特高含水期区块整体深部调剖技术探索课件

提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析四、结论与认识提纲一、前言一、前言河南油田位于河南省南阳市，河南省的西南部。河南稀油田自1977年投入开发，经过30年的高效开发，目前已全面进入高含水开发后期。河南稀油田油田包括双河、下二门、赵凹油田，厚油层发育，非均质严重，层间渗透率级差2～30倍，层内26～848倍。一、前言河南油田位于河南省南阳市，河南省的西南部。河南稀油典型的高含水、高采出程度油田，稳产挖潜难度越来越大。河南稀油可采储量7429.07万吨动用地质储量19977.2万吨标定采收率41%采出程度34.79%可采储量采出程度84.8%综合含水93.94%一、前言典型的高含水、高采出程度油田，稳产挖潜难度越来越大。河南稀双河油田Ⅶ油组31小层剩余油分布图

高采出程度、高含水开发后期，剩余油分布分布零散、隐蔽。严重的层内非均质性，决定了厚油层层内水淹状况及剩余油分布的复杂性。一、前言双河油田Ⅶ油组31小层剩余油分布图高采出程度、高

地下渗流场变得十分复杂，不利于剩余油的采出一、前言

通过井网调整和动态调配措施等常规手段已难以奏效，提高水驱采收率的潜力很小。

油藏本身非均质纵向、平面矛盾加剧长期的注水地下渗流场变得十分复杂，不利于剩余油的采出一、前言有效改善纵向和平面矛盾措施累计增油3981t减少产水24630m3。一、前言为了探索出特高含水开发后期期挖潜的有效途径示踪剂井技术调剖数值模拟技术弱凝胶调剖剂技术研究双北Ⅳ4层系区块整体深度调剖工艺技术Ⅳ4层系5口井实施了整体深度调剖有效改善纵向和平面矛盾一、前言为了探索出特高含水开发后期期挖提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析四、结论与认识提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策地质储量273.3万吨可采储量133万吨油层平均厚度15.4m孔隙度18.95%渗透率359md综合含水95.26%采出程度40.48%可采储量采出程度83.18%

扇三角洲沉积，距物源近，非均质严重。二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策地质储量273.3万吨综合9.3%的厚度相对吸水量占全井的37.7%.T430井Ⅳ43

2.8m不吸水二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策纵向非均质状况9.3%的厚度相对吸水量占全井的37.7%.T430井Ⅳ43IV41层h=1.27mK=2.652μm2IV42层h=0.58mK=2.533μm2IV42层h=0.17mK=1.429μm2IV41层h=0.43mK=1.413μm2IV41层h=1.38mK=2.555μm2平面非均质状况二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策IV41层h=1.27mIV42层h=0.17mIV41动静态分析、示踪剂井间检测、调剖数值模拟，优选出5口井。区块深度整体调剖进行后期挖潜。二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策

针对Ⅳ4层系进行区块深度整体调剖治理，难点有四：二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策

1、经过30年开发，地下状况与原始状态发生很大变化，动静态分析、示踪剂井间检测、调剖数值模拟，对地层非均质性、剩余油分布进行再认识

。2、调剖剂能够利用“新鲜”回注污水配制，实现随配随注。

3、调剖剂具有良好的注入性，顺利注入地层；在地层条件下，具有良好的抗吸附、剪切，能够充分交联，以保证封堵有效性。4、调剖剂成本低廉，根据不同深度封堵强度的不同要求，多段塞组合。针对Ⅳ4层系进行区块深度整体调剖治理，难点有二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策颗粒类：注入性差。树脂类：强度大，但固化时间短，高成本，用量受限。聚合物冻胶类：金属离子交联体系，性能受水质因素影响大（成胶性能不稳定，甚至破胶）。

有机交联体系对水质不敏感，凝胶强度和成胶时间可以调整。二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策颗粒类：注入性差。提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析四、结论与认识提纲一、前言

研究出了聚合物有机树脂交联体系冻胶，由以下几部分组成：主剂聚合物、交联剂A、交联剂B、添加剂。

调剖剂有以下特点1、成胶时间可调，满足现场顺利注入2、耐地层多孔介质剪切；3、堵剂成胶后弹性模量在4—6Pa，有一定的运移性，实现深部液流转向4、在地层条件下性能稳定，一年内不降解、不破胶，保证施工有效期；5、适合于用“新鲜”污水配制，解决大剂量注入配制调剖剂的水源问题。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析配方研究研究出了聚合物有机树脂交联体系冻胶，由HPAM浓度与成胶时间的关系

HPAM浓度与凝胶强度的关系

交联剂A浓度与成胶时间的关系

交联剂A浓度与凝胶强度的关系

配方研究三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析HPAM浓度与成胶时间的关系HPAM浓度与凝胶强度的关系交联剂B浓度与成胶时间的关系

交联剂B浓度与凝胶强度的关系

添加剂浓度与成胶时间的关系

添加剂浓度与凝胶强度的关系

三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析交联剂B浓度与成胶时间的关系交联剂B浓度与凝胶强度的关系水质影响:

采用“新鲜”污水进行配制，调剖剂性能稳定。温度影响:温度与成胶时间的关系

温度与成胶时间的关系

综合性能评价三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析水质影响:温度影响:温度与成胶时间的关系温度与成胶时间的关综合性能评价热稳定性:一年内凝胶强度下降幅度为17.1%,未破胶，未脱水。凝胶强度随受热时间变化

三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析综合性能评价热稳定性:一年内凝胶强度下降幅度为17.1%,封堵性能评价岩心编号01#03#09##011016#堵前渗透率(μm2)0.9772.3513.0983.5820.887堵后渗透率(μm2)0.0650.2050.2930.3470.058阻力系数(Fr)3.83.63.63.53.9残余阻力系数(Frr)15.011.510.610.315.3封堵率(%)93.391.390.590.393.5调剖剂具有较低的阻力系数（平均值3.68），和较高的残余阻力系数(平均值12.5)，封堵率≥90%。综合性能评价三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析封堵性能评价岩心编号01#03#09##011016#堵前耐剪切性能评价综合性能评价三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析经过30m超长岩心实验，评价由于吸附、水体稀释对聚合物冻胶体系调剖剂性能影响。耐剪切性能评价综合性能评价三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果用量优化三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析水驱开发阶段数值模拟研究

软件：CMG数值模拟软件的Stars模型。网格：29×29×6最大网格尺寸为91m，最小网格尺寸为36m。

模型：地质静态模型、流体性质模型、生产动态模型历史拟合：地质储量拟合、生产动态拟合用量优化三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析水驱开发阶段数

Ⅳ4剩余油分布图剩余油分布研究三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析用量优化Ⅳ4剩余油分布图剩余油分布研究三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施用量(m3)增油(t)产出投入比增油隶属度产出投入隶属度评判值2000863.95.27010.440001737.25.30.410.980.6460002258.54.590.650.440.5780002879.14.390.940.270.6790003002.14.07100.6调剖效果以增油和投入产出比两个参数来评价，分别对注不同用量调剖剂下的综合评判值，进行多因素综合决策。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析用量优化用量(m3)增油(t)产出投入比增油隶属度产出投入隶属度评判井号X4142

H412T428T430T442层位Ⅳ41Ⅳ42Ⅳ41、2、3Ⅳ42Ⅳ41-2Ⅳ41Ⅳ43井段(m)1716.6-17191725-17291704.4-1729.41720.8-17241739.8-1757.81749.2-1753.41764-1769调剖方式分层笼统分层分层分层剂量（m3）80006000300020002000控制压力（MPa）≤16.5≤17≤18.5≤14≤15控制排量（m3/h）≤8≤8≤5≤10≤10整体深度方案近井段塞：过渡段塞：远井段塞=1：8：25三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析井号X4142H412T428T430T442层位Ⅳ41Ⅳ施工时间：2003.2.23—5.6按设计完成施工。井号设计参数施工参数剂量（m3）压力(MPa)排量(m3/h)

剂量（m3）压力(MPa)排量（m3/h）T4302000≤14≤1020009.1-118.2-9.4T4283000≤18.5≤5255017.8-19.52.5-4.5X41428000≤16.5≤8800012.4-15.17.2-8.4H4126000≤17≤8600014.5-16.55-8.2T4422000≤15≤10200010.1-118.2-10.1五口井设计与实施参数现场试验及效果分析三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析施工时间：2003.2.23—5.6按设计完成施工。井号设计措施后效果主要表现在以下方面：●一是注水井的注水压力提高，启动压力提高，吸水指数下降；●二是注水井的吸水剖面改善明显；●三是大孔道得到封堵，地下渗流场改善；●四是对应油井见到令人满意的效果。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析措施后效果主要表现在以下方面：三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及●注水井注水压力提高井号措施前措施后油压(MPa）套压(MPa）日注水量(m3/d)油压(MPa)套压（MPa)日注水量(m3/d)T43011.411.315514.814.8115T42817.917.614218.517.389X414216.511.51302013130T4429.49.37010.69.873H41216.115.21651814.9160平均14.316.4三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析●注水井注水压力提高井号措施前措施后油压套压(MPa

●注水井启动压力提高、吸水指数下降。井号措施前措施后启动压力P（MPa）吸水指数K（m3/d.MPa）启动压力P（MPa）吸水指数K（m3/d.MPa）X4142P=11.7K=81.9P=13.2K=19.7T428P=15.1K=57.5P=16.3K=46.1H412P=11.5K=46.5P=12.1K=27.2T442P高=5.1K=17.1P=7.6K=25.8P低=8.1K=41.3T430P=6.5K=26.2P=8.01K=19.6平均9.9854.111.4427.6三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析●注水井启动压力提高、吸水指数下降。井号措施前措施●注水井吸水剖面改善措施后高渗层相对吸水量变低的有25.6米，平均每米下降3.09个百分点，低渗层相对吸水量变高的有21.6米，平均每米上升3.44个百分点。Ⅳ411744.8-1746.4/8.6Ⅳ42-31761.2-1766/24.5Ⅳ411744.8-1746.4/0Ⅳ411749.2-1753.4/37.8Ⅳ421755.0-1758.2/0Ⅳ42-31761.2-1761.8/0Ⅳ42-31764.0-1769/57Ⅳ42-31761.8-1764.0/5.2Ⅳ411749.2-1752.0/31.2Ⅳ421755.0-1758.2/0Ⅳ42-31766.0-1768.2/35.5Ⅳ42-31761.8-1766.0/24.5Ⅳ411744.8-1746.4/8.4X4142井调剖前吸水剖面X4142井调剖后吸水剖面●注水井吸水剖面改善措施后高渗层相对吸水量变措施前：64天措施后：91天措施前：61天措施后：186天未见

●示踪剂监测结果显示，水窜井见示踪剂时间明显延长。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析措施前：64天措施前：61天●示踪剂监测结果显示，水措施后累计增油3981t,减少产水24630m3，仍继续有效。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析措施后累计增油3981t,减少产水24630m3，仍继续有效包括原材料成本、作业费用、施工劳务费共计211万元。措施累计增油3981t，减少产水24630m3。平均每万元投入增油18.9t，降水117m3。投入产出比为1：3.5，取得了较好的效果。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析包括原材料成本、作业费用、施工劳务费共计211万元。提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析四、结论与认识提纲一、前言2、区块整体深度调剖是一项系统工程，需要多种手段的有机结合，对地层特征、剩余潜力认识，配套合适调剖剂和施工工艺，进行方案优化设计，精心组织施工，才能达到预期的目的。四、结论与认识

1、在当前油价水平下，对于“双高”油田，采用区块整体深度调剖改善开发效果是一条可行之路。2、区块整体深度调剖是一项系统工程，需要多种手段特高含水期区块整体深部调剖技术探索课件提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析四、结论与认识提纲一、前言一、前言河南油田位于河南省南阳市，河南省的西南部。河南稀油田自1977年投入开发，经过30年的高效开发，目前已全面进入高含水开发后期。河南稀油田油田包括双河、下二门、赵凹油田，厚油层发育，非均质严重，层间渗透率级差2～30倍，层内26～848倍。一、前言河南油田位于河南省南阳市，河南省的西南部。河南稀油典型的高含水、高采出程度油田，稳产挖潜难度越来越大。河南稀油可采储量7429.07万吨动用地质储量19977.2万吨标定采收率41%采出程度34.79%可采储量采出程度84.8%综合含水93.94%一、前言典型的高含水、高采出程度油田，稳产挖潜难度越来越大。河南稀双河油田Ⅶ油组31小层剩余油分布图

高采出程度、高含水开发后期，剩余油分布分布零散、隐蔽。严重的层内非均质性，决定了厚油层层内水淹状况及剩余油分布的复杂性。一、前言双河油田Ⅶ油组31小层剩余油分布图高采出程度、高

地下渗流场变得十分复杂，不利于剩余油的采出一、前言

通过井网调整和动态调配措施等常规手段已难以奏效，提高水驱采收率的潜力很小。

油藏本身非均质纵向、平面矛盾加剧长期的注水地下渗流场变得十分复杂，不利于剩余油的采出一、前言有效改善纵向和平面矛盾措施累计增油3981t减少产水24630m3。一、前言为了探索出特高含水开发后期期挖潜的有效途径示踪剂井技术调剖数值模拟技术弱凝胶调剖剂技术研究双北Ⅳ4层系区块整体深度调剖工艺技术Ⅳ4层系5口井实施了整体深度调剖有效改善纵向和平面矛盾一、前言为了探索出特高含水开发后期期挖提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析四、结论与认识提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策地质储量273.3万吨可采储量133万吨油层平均厚度15.4m孔隙度18.95%渗透率359md综合含水95.26%采出程度40.48%可采储量采出程度83.18%

扇三角洲沉积，距物源近，非均质严重。二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策地质储量273.3万吨综合9.3%的厚度相对吸水量占全井的37.7%.T430井Ⅳ43

2.8m不吸水二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策纵向非均质状况9.3%的厚度相对吸水量占全井的37.7%.T430井Ⅳ43IV41层h=1.27mK=2.652μm2IV42层h=0.58mK=2.533μm2IV42层h=0.17mK=1.429μm2IV41层h=0.43mK=1.413μm2IV41层h=1.38mK=2.555μm2平面非均质状况二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策IV41层h=1.27mIV42层h=0.17mIV41动静态分析、示踪剂井间检测、调剖数值模拟，优选出5口井。区块深度整体调剖进行后期挖潜。二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策

针对Ⅳ4层系进行区块深度整体调剖治理，难点有四：二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策

1、经过30年开发，地下状况与原始状态发生很大变化，动静态分析、示踪剂井间检测、调剖数值模拟，对地层非均质性、剩余油分布进行再认识

。2、调剖剂能够利用“新鲜”回注污水配制，实现随配随注。

3、调剖剂具有良好的注入性，顺利注入地层；在地层条件下，具有良好的抗吸附、剪切，能够充分交联，以保证封堵有效性。4、调剖剂成本低廉，根据不同深度封堵强度的不同要求，多段塞组合。针对Ⅳ4层系进行区块深度整体调剖治理，难点有二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策颗粒类：注入性差。树脂类：强度大，但固化时间短，高成本，用量受限。聚合物冻胶类：金属离子交联体系，性能受水质因素影响大（成胶性能不稳定，甚至破胶）。

有机交联体系对水质不敏感，凝胶强度和成胶时间可以调整。二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策颗粒类：注入性差。提纲一、前言二、Ⅳ4层系整体深度调剖难点及对策三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析四、结论与认识提纲一、前言

研究出了聚合物有机树脂交联体系冻胶，由以下几部分组成：主剂聚合物、交联剂A、交联剂B、添加剂。

调剖剂有以下特点1、成胶时间可调，满足现场顺利注入2、耐地层多孔介质剪切；3、堵剂成胶后弹性模量在4—6Pa，有一定的运移性，实现深部液流转向4、在地层条件下性能稳定，一年内不降解、不破胶，保证施工有效期；5、适合于用“新鲜”污水配制，解决大剂量注入配制调剖剂的水源问题。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析配方研究研究出了聚合物有机树脂交联体系冻胶，由HPAM浓度与成胶时间的关系

HPAM浓度与凝胶强度的关系

交联剂A浓度与成胶时间的关系

交联剂A浓度与凝胶强度的关系

配方研究三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析HPAM浓度与成胶时间的关系HPAM浓度与凝胶强度的关系交联剂B浓度与成胶时间的关系

交联剂B浓度与凝胶强度的关系

添加剂浓度与成胶时间的关系

添加剂浓度与凝胶强度的关系

三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析交联剂B浓度与成胶时间的关系交联剂B浓度与凝胶强度的关系水质影响:

采用“新鲜”污水进行配制，调剖剂性能稳定。温度影响:温度与成胶时间的关系

温度与成胶时间的关系

综合性能评价三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析水质影响:温度影响:温度与成胶时间的关系温度与成胶时间的关综合性能评价热稳定性:一年内凝胶强度下降幅度为17.1%,未破胶，未脱水。凝胶强度随受热时间变化

三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析综合性能评价热稳定性:一年内凝胶强度下降幅度为17.1%,封堵性能评价岩心编号01#03#09##011016#堵前渗透率(μm2)0.9772.3513.0983.5820.887堵后渗透率(μm2)0.0650.2050.2930.3470.058阻力系数(Fr)3.83.63.63.53.9残余阻力系数(Frr)15.011.510.610.315.3封堵率(%)93.391.390.590.393.5调剖剂具有较低的阻力系数（平均值3.68），和较高的残余阻力系数(平均值12.5)，封堵率≥90%。综合性能评价三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析封堵性能评价岩心编号01#03#09##011016#堵前耐剪切性能评价综合性能评价三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析经过30m超长岩心实验，评价由于吸附、水体稀释对聚合物冻胶体系调剖剂性能影响。耐剪切性能评价综合性能评价三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果用量优化三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析水驱开发阶段数值模拟研究

软件：CMG数值模拟软件的Stars模型。网格：29×29×6最大网格尺寸为91m，最小网格尺寸为36m。

模型：地质静态模型、流体性质模型、生产动态模型历史拟合：地质储量拟合、生产动态拟合用量优化三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析水驱开发阶段数

Ⅳ4剩余油分布图剩余油分布研究三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析用量优化Ⅳ4剩余油分布图剩余油分布研究三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施用量(m3)增油(t)产出投入比增油隶属度产出投入隶属度评判值2000863.95.27010.440001737.25.30.410.980.6460002258.54.590.650.440.5780002879.14.390.940.270.6790003002.14.07100.6调剖效果以增油和投入产出比两个参数来评价，分别对注不同用量调剖剂下的综合评判值，进行多因素综合决策。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析用量优化用量(m3)增油(t)产出投入比增油隶属度产出投入隶属度评判井号X4142

H412T428T430T442层位Ⅳ41Ⅳ42Ⅳ41、2、3Ⅳ42Ⅳ41-2Ⅳ41Ⅳ43井段(m)1716.6-17191725-17291704.4-1729.41720.8-17241739.8-1757.81749.2-1753.41764-1769调剖方式分层笼统分层分层分层剂量（m3）80006000300020002000控制压力（MPa）≤16.5≤17≤18.5≤14≤15控制排量（m3/h）≤8≤8≤5≤10≤10整体深度方案近井段塞：过渡段塞：远井段塞=1：8：25三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析井号X4142H412T428T430T442层位Ⅳ41Ⅳ施工时间：2003.2.23—5.6按设计完成施工。井号设计参数施工参数剂量（m3）压力(MPa)排量(m3/h)

剂量（m3）压力(MPa)排量（m3/h）T4302000≤14≤1020009.1-118.2-9.4T4283000≤18.5≤5255017.8-19.52.5-4.5X41428000≤16.5≤8800012.4-15.17.2-8.4H4126000≤17≤8600014.5-16.55-8.2T4422000≤15≤10200010.1-118.2-10.1五口井设计与实施参数现场试验及效果分析三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析施工时间：2003.2.23—5.6按设计完成施工。井号设计措施后效果主要表现在以下方面：●一是注水井的注水压力提高，启动压力提高，吸水指数下降；●二是注水井的吸水剖面改善明显；●三是大孔道得到封堵，地下渗流场改善；●四是对应油井见到令人满意的效果。三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析措施后效果主要表现在以下方面：三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及●注水井注水压力提高井号措施前措施后油压(MPa）套压(MPa）日注水量(m3/d)油压(MPa)套压（MPa)日注水量(m3/d)T43011.411.315514.814.8115T42817.917.614218.517.389X414216.511.51302013130T4429.49.37010.69.873H41216.115.21651814.9160平均14.316.4三、Ⅳ4层系整体深度调剖实施及效果分析●注水井注水压力提高井号措施前措施后油压套压(MPa

●注水井启动压力提高、吸水指数下降。井号措施前措施后启动压力P（MPa）吸水指数K（m3/d.MPa）启动压力P（MPa）吸水指数K（m3/d.MPa）X4142P=11.7K=81.9P=13.2K=19.7T428P=15.1K=57.5P=16.3K=46.1H412P=11.5K=46.5P=