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冀东高浅北区聚合物驱技术攻关解析

国际石油网  来源:中国石油报  作者:马超 骆洪梅  日期:2018-09-14
    截至9月6日,冀东油田高浅北区应用聚合物驱后,试验区16口油井全部见效,综合含水率最高下降24个百分点,增油4.17万吨,开发效果得到明显改善。
 
    冀东油田老区块浅层油藏综合含水高达95%以上,高含水率、低采出程度、高递减率等矛盾凸显。通过高浅北区聚合物驱先导试验,冀东油田开展三次采油技术攻关,探索复杂断块油藏特高含水开发阶段延缓递减、提高采收率的技术,形成了3项配套技术系列,为冀东油田稳产提供技术储备。
 
    找准油路 做深油藏研究
 
    冀东油田地下状况极为复杂,油田后期开采难度越来越大。如何寻找这些剩余油并将其经济地开采出来,成为高含水油田亟待解决的问题。2010年开始,在股份公司的指导下,冀东油田与大庆油田组成联合研究团队,针对关键技术难题和预期目标,共同编制了《冀东油田高浅北区聚合物驱先导试验方案》。
 
    油田开发高含水期,地下油水分布发生了巨大变化,开采挖潜的主要对象转向分散、不再大片连续的剩余油。如何有效确定这些剩余油区域的位置及分布范围,是高含水油田剩余油分布研究的重点。
 
    研究人员拿着牙签“剔肉”。他们深“钻”地下,分层系对不同沉积时期的古地貌进行全面精细刻画研究,细化沉积方向。依托新处理高精度三维地震资料,将储层预测精度缩小到5米内,大幅提高构造解释准确度;将开发地质与油藏工程、数值模拟和统计分析、示踪剂法等技术相结合,多学科、多方法协同配合,从成因机理、研究方法、油水分布预测等方面进行全面探索。
 
    针对构造复杂的断块油藏,研究人员有重点、分层次完成所有单元的精细地质研究工作,建立了油藏精细描述的配套方法和技术。精细油藏描述技术的研究单元已从小层细化到单砂体,逐步实现了单砂体精细表征及其剩余油分布预测,对地下情况的掌控精度好比医学检查从X光发展到CT。
 
    通过研究,冀东油田形成了大孔道识别与封堵技术、精细注采跟踪调控两项重要技术。研究人员通过对渗透率、出砂量等8种静动态参数,计算每口井的优势渗透通道综合指数。利用大孔道识别与封堵技术,确定了无效注采循环的形成时间、重点区域、具体层位及突进方向,并对渗流通道空间进行刻画,以井组为单元勾勒出优势渗流通道三维空间展布。
 
    研究人员还将油藏按照方案实施分为空白水驱、含水下降期、含水稳定期等5个阶段,精细注采跟踪调控,根据指标调整对策,优化注入参数提高油层动用。在空白水驱阶段,提高水井注入排量,平衡压力场。在含水回升期,封堵大孔道、控制含水,提高油井产量。
 
    摸清水路 建立驱油体系
 
    聚合物驱先导试验于2012年3月开始现场施工,9口井全部进入现场施工。施工期间,并不是一帆风顺,从空白水驱数据来看,注入地下的水,大多走了高耗水条带的水路,而没有走科研人员希望它走的油路。
 
    虽然采出来的98%是水,但并不意味着地下没油,在已经发现的储量中,还有一多半在地下“睡大觉”。研究团队并没有气馁,在如何有效治理高耗水条带的工作中下足功夫。技术人员通过对渗透率、聚合物浓度、出砂量等多项参数,建立九标度法判断矩阵,确定高耗水条带综合指数,识别出试验区内西北部和南部有两条较发育的高耗水条带。
 
    如何让驱油体系按照设计者的设想实现定位放置?研究团队研制了全新的可用于驱油的缓膨颗粒,并将其加入聚合物等液体中,形成固液共存的堵剂,依靠其黏度与堵塞共同作用,解决聚合物驱油藏注入流体窜流问题,进一步增大流体波及体积。
 
    “缓膨颗粒遇水溶胀,并具有较强的黏弹性,膨胀后像橡胶一样有韧性,能够有效封堵油层中的大孔道。”钻采院采收率工艺室主任刘怀珠介绍说,“注入压力低时,它能够封堵孔道,扩大波及面积。因为有弹性,在压力增大到一定程度时,它能变形通过孔隙,在油藏中运移,到达油藏更深的部位。”
 
    研究人员将研究方向放在新型价廉质优的聚合物上,目前已形成了4项聚合物室内评价体系,能够为不同类型油藏筛选优质、高效、经济的驱油体系;建立聚合物体系与储层配伍图版,优选化学剂参数;结合物理模拟、数值模拟确定配方体系,指导驱油方案编制。
 
    截至目前,通过水驱曲线预测,试验区综合含水98.7%时,聚合物驱可采储量增加32.1万吨,采收率提高10.5个百分点。
 
    拓宽思路 完善工艺技术
 
    开发工作枯燥烦琐,每天要从错综复杂的图纸中理清思路,从深奥繁多的动态数据中找到突破点。在钻采院技术人员路海伟的办公桌上,一摞摞测井组合图和动态资料堆满了整个桌面,而他要把这些数不清的线条,一条条整理清楚,反复对比分析。
 
    针对中心井高315-6井,方案论证了近20次。为及时掌握该井动静态资料,技术人员春节期间主动跑到现场,进行全程跟踪论证,后来这口井日产量由1.3吨提高到9.4吨,共增油4000多吨。
 
    2015年11月,聚合物驱先导试验区原油产量明显下降,“宝贝井”突然病倒,让路海伟彻夜难眠,立即开展下降原因排查。通过对聚合物溶液输送环境的物理和化学因素进行全过程排查分析,认为造成聚合物黏损偏高的主要原因是细菌含量超标。
 
    针对细菌含量超标,优选合适的杀菌剂,开展杀菌作业,从现场取样检测来看,管线杀菌剂处理后,井口、静混器出口样品无细菌,恢复正常生产。遇到问题的还有高115-5井,在正常生产时,杆断、驱动杆接箍断裂、驱动杆脱扣。经过现场分析,螺杆泵井注聚见效后,供液能力下降,加深泵挂,导致扭矩增大、偏磨严重,技术人员结合问题研究出油水自然分离油润滑防偏磨技术,成功解决了高含水井管杆偏磨问题。
 
    为了能够顺利开采石油,研究人员在采油工艺、注入工艺、解堵工艺、封堵工艺上等技术上下足了功夫。目前,研究形成大流道扶正防偏磨等10余项工艺技术,满足了聚合物驱对工艺的要求。
 
    此外,在地面工程上,进一步优化聚合物配制及注入工艺,配制采用“分散—熟化—外输”的短流程配制技术,采用“单泵对单井”注入;制定聚合物驱采出液原油脱水工艺及操作规程,明确了采出水处理工艺及操作参数;自主研制了能够自动采集施工数据的数字化采集设备,及时准确传输施工参数,并大大降低了人工成本。
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