■ 张潇 江杰
碳酸盐缝洞油藏、碎屑岩油藏、凝析气藏、稠油、稀油、天然气不同的地质条件、不同的流体采出,不同的开发阶段。面对塔河老区日益复杂的工程难题,堵水,这个本来十分成熟的采油工艺,却越来越显出局限性。
尽管西北油田石油工程研究院负责设计方案的技术人员,每次都如临深履薄,慎之又慎,堵水失败的例子还是时有发生。为改变被动局面,该院技术团队提出了“深部堵水”的设想。
然而深部堵水,首先需要的就是适应超深地层且性能稳定的堵剂。平均6000米的油气井,让他们站到了世界超深井工程技术的前沿,而高处不胜寒,没人为他们研究大家不需要的适应如此超深环境的堵剂。
这些年,技术团队迎难而上,大胆创新,针对不同地质和工程特点,研发出了各种耐温抗盐堵剂,并围绕新型堵剂使用,形成了新的堵水观念和技术。堵水再不像以往那么“堵心”了。
碳酸盐岩油藏,变“近堵绕流”为“源头控水”
兵来将挡,水来土掩,有水就堵,这大概是不会错的。但是,原来在碳酸盐岩油藏所使用的堵剂驻留难,易漏失,在高温下,固化度低,也只能采用“近堵绕流”的方法,因此堵水一直效率低、成本高。
去年底,经过上百次试验,历经3代技术更迭以“低密度触变凝胶”为主体的堵剂,被技术团队研制出来了。它具有在运动中变稀,在静止中增稠的特点,在大于150度的高温,70兆帕的压力下,仍能保持性能。能够直达油井深部有效驻留,并具有所需的封堵强度。
今年 1月29日,跃进区块YJ3-5H井突然见水,产能迅速下降。
攻关团队调来资料进行研究,结论是:近井地带已形成水窜优势通道,次级通道原油产出被压制。解决思路是:“深源控堵,近井引流”。方法是:采用触变凝胶等堵剂深部封堵水窜通道,然后用轻质油相渗沟通地层油流,同时起到开井诱喷作用。
新的“低密度触变凝胶”体系,获得了现场试验的机会。
实施后,结果很快显现:日产油由20吨增加到88吨,是常规工艺的5倍。至此,“触变凝胶堵剂”所带来的技术改变,让碳酸岩源头堵水不再成为禁区。
碎屑岩油藏,变“单一波及”为“堵疏结合”
塔河油田碎屑岩油藏共有油井334口,目前高含水井223口,占比66%。油井水窜成为自然递减第一因素。该区块碎屑岩油藏主要是以强底水油藏和岩性油藏为主,具有层系单一,油层薄,底水大的特点,埋深4200-5100m,温度105-137℃,高含盐,高钙、镁离子含量。
开发后期的油井,一般情况下,均为底水沿高渗段锥进后,形成出水条带,过去使用的传统堵水主要为冻胶笼统堵水,不动管柱注入。关井后,冻胶在地层环境下,72小时内自动成胶,形成封堵体,封堵出水段。开井后,底水在地层能量推动下绕过封堵体,驱扫封隔体周围的剩余油。
但经过多轮次堵水,井周剩余油从连片变为分散状态,单一波及分散剩余油增效日趋降低,而冻胶用量却逐渐增大,从第一轮100-200方,到5轮后增加至300-400方,单井成本由30万元提高到70万元左右,吨油成本从前期800元上升至1200元左右。
已经习惯于和各种堵剂打交道的研发团队,开始寻找能够让井周剩余油连片的方法。在试用了各种材料之后,他们发现了用油基替代过去的水基堵剂,可以在注入地层后,发生神奇的效果:这种堵剂遇水沉淀,能起到堵水作用;遇油,能将分散的剩余油连结成片,可以提高油流整体通过能力,发挥疏通的作用。既堵了水,又连通了油,较常规乳化油堵水,堵水率由原70%上升到90%,堵油率50%下降为0%,实现了对分散剩余油高效动用。
该技术目前在AT1-11H现场试验,増油780吨。在TK945H増油1180吨。而且单井成本70下降到30万元,降幅57%。目前试验5井次,有效100%,吨油成本小于300元。
凝析气藏,变“井筒堵提”为“深部隔板”
西北油田的凝析油气藏一个突出特点就是油层薄,底水强,油水比为1:16.直井控水效果差。原来的“井筒堵提”就是用堵剂或桥塞卡封井筒出水段,再上提井段,改层生产。然而井段空间有限,该技术手段不可持续,且井筒堵水受制于天然夹层,底水易突破造成失效。
技术人员梳理“井筒堵提”,问题有三:一是水侵范围大;二是堵剂差,深部封堵难,有效期短;三是工艺难,管外上窜、堵后供液不足。他们针对性地提出方案则是一扩范围:提高用量,增大封堵范围,让堵水形成十几米,几十米的大隔板。二是堵剂提性能:无颗粒,易注入,在地下反应产生沉淀。最后,形成配套措施,先深堵,后配合上提。
三个举措,最关键的仍然是堵剂的研发。经过长期技术攻关,他们发明了一种叫“原位固结”堵剂,这种堵剂的特点是在地层深部,与地层水反应产生钠米级沉淀,形成大范围化学隔板,强化波及增油。
今年3月,在YK23井进行了试验。油气当量日增80吨,累增破万吨。实现层内剩余油高效动用。单井成本80万元下降至30万元,降幅60%。
据悉,目前西北油田将在凝析气藏全面推广该工艺堵水,“深部隔板控水”将逐步取代过去的“井筒堵提”。