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1、文章编号:注水开发水平井水淹类型识别及堵水技术研究齐银1,2,郑刚2,董立全1,白晓虎1,陆红军1,顾燕凌1(1.长庆油田分公司超低渗透油藏研究中心陕西 西安 710018 ; 2.长庆油田分公司超低渗透油藏开发部陕西西安 710018 ;)摘要：鄂尔多斯盆地超低渗透油藏采用直井注水、水平井采油井网开发，一口水平采油井对应多口配套注水井，生产过程中部 分井水淹损失产能，为了快速识别注水开发水平井水淹类型，恢复水平井单井产能，通过对对应注水井生产动态指标分析，利 用模糊聚类的方法判断水平井来水方向，并基于储层物性、改造措施类型、渗流特征等建立了油藏模型，通过模拟计算确定最 佳堵水时机、堵剂用量、
2、施工参数等。矿场试验表明该方法可以确定优势来水方向，优化的堵水调剖参数在现场应用效果明显。 关键词：超低渗透油藏；水平井；水淹；工程治理对策 例：文献标识码：A0前言长庆油田超低渗透油藏分布广泛，储量资源丰富，已探明超低渗透油藏三级储量占长庆油田总三级储量的50.6%;潜力储量为11.87亿吨，占总潜力储量的79%,是长庆油田增储上产的重要资源基础。以华庆油田为代表的超低渗透油藏以半深湖-深湖相沉积为主，沉积类型以砂质碎屑流、浊流沉积为主；储层物性差，平均孔隙度11.12%,岩心渗透率0.365), 因此认为该井与QP3井有裂缝沟通。经动态验证，B260-60井2010-12-31停注后，QP
3、3井从2011-1-6开始含水由96.0%下降至48.4%。表1 QP3井对应注水井计算结果注水井B258-62B259-64B260-60B261-62B262-58B263-60超强注水相对值0.370.150.150.150.040.14注采相关性0.010.011.000.010.800.30注水压力相对值1.050.841.320.980.891.02注水压力变化率0.030.050.400.070.210.21米吸水指数0.180.480.250.280.510.40m3/(d.Mpa.m)窜流概率(%)6.35.596.365.75.932.6流态识别指数0.170.1515.6
4、03.820.700.86流态识别/裂缝线性流弱线性流/2治理对策研究2.1 典型模型的建立采用CMG数值模软件(STARS模块)，结合华庆长6油藏物性和渗流特征， 以QP3井为例，建立了水平 井井组优势注水井凝胶深部调剖数值模型。水力压裂裂缝是通过模型中局部网格加密和“等效导流能力”的方法实现，即适当地扩大缝宽而同时等比例缩小裂缝渗透率，保持裂缝导流能力不变的做法处理裂缝8-12。2.2 深部调剖技术研究从QP3井水淹类型识别可见，该井属于裂缝见水特征，应对注水井深部调剖达到对窜流通道的“填、堵” 作用，对油层纵向调剖，横向提高水驱效率的作用。目前的堵剂品种众多，针对该井油层特征、水淹特征采
5、用 低强度堵剂+多功能强凝胶+弱凝胶体系具有较强的针对性。利用数值模拟计算的方法确定了注入浓度、堵剂 用量、注入时机及段塞设计。(1)注入浓度堵剂注入浓度不同，措施效果不同。计算Z果表明，相同的堵剂用量条件下(1500m3),堵剂浓度增加，水平井含水下降，但在 30kg/m3以后下降幅度逐渐趋缓。为此确定堵剂浓度在30kg/m3为最佳堵剂浓度值。001%率化变水分02011-4-172011-9-142012-2-112012-7-10时间2012-12-72013-5-64086O2图1 QP3含水率一不同堵剂浓度曲线(2)堵剂用量在水平井含水达到90%时，不同的堵剂用量得到不同的措施效果。
6、模拟计算结果表明，随着堵剂用量的增加，水平井含水下降越多，但下降幅度逐渐趋缓。相对应的深部调剖井注入压力也随着堵剂用量的增加而增 大，B260-60井注水井口压力上升空间4-5MPa,综合确定合理的堵剂用量为1500-2000m3。53 050010001500注入堵剂用量/m32000值升上力压水 Mxo -0626 6 5 4 3 2 17 6 5 45 5 5 5%值降下率水今育02500图2不同堵剂用量措施效果曲线(3)注入时机对于微裂缝发育的超低渗透油藏而言，在注水开发过程中， 一旦注入水沿微裂缝突进，则注入时间越长水淹优势渗流通道越明显。为此，在裂缝窜流发生后， 应及时对优势注水井
7、进行深部堵水调剖，改变注入水沿优势渗流通道的渗流能力， 达到注水均匀驱替的作用。通过对QP井计算结果表明，相同的堵剂用量下(1500m3),窜流注水井累计注水量越大，调剖措施效果越差，即调剖时机越早越好。T一累注水500m3 累注水1000m3沙率水605040工 累注水1500m330202011-6-62011-10-42012-2-12012-5-312012-9-28日期图3 QP3含水率-不同累注量曲线(4)段塞设计在堵剂类型、堵剂用量确定条件下，如何优化注入段塞设计直接影响堵水调剖的措施效果。结合该区油层特征、水淹类别，分别计算了单段塞、强凝胶与弱凝胶组合段塞条件下的堵水效果。可见
8、相同的堵剂用量下(1500m3),多段塞效果好于单段塞，而封堵段塞“强-弱-强(1:2:1)”组合降含水效果较优。%率水日期2011-6-62011-10-42012-2-12012-5-312012-9-28. 单段塞 强-弱段塞 t一强-弱-强段塞 强-弱-强-弱-强段塞loQ Q 。 O 0 8 6 4 2图4 QP3含水率-不同段塞组合曲线2.3调剖堵水实施效果在上述水淹类型识别、 动态验证和模拟计算的基础上， 对B260-60井进行了复合堵水调剖试验， 凝胶段塞 采用“强-弱-强(1:2:1) : 其中强凝胶用量 985方，弱凝胶用量 699方，累计用量1684方，实际堵剂浓度 28
9、.2kg/m3,堵水调剖措施后，见到了明显效果。(1)堵水调剖后注水井注水压力升高、压降趋势明显变缓。8760200400600800时间(min)1000120014005 4 3 2 1 0 9 1111113(压图5 B260-60井调堵前后注水压力变化曲线从调剖前后的压降曲线来看，调剖后注水井注水压力升高2.0MPa,调剖前后测压 6小时，压降速率分别为1.01MPa/h和0.33MPa/h ,压降曲线明显变缓，调剖起到了一定的效果。(2) QP3井含水下降。在堵水调剖过程中，QP3井含水100%,日产液量14m3,动液面位于井口，堵水调剖结束后生产三个月，含水下降至20%,动液面下降
10、至1200m,日产油达5.0t,生产形势基本稳定，见到了良好的效果。图6 QP3井采油曲线3结论及建议(1)对于一口水平井对应多口注水井开发的条件下，水平井水淹后，利用模糊聚类的方法可快速判断水平 井来水方向、确定优势注水井，通过对 QP3井对应的6 口井分析计算结果与实际生产动态验证结果一致，表 明该方法具有一定的实用性。(2)在对水平井来水方向盼识的基础上，利用数值模拟的方法对最佳堵水时机、堵剂用量、注入浓度、段 塞设计、施工参数进行了优化研究，确定了合理的施工方案，在 QP3井对应的注水进行深部调堵后，该水平 井含水下降至20%,动液面下降至1200m,产油量恢复到 5t,取得了良好的应
11、用效果。参考文献1王超，蔡敏.大庆西部低渗透水淹层识别方法研究J.石油天然气学报(江汉石油学院学报),2008,30(3)249-251.2董玲.低渗透裂缝性储层水淹层识别方法探讨J.中国石油和化工标准与质量，2010,第六期：121-123.3朱华艳，王树明鄢万奎，等。多资料水淹层识别的模糊神经网络模型研究J.计算机工程与应用，2006,2 :226-229.4何文祥，杨乐，刘逸.水驱前后储层渗流单元变化特征研究J.天然气与石油，2011,29(2) : 54-57.5扬小兵.聚类分析中若干关键技术的研究D.浙江:浙江大学,2005.6闰长辉.注采关联性分析D.四川：成都理工大学.2002:
12、10-25.7 Liu F L,Jerry M M.Forecasting injector-producer relationships from production and injection ratesusing an extend kalman filterR.SPE 110520,2007.8曾凡辉，郭建春，苟波，等。水平井压裂工艺现状及发展趋势J.石油天然气学报(江汉石油学院学报),2010,32(6) : 294-298.9赵杰，罗森曼，张斌.页岩气水平井完井压裂技术综述J.天然气与石油,2012,30(1) : 48-51.10常彦荣.裂缝型油藏深部调剖工艺技术研究与应用D.
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14、yanling 1(1. Changqing Oilfield Company Ultra Low Permeability Reservoir Research Center Shaaxi xi710018;2. Changqing Oilfield Company Ultra Low Permeability Reservoir Development Department Shaaxi xi an 710018;)Abstract : Erdos Basin ultra low permeability reservoir using vertical well water inject
15、ion and horizontal wellproduction, A horizontal well corresponding to several water injection wells, some wells loss capacity for flooding during production. In order to identify water flooded type quickly for water flooded horizontal well, and recovery of the horizontal well productivity. Through t
16、he production parameters analysis for water injection well and using the fuzzy clustering method to determine the water breakthrough direction, and the analysis for reservoir property, fracturing, seepage characteristics to establish a reservoir model, and then to optimize the optimum plugging time,
17、 the number of plugging agent, the engineering counter-measures through the simulation calculation. The field test shows that the method may determine the direction of flooding, and the optimization water plugging parameters is effective for recovery the productivity of the water flooded horizontal well.Key words: ultra low permeability reservoir; horizontal well; water flooded; engineering counter-measures