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黄54 水平井区见水油井治理对策探讨

2020-04-11白景彪宋明明廖永乐李东涛

石油化工应用 2020年3期
关键词:水淹水驱含水

白景彪,宋明明,廖永乐,李东涛

(中国石油长庆油田分公司第五采油厂,陕西西安 710200)

黄54 区水平井主要开采长621、长631层,其中中部长621、长631层立体开发。采用五点井网,水平段长度600 m,井距500 m,排距150 m。水平井投产初期注水强度为0.8 m3/d·m,由于开发初期油井递减大,注水强度由0.8 m3/d·m 上升到0.9 m3/d·m,调整后部分水平井含水上升快、见效见水,通过动态验证和示踪剂测试等手段已经明确油井多方向性见水,近年来通过不断控制注水(注水强度由0.8 m3/d·m 下降到0.6 m3/d·m),部分水平井含水上升势头得到一定控制,但同时油井控水与能量补充存在矛盾,部分井地层能量得不到补充,导致整体开发效果较差[1,2]。

1 见水规律及特征

1.1 见水方向

2015 年通过示踪剂监测,明确了中部水平井来水方向,北西-南东方向示踪剂产出量大,方向性明显,推进速度最快,有以下认识:(1)区域井组储层平面非均质严重,塬平54-20、塬平54-21、塬平54-22、塬平55-21、塬平55-21-1 井方向性明显,速度大,此方向存在裂缝特征及高渗透条带;(2)水驱优势方向主要是北西-南东,与水平井段方向呈锐角相交[3,4]。

后期通过注水动态调整验证,黄54 水平井区油井见水呈现多方向性,水驱优势方向主要为北东-南西向,个别井见水方向为北西-南东向,且注水调整见效后3~5 个月油井见水方向发生变化,导致该区注水调整难度较大[5]。

2 见水原因

2.1 储层井网缝网复杂

(1)岩心直观显示,主要发育水平缝,为油气运移提供了通道,附近富含原油,一般沿着层理面分布,同时存在天然高角度裂缝。

表1 黄54 水平井区初期改造方式统计表

黄54 水平井区产建储层改造方式以分段多簇压裂为主(96.2 %),压裂缝数从4~12 不等,人工缝网复杂(见表1)。

(2)小层之间存在窜层现象。产建过程中受多层系立体开发、压裂规模与井网不匹配等因素影响,致使邻井压裂缝网串通、邻井水淹,2013 年该类井共10 口。被压窜油井实施水平井冲砂后1~3 个月后含水恢复,但个别井含水未能恢复至正常水平,且出现井间干扰、跨井距水淹、见水风险高。

2.2 层间非均质性导致剖面矛盾突出

受层间非均质性影响,部分分层注水井单层不吸水,导致剖面矛盾突出,影响水驱开发效果。

黄54 水平井区共有注水井47 口,吸水剖面测试25 口,其中吸水均匀11 口,占总层数的44.0 %;单层不吸水2 口,占总层数的8.0 %;层内吸水不均12 口,占总井数的48.0 %,剖面矛盾突出。

以塬平54-22-1 和塬平54-22 为例,塬平54-22-1 开采长621层、塬平54-22 开采长631层,两口井采用立体开发模式,由于塬平54-22-1 对应的4 口注水井有3 口井长621层单层吸水,导致塬平54-22-1 很快见效见水,而塬平54-22 初期保持低含水。

2.3 油井控水与能量补充矛盾

该区储层注水敏感,易见水,整体小水量、注水强度低;油井见水如果见水方向不明确,通常采取注水井停注观察方式验证来水方向,影响注水量,并且验证周期长,短则1~2 个月,多则半年,准确率不高,甚至连片控制注水,影响周围油井能量补充;油井见水方向明确后,实施堵水调剖周较期长,调剖失效后含水再次上升,实施机械堵水存在绕流现象,有效期不稳定。

3 见水水平井治理对策

3.1 水平井对应注水井堵水调剖

通过堵水调剖封堵或降低水井高渗层吸水能力,增加低渗层吸水,提高水驱波及体积,改善水驱开发效果,实现剩余油挖潜。

根据见水井动态验证及吸水剖面状况,2017-2018年在该区实施PEG-1 连片堵水调剖30 口40 井次(二轮次调剖10 口),提高水平井开发效果。

与常规调驱体系(2017 年以前广泛应用)相比,主要优势体现在以下4 个方面:(1)体系预制,消除地下成胶风险,措施后不需关井候凝;(2)配液简化,单段塞注入,质量可控性提升;(3)注入性好,可依托常规调驱设备不动注水管柱施工;(4)抗盐性能提升,现场配液不受注入水水质限制。

2017 年实施19 井组,见效18 口,见效率52.4 %,日增油15.6 t,累增油3 315 t,含水下降11.6 %,有效期6 个月。2018 年实施21 井组(二次注入9 口),见效17口,见效率31.4 %,日增油9.4 t,累增油1 053 t,含水下降5.2 %,二次注入效果变差。由于PEG-1 堵水调剖适应性较好但第二次注入效果变差,有效期较短,2019 年开展高强度PEG 凝胶调剖试验,实施5 井组,对应水平井18 口,初期注入见效井10 口,初期日增油3.6 t,目前日增油0.6 t,累增油672 t,见效率38.8 %。

通过堵水调剖,调剖区以中高含水井、裂缝主向井含水下降为主,堵水效果明显,对于见水时间长、液量高(大于10 m3)的暴性水淹井基本无效。同时PEG 调剖过程中堵剂渗入方向和深度与对应见水油井的采液量有关,2019 年调剖过程中因姬30 转水系统超负荷运行问题导致调剖水井对应油井未能全部开井,一定程度影响调剖效果。

3.2 水平井产能恢复

查明见水方向和层段是水淹水平井恢复产能的关键。通过找水测试可知,水平井在井筒出水位置上表现为趾部、中部、跟部单段见水及多段见水的特征。

按照“封趾部、卡中部、隔跟部”的堵水思路,2015-2019 年长6 油藏开展找堵水试验6 口,初期有效2 口,初期日增油3.4 t,目前失效。

以典型井塬平60-22(封趾部)为例:2013 年实施水力喷砂环空加砂分段多簇压裂(8 段)投产,5 t 以上稳产2 年,2015 年9 月转为注水开发以后,2016 年8月含水由34.6 %上升到100 %,暴性水淹。

2016 年8 月对该井实施机械找堵水,初期日增油2.1 t,2019 年8 月失效。

由于非均质性,水平井各层段所在储层的连通程度、物性、地层压力等均不相同,其中某一条层段的见水就能够导致水平井含水上升(动液面稳定或上升),为恢复油井产能,除采取堵水措施外,通过提高抽汲参数降低井底流压提高产液量,动用未水淹层,降低层间干扰,个别井可短时期见效。

3.3 注水方式优化

鉴于储层非均质性强,通过周期性的改变注水量和注水压力,在油层中形成不稳定压力状态,引起不同渗透率层间或裂缝间流体相互交换,实现剩余油挖潜。

依据见水特征,2018 年四季度以来,在水平井区开展周期注水(阶梯注水、间歇注水等)18 个井组,见效油井6 口,累增油630 t 以上。

8 月以来持续调整见效增油,在微裂缝发育区适应性较好。部分井水淹后高液量,水驱方向改变难度大基本不见效。实施过程中发现同一参数的注水效果随着周期数的增加而减弱(存在有效期),需及时优化调整周期和水量(见表2)。

表2 黄54 水平井区2019 年周期注水制度

4 结论

(1)黄54 水平井区主力层长621和长631储层物性差,开发过程中受微裂缝发育和注水井剖面矛盾影响,油水对应关系复杂。

(2)水平井见水的治理技术以机械找堵水、PEG 凝胶调剖为主,机械找堵水费用高、投入产出比大,处于试验改善阶段;水井堵水调剖是改善水驱的主要治理手段,规模实施具有一定效果,但部分单元有效率低或有效期短,适应性变差,需持续加强优选调剖堵剂。

(3)周期注水对改善平面水驱起到积极的作用,但注水效果随着周期数的增加而减弱(存在有效期),需及时优化调整周期和注水量波动幅度,并做好现场注水管理和资料录取及时评价调整。

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