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海拉尔贝301区块调剖综合设计方案研究

党庆功  
【摘要】: 由油层的非均质造成的吸水剖面非均衡性使纵向注水波及系数降低,注入水沿高渗层的突进,形成水窜。另外,由于注入水与地层岩石颗粒和骨架的长期接触和冲刷作用,使原高渗透条带的渗透性变得愈来愈大,形成高渗透通道。从而极大地降低注入水的利用率,使油井的含水迅速上升,高含水油井快速增多,因此应该从区块整体上来考虑油水井的堵水和调剖。 本文针对海拉尔贝301区块的实际情况设计了调剖决策技术,即利用模糊综合评判方法,进行选井选层;利用物理模拟方法,研制了新型的调剖体系并对其性能进行综合评价;采用数值模拟方法,深入研究了调剖效果的影响因素,并预测调剖效果。 在模糊评判工作中,把注水井的视吸水指数、吸水指数、压降曲线、渗透率非均质性、吸水剖面非均衡性及对应油井的总产液量、平均含水率、连通油井剩余储量和采出程度等9种参数归纳为反映注水井吸水能力、油层非均质性、对应周围油井动态的3类主要因素,利用模糊数学理论,计算各项因素决策因子,进一步将上述因子进行多级评判,最终得到定量化处理的决策因子FZ,据其大小来对整个区块选择调剖井,同时优化了调剖选层的模糊综合评判决策技术。并以实例计算了调剖井的调剖半径、调剖剂用量、施工时的注入压力及注入速度等参数。确定贝301区块调剖半径为3m,调剖储层温度在45~60℃之间,储层小层有效厚度范围为0.3~24.3m。 针对贝301区块的油藏特征及模糊综合评判的结果,研究了以PAM-单酚(苯酚)弱凝胶为基础、利用多酚(间苯二酚)活性较高的特点、以PAM和混合酚(苯酚和间苯二酚)为主要原料的高强度、快速交联的调剖体系,通过对该体系进行优化,凝胶强度最高可达105mPa·s,成胶时间在1~5天内可控;并进一步研究了矿场应用环境(地层水,PH值,温度)对成胶时间及凝胶强度的影响;同时通过抗剪切性能评价、突破压力测定及耐冲刷能力测定对调剖体系综合性能进行了评价,结果表明:调剖剂体系对水相的封堵率在99%以上,且具有很强的耐冲刷能力;地层水矿化度不影响调剖体系性能;调剖剂体系对提高采收率有很好的效果。 利用数值模拟技术,针对贝301区块用petrel软件建立了三维精细地质模型,采用eclipse软件进行水驱历史拟合和剩余油分布状况研究,结果表明:日产油量拟合结果相对误差小于3.1%,累计产油量拟合结果相对误差小于1%。在此基础上利用数值模拟方法研究了封堵率、调剖半径、调剖时机、非均质性和层间窜流等因素对调剖效果的影响,并对该区块水驱及调剖后驱油效果进行了预测。结果表明:贝301区块调剖时机为采出井含水为40~90%;调剖半径3m;封堵率为80~90%时,采收率提高程度最大;调剖目的储层非均质性越高,垂向渗透率级差越大,调剖后的采收率提高程度越高;层间窜流程度高不利于增加调剖效果。 论文依据贝301区块井层的厚度、渗透率、空间尺度分布较宽的特征,研制出成胶时间和凝胶强度可调的新型调剖体系。并从能量转换引发官能团构造、构型、构象结构的变化,导致缩合物的特殊功能,描述出调剖体系三个阶段的加成缩合反应过程的机理和本质内涵。


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