水驱老油田整体堵水调剖技术.ppt

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1、水驱老油田整体堵水调剖技术,汇 报 提 纲,实施整体堵水调剖意义,1,整体堵水调剖下步攻关方向,3,胜利油田整体堵水调剖技术新进展,2,胜利油田水驱油藏开发状况统计表,水驱老油田主要以整装构造和复杂断块油藏为主，动用地质储量19.74亿吨，占整个水驱动用储量的49.7%。,特点：高采收率、高含水、高采出程度。,一、实施整体堵水调剖的意义,胜利油田目前处于“三高”开发阶段,要实现油田的稳定发展，大幅度提高油田水驱采收率是必由之路。,综合含水%,可采储量采出程度%,剩余可采储量采油速度%,一、实施整体堵水调剖的意义,32.2%,24.8%,30.2%,12.7%,胜利油田不同类型油藏储量构成图,胜

2、利水驱老油田主要以整装构造和复杂断块油藏为主，动用地质储量24.24亿吨，占整个水驱动用储量的62.4%，年产油量1585万吨，占整个年产油量的57.3%，地位非常重要。,因此大幅度提高水驱老油田原油采收率，对于胜利油田的稳定发展意义重大。,一、实施整体堵水调剖的意义,在新的开发形势下，水驱老油田提高采收率技术面临更严峻的挑战。,水驱油藏提高采收率的主要手段,井网加密井网综合调整细分开发层系分层注采水平井开采转化学驱,一、实施整体堵水调剖的意义,1、整装油田开发历程及提高采收率的主要技术手段,产能建设（64-80）,持续稳产（96-目前）,年产油量 万吨,陆续投入3个油田：胜坨（1964）孤岛

3、（1971）埕东（1974）投入储量：5.24亿吨,高速上产（81-87）,孤岛、埕东、胜坨细分层系、井网加密、强化注水1986年投入孤东油田,高速稳产（88-95）,孤岛、埕东、胜坨强化采液、控水稳油孤东层系井网整体调整,开展精细油藏描述、化学驱、井网重组、韵律层细分挖潜、水平井挖潜、稠油热采等新技术,水驱油藏提高采收率手段很多，在不同开发阶段发挥了自身特有的作用。,一、实施整体堵水调剖的意义,年产油量 万吨,详探开发增储建产,滚动勘探高速上产,深化认识高速稳产,精细开发减缓递减,2009,一、实施整体堵水调剖的意义,2、断块油田开发历程及提高采收率的主要技术手段,老区产能万吨,“十五”平均

4、每年24.7万吨,“十一五”平均每年11.5万吨,整装水驱油藏老区分年度调整规模,调整覆盖储量万吨,“十五”平均每年11382万吨,“十一五”平均每年5513万吨,1、随着井网不断完善和层系的逐步细分，老区水驱整体调整空间越来越小,在新的开发形势下，上述提高采收率技术面临更严峻的挑战。,一、实施整体堵水调剖的意义,调整后渗透率级差5；单井控制剩余地质储量8.5104t；新增产能2.1104t；采收率33.8%提高到37.0%，提高3.2%；,滨3块细分调整指标预测表,2、层系细分重组、分层注采只能解决层间矛盾，解决层内和平面矛盾能力有限,一、实施整体堵水调剖的意义,滨3块细分调整方案,液压换层

5、采油管柱,细分注水管柱,胜利油田化学驱投入储量图,胜利油田化学驱累增油图,截至2009底，胜利油田共实施化学驱项目38个，动用地质储量3.9亿吨，累积增油1790万吨，剩余优质资源量不足5000万吨。,化学驱油藏推广技术潜力汇总表,一、实施整体堵水调剖的意义,3、化学驱优质资源量越来越少，高温高盐和类大孔道发育油藏化学驱技术还不够成熟和完善。,1、孔隙度、渗透率变大，储层非均质进一步加剧，导致注入水无效窜流。,影响水驱老油田开发效果的主要因素,孤东63+4层相同相带储层孔隙参数对比表,孤东63+4注水前后取心井渗透率值,某油藏平面流线分布图,水驱特点：垂向上沿高渗透层段窜进，平面上沿高渗透条带

6、突进。,一、实施整体堵水调剖的意义,2、剩余油普遍分布，但高度分散，导致挖潜难度越来越大。,孤岛油田中一区Ng3密闭取心井水淹状况图,密闭取心井区井位图,综合含水：98.4%采出程度：50.0%,残余油饱和度20%,强水洗,水洗,见水,一、实施整体堵水调剖的意义,改善水驱老油田，提高水驱采收率的主要途径,冲刷倍数增加，驱油效率提高,增加驱替压力梯度，驱油效率增加,封堵优势渗流通道，遏制注入水的无效循环，提高弱水洗区域的冲洗强度,不同驱替压力梯度下相对渗透率曲线,随驱替压力梯度增大，残余油饱和度降低，两相共渗区范围增大。,增加水驱效率是目的；提高冲洗强度是核心；封堵优势渗流通道是关键；弱水洗区域

7、是空间。,一、实施整体堵水调剖的意义,水井调剖机理示意图,堵水调剖：通过向油层注入某种堵剂，封堵优势渗流通道，使后续注入的流体改变液流方向，大幅度提高弱水洗区域冲洗强度。,纵向上调整吸水剖面,平面上深部调剖改变液流方向,既能调整垂向矛盾，又能调整平面矛盾，是改善水驱老油田开发效果的重要发展方向。,一、实施整体堵水调剖的意义,胜利油田堵水调剖发展历程,堵水调剖为胜利油田增油降水做出了重要贡献。,一、实施整体堵水调剖的意义,汇 报 提 纲,实施整体堵水调剖意义,1,整体堵水调剖下步攻关方向,3,胜利油田整体堵水调剖技术新进展,2,围绕堵水调剖的关键技术，胜利油田进行了深入研究，并结合矿场先导试验，

8、深入开展了整体堵水调剖改善水驱老油田开发效果探索与实践，逐渐形成了具有胜利油田特色的整体堵调技术。,堵水调剖关键技术,堵水调剖油藏决策堵剂的研发与配套堵剂的封堵机理堵调段塞的优化组合设计矿场注入工艺的配套与完善,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,（1）建立和推广了堵水调剖PI决策技术，研究完善了RE油藏决策流程。,水井井口压降曲线,PI决策技术,1.调剖必要性的判断；2.调剖井的选定；3.调剖剂的选择；4.调剖剂用量计算；5.重复施工的决定。,1、堵水调剖油藏决策技术,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,大孔道识别与表征流程,（2）探讨了储层大孔道识别与表征方法，初步建立了大孔道存在性判别、

9、大孔道三维空间展布刻画、大孔道参数参数计算和大孔道动态反演为主的定性、半定量描述方法。,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,大孔道综合识别方法矿场应用情况,孤岛油田5N18井组大孔道识别成果示意图,孤岛西区Ng44小层大孔道渗透率演化规律示意图,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,（3）利用油藏数值模拟描述了不同非均质条件下及大孔道存在情况下地下压力场、流体场分布特征。,大孔道的存在会使地下压力场发生巨大变化，流线方向发生显著转变。,主流线及非主流线对压力分布的影响,不同含水阶段对压力分布的影响,渗透率各向异性对压力分布的影响,注采井间形成大孔道前后流线分布图,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进

10、展,大孔道对流体场的影响,大孔道对含水上升率的影响,大孔道对采出程度的影响,大孔对强水淹半径的影响,不同含水率下强水淹半径演化图,大孔道的存在会使采出程度迅速降低，强水淹半径迅速增大。,Fw=80%,Fw=98%,Fw=95%,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,研制了5大类60多种堵剂，重点研发了适合在线注入的深部调剖体系。,2、堵剂研发与配套技术,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,聚合物微球是由丙烯酰胺、丙烯酸用微乳液聚合方法聚合而成，初始粒径为纳米-微米级。,纳米级,微米级,聚合物微球结构示意图：,聚合物微球,新体系之一：聚合物微球在线调剖体系,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,聚合

11、物微球特点,聚合物微球技术,堵得住,能移动,进得去,深部调剖剂特征,微球具有强度，膨胀后单个 直接或多个架桥封堵孔喉,粒径纳、微米级；水中稳定存在,微球具有弹性、能突破运移；耐剪切，长寿命,不受水质、温度影响，可以在线注入,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,聚合物微球调驱性能-双管实验,浓度1500ppm，0.3PV，高渗3.25dc，低渗1.21dc,注聚主要提高高渗层的采收率，微球主要提高低渗层的采收率，微球在聚驱后还可以提高采收率11.48以上。,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,2006年9月至2008年6月在永8-7断块开展了6口井的聚合物微球在线调驱矿场试验（永8-11、永8-

12、7、永8-49、永8-17、永8-43、永8-21）。,聚合物微球东辛永8区块矿场试验情况,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,（1）吸水剖面发生一定的变化，层间层内吸水状况得到一定改善,永8-11井氧活化测井调前（2004年5月）,永8-11井氧活化测井调3个月后（2006年12月）,永8-11井氧活化测井（2007年11月）,实施效果,（2）阶段增油达1.58万吨，提高采收率1.2%以上,调驱前井组年递减率16.8%。调驱后井组年递减率10.8%。累积增油1.58万吨；投入产出比14.4。,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,乳液聚合物凝胶体系是由乳液聚合物与乳液交联剂通过剪切破乳或机械破

13、乳后，在地层深部反应，形成稳定的弱冻胶体系，通过微观、局部的驱替和宏观的液流改向，逐步地调整水驱剖面，提高波及系数和原油采收率。,阴离子型反相聚丙烯酰胺乳液,新体系之二：乳液聚合物凝胶体系,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,封堵能力,弹性特征,聚合物浓度3000mg/L，交联剂浓度1000mg/L，温度70,具有粘弹性特征和较强的封堵能力。,多重乳液缓交联体系主要性能评价,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,两种交联剂交联性能曲线（聚合物浓度2000mg/L，交联剂浓度1000mg/L，70）,热稳定性,90天后，交联体系粘度保留率70%,340mPas,220mPas,交联增粘比10,两种

14、交联剂交联性能曲线（聚合物浓度2000mg/L，交联剂浓度1000mg/L，岩心渗透率3m2，注入速度300ml/h，70）,剪切恢复性,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,1d,10d,两种交联剂交联性能曲线-静态交联（聚合物2000mg/L，交联剂1000mg/L，70）,两种交联剂交联性能曲线-动态交联（聚合物2000mg/L，交联剂1000mg/L，70）,室内静态交联时间延缓至10天 动态交联时间延缓至25天,交联延缓性,交联延缓性大大增强了体系的运移能力，有利于体系向地层深部运移。,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,乳液聚合物缓交联体系在桩106矿场试验情况,08年5月09年9月

15、，先后在桩西采油厂桩106块3个砂体（桩106-21-13砂体、桩106-16-10砂体、桩106-17-10砂体）上完成7井次在线深部调驱施工，累计注入乳液聚合物272.3t，乳液交联剂38.3t，调驱剂38680m3。,桩106-16-10砂体,桩106-21-13砂体,桩106-17-10砂体,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,（1）注入井压力上升，压降曲线变缓，霍尔曲线变陡,16C11霍尔曲线,16C11注入曲线,16C11压降曲线,桩106-17-10砂体调剖井区油井开发生产曲线,（2）调剖井区含水下降，日油增加，累计增油5570多吨，提高采收率0.5%以上。,日增油12t；含水下

16、降5.8%。,丙型水驱特征曲线,调驱后曲线斜率变小,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,研制了管式、可视化和大型平板填砂物理模拟装置，深入开展了堵水调剖物理模拟研究。,堵水调剖平板填砂物理模拟装置,机械加压代替手工充填，提高了实验可重复性实现了饱和度、压力的实时监测模拟井网可灵活布置,装置特点,3、堵剂的封堵机理及参数优化技术,管式测压模型,微观可视化模型,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,颗粒类堵剂封堵能力最强，但运移能力较差，适合近井大孔道封堵；冻胶类堵剂封堵能力较弱，但运移能力较强，适合深部高渗透条带封窜。,封堵能力,无机颗粒水膨体冻胶聚合物微球,无机颗粒水膨体冻胶聚合物微球,运移能力

17、,储层渗透率适应性,无机颗粒：8达西；水膨体：3-5达西；冻胶：0.5-3达西；聚合物微球：0.3-1.5达西,油井与注水井间压降曲线,（2）制定了多段塞等突破强度封堵原则，优化了调剖段塞组合方式。,组合方式,近井段塞：颗粒+冻胶中间段塞：聚合物冻胶；远井段塞：冻胶或聚合物微球。,（1）评价了不同堵剂性能，确定了储层适应条件,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,（3）建立了调剖时机、孔喉大小与调剖深度和调剖强度的关系。,调剖深度与油井含水的匹配关系,油井含水95%时堵剂用量与提高采收率关系曲线,低速注入（1ml/min）比高速注入（5ml/min）提高采收率5.2%以上；初始成胶时间控制在10

18、-20天比较合适。,分流比与注入速度、注入过程等关系曲线,随油井含水率的增加，所需调剖深度迅速增加。,堵剂用量与提高采收率关系曲线呈两头缓中间陡形态,（4）确定了矿场施工参数与调剖效果的关系。,低速注入、延缓成胶，有利于“堵高不堵低”,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,引进、研制了多种调剖施工设备，基本满足了现场施工需要。,撬装式,变频式,小型注聚站,在线式,4、矿场注入工艺的配套与完善,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,在线注入，日注40-150方可控,移动方便，短时间小剂量注入,功能完善，长时间大剂量注入,移动方便，日注120-200方可控,丰富、完善了实施效果评价手段，编制了堵调效果

19、评价软件。,注 入 井：压降曲线、霍尔曲线、吸水剖面等；对应生产井：产液剖面、示踪剂产出曲线、含水曲线、产出液化学特性等；区块整体评价：增油降水量、增加可采储量、增加采收率、增加波及系数等。,5、实施效果评价,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进展,2007-2009年，优选了17个典型区块开展了整体堵调矿场试验,现场实施：水井82口，油井4口，试验区累增油8.7万t，投入产出比1：2.8，注水压力升高2-4MPa，综合含水下降1.2%-7.8%，递减速度明显变缓。进一步证明了整体堵调是提高水驱老油田采收率的有效手段。,6、开展整体堵调矿场试验，取得良好实施效果。,二、胜利油田整体堵水调剖技术新进

20、展,汇 报 提 纲,整体堵水调剖-水驱老油田提高采收率的必然选择,1,整体堵水调剖下步攻关方向,3,胜利油田整体堵水调剖技术新进展,2,（1）强化基础资料的综合应用,1、继续深化优势渗流通道研究，建立准确实用的油藏决策技术,三、整体堵水调剖下步攻关方向,（2）深化井口压降资料的应用，探索利用压降测试资料识别储层非均质的方法,封闭边界对试井曲线的影响,定压边界对试井曲线的影响,大孔道对试井曲线的影响,层间非均质对试井曲线的影响,三、整体堵水调剖下步攻关方向,技术思路：根据大孔道或高渗透层段的存在形式、孔喉级别、渗透率高低及剩余油分布特征，研制能“进得去、能膨胀、堵得住、可移动、有效期长”的复合封

21、堵体系和调驱体系，实现大孔道或高渗透层段的逐级封堵和油藏整体深部调驱。,能够实现逐级深部液流转向,能够实现长期高强度封堵,“堵”大孔道,深部“调驱”,超支化复合封堵体系,核壳聚凝体调驱体系,2、研制新型调驱剂，实现不同级次储层非均质的逐级智能封堵。,三、整体堵水调剖下步攻关方向,超支化复合封堵体系,体系构成：,粘弹性悬浮分散剂插层共聚物助剂,粘弹性悬浮分散剂：超支化结构的高分子材料，具有良好流度控制及悬浮分散能力,插层共聚物：具有缓膨胀、可弹性变形、强度高等特性,混合后形成的比较稳定的体系,+,=,体系特点：,粘弹性分散剂吸附、捕集、高粘增加水流阻力；插层共聚物架桥堵塞封堵大孔道；插层共聚物与

22、粘弹性分散剂桥联增强体系封堵强度。,三、整体堵水调剖下步攻关方向,核壳聚凝体调驱体系,有强度，粒径可调，可以膨胀,粒径纳、微米级；水中稳定分散体系,具有弹性、能突破运移；耐剪切，长寿命,应用范围广，可直接污水配制,合成2-3种不同凝胶核的聚凝体，满足不同储层特征油藏深部调驱的需要。,三、整体堵水调剖下步攻关方向,机理实验研究,运移规律,扩大波及体积规律,影响因素优化,渗透率级差,体系浓度,注入速度,段塞组合,调驱时机,影响因素,实验思路框图,3、继续深入开展不同调驱剂的调驱机理物理模拟研究，为调驱剂优化设计提供依据。,三、整体堵水调剖下步攻关方向,研究路线,4、完善整体深部调驱数值模拟技术，为

23、调驱方案编制提供有效手段,三、整体堵水调剖下步攻关方向,研究目标,1、在聚合物冻胶单一功能模拟基础上实现多种调驱体系的模拟；2、在模拟过程中能够体现储层参数时变规律；,核心技术,1、调驱体系物化参数描述2、储层物性参数时变数学模型建立3、时变模型与静态模型的有机耦合,三、整体堵水调剖下步攻关方向,（1）平面上堵水调剖与井网调整的优化组合增效。,5、构建以整体堵调为核心的三维流场调控技术，实现多技术组合增效。,（2）垂向上堵水调剖与分层注水、分层采油、注采参数调整的优化组合增效。,三、整体堵水调剖下步攻关方向,（1）平面上堵水调剖与井网调整的优化组合增效。,5、构建以整体堵调为核心的三维流场调控技术，实现多技术组合增效。,（2）垂向上堵水调剖与分层注水、分层采油、注采参数调整的优化组合增效。,三、整体堵水调剖下步攻关方向,结束语,立足于成熟技术推广，致力于整体堵调关键技术攻关，构建以整体堵调为核心的地下三维流场调控技术，力争为胜利油田高含水老油田提高采收率提供新的技术手段，为油田持续稳定发展再做新贡献！,汇报完毕敬请批评指正！,