特高含水期油田提高采收率技术

1、特高含水期油田提高采收率技术特高含水期油田提高采收率技术调剖与堵水调剖与堵水 内内 容容1 1、概概 述述2 2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征3 3、剩余油潜力及分布、剩余油潜力及分布4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策我国河流相储层的主要特征 三角洲或冲积扇扇三角洲的碎屑岩沉积。这类储层的油田储量约占已开发储量的90 % ,其地质特征为: 1)由于内陆盆地面积相对较小,物源近,相变频繁,因此砂体规模小,分布零散,平面上连通差,而且颗粒分选差,孔隙结构复杂,非均质严重。 2)由于湖盆内频繁的水进水退,使河流三角洲沉积呈明显的多旋回性,油田纵向上油层多,有的多达

2、数十层甚至百余层,层间差异很大。 3)油层内部纵向上非均质也很严重,各层段间物性相差很大。尤其是储层呈正韵律分布特征,注入水易从下部发生窜流,影响水驱效果。1、概述我国水驱开发油田的现状： 注水技术是我国油田开发的主体技术。采用注水开发的储量和产量所占的比重都在80%以上。已开发油田都已进入高含水、高采出阶段,主力老油田产量递减。 含水高于80%的老油田,可采储量占总量的73.1% ,可采储量已采出60%以上的老油田,其可采储量更占到总量的86.5%进一步提高高含水油田的原油采收率 高含水油田虽已进入了开发后期,但其产量仍在全国占70%以上。1、概述1 1、上产阶段（上产阶段（1995-199

3、61995-1996）：实施方案井：实施方案井3838口，建产能口，建产能170170万吨；万吨；2 2、注水及井网层系调整阶段（注水及井网层系调整阶段（1997-20011997-2001）：主力区块：主力区块TZ402CTZ402C底部注水开发，底部注水开发，实施注水井实施注水井6 6口；口；TZ401TZ401区块区块CC、C C层系实施井网调整；层系实施井网调整；3 3、递减阶段（递减阶段（2002-20042002-2004）：水平井见水，进入快速递减阶段；：水平井见水，进入快速递减阶段；4 4、综合治理阶段（综合治理阶段（20052005年年- -）：精细油藏描述、实施调整井，补孔

4、改层。：精细油藏描述、实施调整井，补孔改层。上产阶段上产阶段相对稳产阶段相对稳产阶段递减阶段递减阶段治理阶段治理阶段塔中塔中4油田产量变化油田产量变化- - 6 6/ /4040- -东河1C油藏1、概述1）油井含水构成状况 u 全区含水大于80%油井占总井数的74%；u 高含水也伴随着高产液。2）水井注入量构成状况n区块平均单井日注量50m3左右n利21单井日注量70m3井数比例47%；n高注入量伴随着高吸水。2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征u大部分水井的比视吸水指数小于大部分水井的比视吸水指数小于1 1，吸水能力极大增加；同时，吸水能力极大增加；同时，部分主力水井累积注

5、入量都很高，容易形成窜流条件。部分主力水井累积注入量都很高，容易形成窜流条件。比视吸水指数= 初期视吸水指数/目前视吸水指数2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征u通过对产液指数和累积通过对产液指数和累积产液量的分析可以看出，产液量的分析可以看出，大部分油井的产液指数上大部分油井的产液指数上升，说明产液能力不断上升，说明产液能力不断上升；同时，各油井的累积升；同时，各油井的累积产液量非常高，长期的高产液量非常高，长期的高速开采，容易产生速开采，容易产生优势通优势通道道。2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征地质储量（万吨）累计产油（万吨）剩余储量（万吨）采出程度（%

6、）利利7 7块全区小层动用状况块全区小层动用状况2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征示踪剂产出曲线呈单峰值变化急骤示踪剂产出曲线呈单峰值变化急骤 例如例如11511151井在对应水井投放示踪剂井在对应水井投放示踪剂3030天后即达到浓度天后即达到浓度波峰，最高达波峰，最高达0.97ng/ml0.97ng/ml，波峰区仅保持了，波峰区仅保持了1010天就急剧下降到天就急剧下降到0.1ng/ml0.1ng/ml，推断存在，推断存在窜流窜流, ,比较严重。比较严重。 0.000.200.400.600.801.001.20012335080时间(d)浓度(ng/ml)11511151

7、井示踪剂产出曲线（井示踪剂产出曲线（B B1 13-1-13-1-1层段）层段） 优势通道的动态表现特征 2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征底部水淹严重底部水淹严重 研究区洪积相正韵律厚油层在长期的注水开发过程中，研究区洪积相正韵律厚油层在长期的注水开发过程中，形成明显的底部水淹型。形成明显的底部水淹型。正韵律厚油层的水淹特征图（正韵律厚油层的水淹特征图（11371137井百一段）井百一段） 2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征粘土颗粒迁移粘土颗粒迁移 注水开发过程中，高岭石长期受注入水浸泡、冲刷，注水开发过程中，高岭石长期受注入水浸泡、冲刷，晶格易遭破坏，形

8、成细小微粒发生迁移，使孔喉增大，是晶格易遭破坏，形成细小微粒发生迁移，使孔喉增大，是形成优势通道的原因之一。形成优势通道的原因之一。 T1169井2268.73m粒间蠕虫状高岭石 B12砂组粘土矿物相对含量表砂组粘土矿物相对含量表 储层微观性质变化储层微观性质变化粘土颗粒迁移颗粒接触关系变化孔喉特征变化2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征颗粒接触关系变化颗粒接触关系变化 初、中含水期变化不明显初、中含水期变化不明显, ,高含水期骨架颗粒明显高含水期骨架颗粒明显由点、线由点、线接触演变为游离状态接触演变为游离状态，连通性增强，有利于形成优势通道。，连通性增强，有利于形成优势通道。

9、 储层微观性质变化储层微观性质变化高含水期高含水期高含水阶段1159井B12-1-1单层2184m高含水阶段1159井B13-1-1单层2211m高含水阶段1159井B13-3-1单层2227m高含水阶段T1169井B13-1-1单层2305m初期初期中含水期中含水期中含水阶段1137井B13-1-2单层2117m中含水阶段1137井B13-1-1单层2114m原始阶段1027井B13-1-1单层2243m原始阶段B22井B13-2-1单层2345m2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征孔喉特征变化孔喉特征变化储层微观性质变化储层微观性质变化据铸体薄片资料,中含水期B12砂层组的

10、孔径均值较大，但孔喉分选和均匀程度较低，高含水期，B12砂层组孔径均值变小，但孔喉分选和均匀程度变好。表明孔喉网络的连通性变好，可为优势通道的形成提供有利条件。2、高含水期油田开发动态特征高含水期油田开发动态特征精细化剩余油分布及规律研究 二个层次： （1）规律性认识（机理研究） （2）精细化模拟（应用研究） 精细模型 时变模型3 3、剩余油潜力及分布、剩余油潜力及分布剩余油与残余油？采出程度与采收率？构型控制下的剩余油分布规律构型控制下的剩余油分布规律板板- -槽状构型槽状构型注水开发注水开发3 3、剩余油潜力及分布、剩余油潜力及分布精细地质模型（时变窜流）精细地质模型（时变窜流） 孔隙度变

11、化孔隙度变化渗透率的变化渗透率的变化相对渗透率的变化相对渗透率的变化窜流通道的存在和发育窜流通道的存在和发育精细化油藏数值模拟精细化油藏数值模拟3 3、剩余油潜力及分布、剩余油潜力及分布含水率94%含油饱和度分布图不考虑综合的作用 考虑综合的作用 精细化油藏数值模拟精细化油藏数值模拟3 3、剩余油潜力及分布、剩余油潜力及分布不考虑综合作用 考虑综合作用含水率94%含油饱和度垂向分布图注水井精细化油藏数值模拟精细化油藏数值模拟3 3、剩余油潜力及分布、剩余油潜力及分布9-103含水率与采出程度关系曲线00.20.40.60.81010203040采出程度 R（%）含水率 fw（小数）理论实际4

12、4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策T7-8 T7-8 存水率与采出程度关系曲线评价存水率与采出程度关系曲线评价7-8存水率与采出程度关系曲线00.20.40.60.810102030405060采出程度 R（%）存水率 C（小数）理论实际4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策 （形成非活塞式驱替，正常出水）（形成非活塞式驱替，正常出水）4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策出水原因及对策出水原因及对策1 1、油田出水原因、油田出水原因 油藏地层的非均质油藏地层的非均质 油藏流体的非均质油藏流体的非均质 完井方式缺陷（如水层误射）完井方式缺陷（如水层误射） 生

13、产方式缺陷（如强注强采）生产方式缺陷（如强注强采） 作业措施缺陷等（如压裂酸化连通水层）作业措施缺陷等（如压裂酸化连通水层）4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策控制含水上升规律的因素对策 两相流体流度比两相流体流度比 （形成非活塞式驱替，正常出水）（形成非活塞式驱替，正常出水） 储层的非均质性储层的非均质性 （形成水窜，非正常出水）（形成水窜，非正常出水） 油田开发方法油田开发方法 （人为因素，恶化（人为因素，恶化/ /改善出水）改善出水）改变水的流度注聚合物提高决策的提高决策的科学性科学性调剖堵水调剖堵水技术技术4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策优势通道优势通道

14、、高渗条带高渗条带、窜流通道窜流通道、大孔道大孔道的概念的概念1、窜流通道（大孔道）有一个定量的概念 由于非均质性，当大孔道规模大到足以影响驱替效果由于非均质性，当大孔道规模大到足以影响驱替效果时的值时的值技术界限技术界限2、窜流通道（大孔道）是一个相对的概念 大孔道规模的技术界限与不同的驱替剂、被驱替流体大孔道规模的技术界限与不同的驱替剂、被驱替流体有关。有关。不同油藏、不同驱替方式，有不同定量值的大孔道不同油藏、不同驱替方式，有不同定量值的大孔道界限。界限。所以，大孔道的描述是个复杂的问题。所以，大孔道的描述是个复杂的问题。4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策优势通道的微观特

15、征优势通道的微观特征4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策改善水驱效果的水动力学方法：改善水驱效果的水动力学方法： 周期注水（不稳定注水） 改变液流方向 强化注采系统的变形井网 补充点状和完善排状注水系统 提高排液量 堵水与调剖技术 各种调整方法的结合4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策控制出水（产水）控制出水（产水）油井？注水井？油井？注水井？面积注水特点：面积注水特点： 一口油井受多口注水井作用；一口油井受多口注水井作用； 一口水井影响多口油井。一口水井影响多口油井。在注水井上控制：调整吸水剖面在注水井上控制：调整吸水剖面在生产井上控制：封堵出水层位在生产井上控制

16、：封堵出水层位 调整产液剖面调整产液剖面4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策区块调剖堵水技术发展概要：区块调剖堵水技术发展概要： 4050s, 油井单井堵水（机械、化学）技术； 70s80s 水井单井调剖技术； 80s 后期，区块整体调剖技术； 90s 以调剖为中心的综合治理技术、封堵大孔道技术； 90s 中后期，23技术、深部调剖技术（凝胶类、 泡沫胶类）、多轮次调剖技术； 21世纪前后，如何发展？总之，堵剂与工艺的研究活跃，油藏工程研究薄弱。总之，堵剂与工艺的研究活跃，油藏工程研究薄弱。4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策动态识别方法多因素综合评判识别方法基于产

17、能方程（达西公式）井和井间测试方法模糊评判方法模糊评判方法层次分析法层次分析法支持向量机方法支持向量机方法静态资料、动态资料、监测资料静态资料、动态资料、监测资料主次评价与甄别主次评价与甄别注水量和注水压力、采注水量和注水压力、采液指数、吸水指数液指数、吸水指数 2lnwwlewwK h Pqrr局限性：局限性：1 1、纵向多油层；、纵向多油层； 2 2、边界不确定性；、边界不确定性； 3 3、大孔道非达西、大孔道非达西复合流动复合流动4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策动态识别方法多因素综合评判识别方法基于产能方程（达西公式）井和井间测试方法试井分析方法示踪剂识别技术概率模型法

18、（吸水剖面识别）连续性方程中运动方程连续性方程中运动方程 达西公式达西公式大孔道介质中非达西流大孔道介质中非达西流 耦合渗流理论耦合渗流理论解释模型：解释模型：忽略吸附项忽略吸附项22xCKxCutCiiii4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策井间示踪原理井间示踪原理 4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策油藏深部封窜决策技术油藏深部封窜决策技术 大孔道描述油藏深部封窜调剖的决策基础特殊的油藏条件（大孔道）窜流通道识别及模式建立深部封窜深部封窜方案优化方案优化研发新型研发新型深部封窜剂深部封窜剂匹配性评价实际油藏物化条件调剖剂调剖剂类型筛选类型筛选调剖剂调剖剂配方优化

19、配方优化注入注入工艺技术工艺技术4 4、优势渗流通道极其对策、优势渗流通道极其对策扶余油田试验区 深部调剖试验 12+13层层 井号测试时间层段小层号射开厚度配注水量(m3)吸水厚度吸水面积相对吸水量(%)吸水量(m3)吸水强度(m3/m)3+47.458.20233.306.392.600.326+77.476.00408.4011.184.600.778+9、96.679.601055.9628.9211.901.24102.6不吸水112.883.80582.2415.946.501.71135.275.80874.6323.959.801.69A36.076.00497.3513.62

20、5.600.93全井38.04139.43652100412003.12.4+1-9.2井号测试时间层段小层号射开厚度配注水量(m3)吸水厚度吸水面积相对吸水量(%)吸水量(m3)吸水强度(m3/m)5+6+79.476.00770.7119.758.101.358+9877.00439.3511.264.620.66115.876.00710.3218.207.461.2412+13.138.81011.00442.7511.354.650.42A3（解10.11.12）9.656.50305.247.823.210.49A3（解14.15）3.654.201234.1631.6212.96

21、3.09全井45.24140.73902.5310041+5-8.22004.3.16井号测试时间层段小层号射开厚度配注水量(m3)吸水厚度吸水面积相对吸水量(%)吸水量(m3)吸水强度(m3/m)3.46.67.09.4483.4418.767.130.766+7.75.210.05.0326.1412.654.810.9693.06.8209.288.123.090.45116.610.02.4270.4510.493.991.6612+132.66.05.0529.5120.547.811.56解11-123.65.08.3758.5429.4411.191.35全井27.638.036.92577.36100.0038.003-9.12003.11.7扶余油田试验区 深部调剖试验 吉林扶余油田的油藏特点：(1)天然裂缝发育：平均线密度平均线密度0.2820.282条条/