CN1342829A - 边水驱动油田的边水调剖技术 - Google Patents

Abstract

一种边水驱动油田的边水调剖技术,它属于油气田开发工程的一项技术,该技术主要是为提高原油采收率而对边水驱动油田采用的专用技术。该技术主要是将调剖井的选井技术、调剖堵剂的使用技术和注入工艺技术相结合,从而达到提高边水的波及系数和提高边水驱动油田的原油采收率的目的。

Description

边水驱动油田的边水调剖技术

本发明涉及一种边水驱动油田的边水调剖技术，它属于油气田开发工程的一项技术，该技术主要是为提高原油采收率而对边水驱动油田采用的专用技术。该技术主要是将调剖井的选井技术、调剖堵剂的使用技术和注入工艺技术相结合，从而达到提高边水的波及系数和提高边水驱动油田的原油采收率的目的。

调剖堵水技术是油气田开发工程中的一项重要技术，它对提高原油采收率增加原油产量有着至关重要的作用。目前，我国有不少边水驱动油田。由于地层的不均质性，边水是沿高渗透层侵入油井，所以边水的波及系数不高。虽然我国的一些油田对控制边水入侵进行了有益的尝试，取得一定效果。为了控制边水入侵，这些油田采用了大机、大泵提液降压，并沿水侵边缘井(一、二排井)用超细水泥-粉煤灰封堵。但是，这些做法仍然存在下列问题：(1).提液降压的结果，使边水的天然能量得不到充分利用；(2).沿边水入侵边缘布置调剖井未考虑边水入侵的方向性；(3).超细水泥-粉煤灰调剖剂在多孔介质中运移困难，调剖井间不易形成调剖剂封堵线。  经检索和查新，国外未见有控制边水入侵的报道。

本发明的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了一种边水驱动油田的边水调剖技术，它主要是针对边水驱动油田的特点，采用了专门的边水调剖技术，来解决了现有技术中的边水波及系数不高的问题。它主要是通过采用调剖井的选井技术、堵剂技术和注入工艺技术相结合的办法实现对边水驱动油田的调剖，这三项技术是这样实现的：

1.调剖井的选择技术，即从确定边水入侵方向上选择调剖井的技术：

(1).根据油井产液含水率上升指数的定义计算出其含水率的上升指数，其计算式为： $\mathrm{WI}=\frac{{\∫}_{t_1}^{t_2}{f}_w\mathrm{dt}}{t_2-t_1}$

式中，WI—油井产液含水率上升指数；

      f_w—油井产液含水率；

      t₁—统计开始时间(季度)；

      t₂—统计终止时间(季度)。

(2).画出区块油井的WI值等值图；

(3).由WI值等值图选出需调剖的第一线井和第二线井。

2.堵剂技术，主要包括堵剂的选型、堵剂的组合和堵剂的用量确定三种技术：

(1).堵剂的类型主要是采用单液法堵剂；

(2).堵剂的组合主要是采用近井地带用高强度堵剂和远井地带用低强

度堵剂的原则；

(3).堵剂用量的计算主要是采用下面计算式：

                         W＝απr²hS_1m

式中， W—边水调剖的堵剂用量(m³)；

       a—高渗透层占总厚度的百分数(平均6％)；

       r—1/2井距(形成封堵线所需注入堵剂的距离，m)；

       h—地层厚度(m)；

            —地层孔隙度；

            S_1m—可动液(包括油和水)饱和度。3.注入工艺技术，主要包括调剖井施工顺序的确定、组合堵剂的注入顺序

的确定和将组合堵剂过顶替入地层三项技术：

(1).调剖井施工顺序按下列原则决定：

①在边水侵入速度快、波及面积大方向的调剖井先施工；

②第一线调剖井先施工；

③有利于成线、成片的调剖井先施工。

(2).注入顺序是由堵剂强度决定，即低强度的堵剂注在前面，高强度的堵剂注在后面。

(3).注入地层的各种堵剂都必需过顶替入地层，即所有堵剂都不设置在

压降最大的近井地带。

为了更好地实现本发明的上述目的，本发明的设计者对单液法堵剂的选用是采用了冻胶型堵剂和分散型堵剂。对过顶替液的采用是采用的稠化水，其中聚合物(如聚丙烯酰胺)含量应保证稠化水的粘度等于或高于堵剂的粘度，并要求稠化水用量应能将堵剂过顶替入地层3～4米。

下面将结合附图和实施例来详述本发明的技术特点。

在实际对边水驱动油田的边水调剖技术的试验中，本发明的设计者选取了冀东油田G104-5区块为试验区。该试验中的各图的图面说明如下。

附图1为G104-5区块馆陶组12砂层顶面构造图。

附图2为该区块典型油井产液含水率随时间的变化曲线。

附图3为在该区块的井位图中画出的WI值等值图。

附图4为实施边水调剖技术的G104-5区块的G119-8井的采油曲线。

附图5为实施边水调剖技术的G104-5区块的G217-7井的采油曲线。

一、调剖井的选择

试验中，若规定t₁为1995年第二季度，t₂为1999年第二季度，则根据WI的定义将该区块各油井的WI值算出，如表1。

表1冀东油田G104-5区块生产层位为12¹或12¹和1³油井的WI值

序号	井号	油层	WI	序号	井号	油层	WI
								123456789101112	G104-6G104-7G105-6G108-5G113-6G115-5G115-6G115-7G115-8G115-9G117-7G117-8	121121121121121，131121，131121121121，131121121121，131	0.580.560.530.520.40.460.550.560.770.590.560.48	1314151617181920212223	G117-9G119-3G119-4G119-5G121-6G121-7G121-8G123-6G123-7G16G16-1	121，131121，131121121121，131121，131121121121121121	0.470.320.560.460.690.480.760.920.550.660.72

再将表中各油井的WI值标在G104-5区块的井位图中，并画出WI值的等值图，即图3。由图3可以看到：①.边水是从北面和东面两个方向侵入冀东油田G104-5区块的；②.北面侵入的边水，主要从东南方向进入冀东油田G104-5区块，此方向的边水侵入速度快，波及面积大；③.东面侵入的边水，主要从西南方向进入冀东油田G104-5区块，但此方向的边水侵入速度慢，波及面积小。所以，边水调剖井的选择，采用了下列原则：(1)在边水入侵的上游；(2)含水率高；(3)成线、成片。

按上述的选井原则，可由区块油井的所附图3的WI值等值图选择出如表2所示的边水调剖井。

表2冀东油田G104-5区块调剖井的选择

二、堵剂技术的应用

1.堵剂的选择：采用了单液法堵剂，且使用了冻胶型堵剂和分散体型堵剂，前者用于建立阻挡边水沿高渗透层入侵的封堵线，后者用于建立防止冻胶在油井恢复生产时从油井产出的封堵线。

2.堵剂的组合：由于边水调剖时注入堵剂的井为油井。该井生产时，在井眼附近形成压降漏斗。压降漏斗的存在要求近井地带设置高强度的堵剂，远井地带设置低强度的堵剂，因此边水调剖时需用不同强度的堵剂组合。

表3为常用的不同强度的边水调剖用的堵剂。

                    表3常用的不同强度的边水调剖用堵剂

边水调剖用堵剂	低强度配方	高强度配方
			铬冻胶	0.40％聚丙烯酰胺+0.09％重铬酸钠+0.16％亚硫酸钠(低浓度铬冻胶	0.60％聚丙烯酰胺+0.09％重铬酸钠+0.16％亚硫酸钠(高浓度铬冻胶)
钙土-水泥体系	8％钙土+8％水泥(低度固化体系)	12％钙土+12％水泥(高度固化体系)

3.堵剂用量计算：在中含水期(含水率60％～80％)，根据油田检测井取心数据，强水洗段只占总厚度的4％～8％(平均为6％)，由此可根据下列计算式计算出边水调剖的堵剂用量。

                     W＝απr²hS_1m

以冀东油田G104-5区块G113-9井为例，说明边水调剖时的堵剂用量计算。由于该井α＝0.06，r＝125m，h＝8.8m，＝0.30，S_1m＝0.35，所以堵剂用量为：

W＝0.06×3.14×125²×8.8×0.30×0.35＝2720.0m³三、注入工艺技术

1.调剖井的施工顺序按下列原则决定：

①边水侵入速度快、波及面积大方向的调剖井先施工；

②第一线调剖井先施工；

③有利于成线、成片的调剖井先施工。

按此原则，冀东油田G104-5区块应首先对北面的下列井施工，即

G111-9  G113-9  G115-9  G117-9然后对东面的下列井施工，即

G123-6 G121-5 G123-7 G119-4

2.组合堵剂中各种堵剂注入顺序是由堵剂强度决定。低强度的堵剂注在前面，高强度的堵剂注在后面。按此原则，冀东油田G104-5地区边水调剖时组合堵剂注入顺序如下：

低浓度铬冻胶、高浓度铬冻胶、低度固化体系、高度固化体系

3.将组合堵剂过顶替入地层

由于注堵剂的油井施工后仍继续生产，因此必须将注入地层的各种堵剂过顶替入地层，即所有堵剂都不设置在压降最大的近井地带。这样做的目的，一方面使堵剂不被排出；另一方面可保证油井的产液量，为油井增产创造条件。过顶替液用稠化水，其中聚合物(如聚丙烯酰胺)含量应保证稠化水的粘度等于或高于堵剂的粘度。稠化水用量应能将堵剂过顶替入地层3～4m。每米厚度地层将堵剂过顶替至不同距离所需稠化水的体积见表4。

表4每米厚度地层将堵剂过顶替至不同距离时需用的稠化水体积

顶替距离(m)	需用的过顶替稠化水体积(m3)
		1234	14916

如，冀东油田G104-5地区G113-9井地层射开厚度为8.8m，所以过顶替稠化水应在79.2～140.8m³范围。

通过实施本发明的边水调剖技术，G104-5地区已有一批油井见到油产量增加和含水率下降的效果，附图4和附图5说明边水调剖对油井油产量提高和含水率降低起了重要的作用。

与现有技术相比，该发明所提供的边水调剖技术具有以下特点：(1)充分利用边水的天然能量；(2)充分考虑边水入侵的方向性，减少边水调剖的施工井；(3)注入高渗透层的调剖剂能在调剖井间形成封堵线。

本发明所述的边水调剖技术作为油气田开发工程中的一项重要的新技术，可较大幅度地提高原油采收率，有着极广的推广应用前景。

Claims (4)

1.边水驱动油田的边水调剖技术，它主要是通过采用调剖井的选井技术、堵剂技术和注入工艺技术相结合的办法实现对边水驱动油田的调剖，其特征在于上述三项技术的确定，它们分别是：

(1)调剖井的选择技术，即从确定边水入侵方向上选择调剖井的技术：

①根据油井产液含水率上升指数的定义计算出其含水率的上升指数，其计算式为： $\mathrm{WI}=\frac{{\∫}_{t_1}^{t_2}{f}_w\mathrm{dt}}{t_2-t_1}$ 式中，  WI—油井产液含水率上升指数；

    f_w—油井产液含水率；

    t₁—统计开始时间(季度)；

    t₂—统计终止时间(季度)。

②画出区块油井的WI值等值图；

③由WI值等值图选出需调剖的第一线井和第二线井。

(2)堵剂技术，主要包括堵剂的选型、堵剂的组合和堵剂的用量三种技术：

①堵剂的类型主要是采用单液法堵剂；

②堵剂的组合主要是采用近井地带用高强度堵剂和远井地带用低强

  度堵剂的原则；

③堵剂用量的计算主要是采用下面计算式：

                  W＝απr²hS_1m

式中，W—边水调剖的堵剂用量(m³)；

      a—高渗透层占总厚度的百分数(平均6％)；

      r—1/2井距(形成封堵线所需注入堵剂的距离，m)；

            h—地层厚度(m)；

           —地层孔隙度；

           S_1m—可动液(包括油和水)饱和度。

(3)注入工艺技术，主要包括调剖井施工顺序的确定、组合堵剂的注入

顺序的确定和将组合堵剂过顶替入地层三项技术：

①工顺序按下列原则决定：

A.在边水侵入速度快、波及面积大方向的调剖井先施工；

B.第一线调剖井先施工；

C.有利于成线、成片的调剖井先施工。

②注入顺序是由堵剂强度决定，即低强度的堵剂注在前面，高强度的

堵剂注在后面。

③注入地层的各种堵剂都必需过顶替入地层，即所有堵剂都不设置在

压降最大的近井地带。

2.根据权利要求1所述的边水驱动油田的边水调剖技术，其特征在于所述的单液法堵剂是冻胶型堵剂和分散型堵剂。

3.根据权利要求1所述的边水驱动油田的边水调剖技术，其特征在于所述的过顶替液可以为稠化水，其中聚合物含量应保证稠化水的粘度等于或高于堵剂的粘度，并要求稠化水用量应能将堵剂过顶替入地层3～4米。

4.根据权利要求1所述的边水驱动油田的边水调剖技术，其特征在于所述的过顶替液中的聚合物可以是聚丙烯酰胺。

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