压力上升、水驱状况变好、水驱动用程度增加的特征,复合空气泡沫驱井组自然递减率由5.82%下降到-1.36%,含水上升率由2.18%下降到-0.07%,ZJ2 微生物驱井组自然递减率由3.96%下降到-4.38%,含水上升率由1.35%下降到-2.11%,实现了控水稳油的目的。

2.3 试验井组开发形势变好

从含水与采出程度关系曲线看(见图3),复合空气泡沫驱、ZJ2 微生物驱注入后“S”型曲线开始向右偏移,说明试验井组含水上升速度减缓,井组开发形势变好。

2.4 有效提高了水驱油效率和最终采收率

通过数值模拟预测,复合空气泡沫驱井组预计10年后累计增油10.44万吨,提高井组采收率4.2%;ZJ2微生物驱预测20年后井组增油量15.24万吨,提高采收率7.62%。

图3 五里湾复合空气泡沫驱井组及ZJ2 微生物驱井组含水与采出程度关系曲线

3 结论及认识

(1)复合空气泡沫驱在五里湾长6油藏适应性较强,微生物驱在侏罗系油藏适应性较好。

(2)复合空气泡沫驱和微生物驱在改善剖面水驱、控水稳油方面效果显著,注泡沫驱提高水驱动用程度6.53%,微生物驱提高水驱动用程度4.87%。

(3)通过对试验井组数值模拟预测,复合空气泡沫调驱10年后预计井组采收率将提高4.2%;ZJ2 微生物驱预测20年后井组提高采收率7.62%。

(4)鉴于先导性试验取得的效果,下步将扩大复合空气泡沫驱和微生物驱油试验范围,为特低渗油藏提高采收率技术实现工业化推广提供技术储备。

[1]孙渊娟,许耀波,等.低渗透油藏空气泡沫复合驱油室内实验研究[J].特种油气藏,2009,16(5):10.

[2]王杰祥,李娜,等.非均质油藏空气泡沫驱提高采收率技术[J].石油钻探技术,2008,36(2):4-6.

[3]盖立学.微生物采油机理研究及其在大庆油田的应用[D].大庆石油学院,2009.

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