二元復合驅提高石油采收率技術研究

江偉 張鈺 張小榮 郭啟峰 付國超

延長油田股份有限公司定邊采油廠 陜西 榆林 718699

三元復合驅能大幅度提高老油田的采收程度，但是也帶來了諸多問題：傷害儲層、井筒結垢、油水乳化嚴重等。為了克服這些問題聚/表二元復合驅被人們廣泛應用。但是單一的二元驅后，剩余油量依舊很高且對于大部分老油田一旦二元復合驅結束，剩余油如何繼續開采，到目前為止還沒有成熟的技術。

1 油田提高采收率技術現狀

XZ油田油藏類型復雜、儲層物性差、非均質性強，部分油藏裂縫發育，注水開發效果差，標定采收率低，因此，亟需開展提高采收率技術攻關研究。

1.1 儲層物性差，驅替阻力大，不利于提高波及體積和驅油效率

XZ油田主要開發對象為侏羅系油藏和三疊系特低滲透、超低滲透油藏，其中侏羅系油藏邊低水豐富，極易造成邊低水及注入水突進引起的高含水現象，而三疊系特低滲透、超低滲透油藏儲層滲透率低，啟動壓力梯度大，水驅和其它驅替介質驅油阻力大，難以建立有效的驅替壓力系統，不利于提高波及體積和驅油效率，見圖1。

圖1 主力開發油田滲透率分布

1.2 地層壓力低，補充地層能量與擴大波及體積矛盾突出

一方面油藏原始地層壓力低（9～20MPa），壓力系數低（0.6～0.7），需要注水（注氣）補充地層能量；另一方面，儲層非均質性強，裂縫發育，注入水（氣）沿裂縫和高滲條帶竄流和突進，導致波及體積低。

2 XZ 油田油藏提高采收率面臨挑戰

2.1 侏羅系油藏

XZ油田侏羅系油藏主要為延安組油層，儲層特征為河流相沉積為主，儲層物性好（孔隙度：14～19%，滲透率15～50mD），以構造或巖性-構造油藏為主，水驅油效率較高，開發特征及矛盾為整體處于高含水開發階段，目前該油區已進入“雙高”開發階段，綜合含水88.5%，可采儲量采出程度24.4%，中高含水期以后含水上升速度加快，采油速度低，剩余油分布復雜，挖潛難度大。如何更好的實現穩油控水成為提高采收率的關鍵。

2.2 三疊系特低滲透油藏

三疊系特低滲透油藏儲層特征為三角洲前緣亞相沉積為主，儲層物性較差（孔隙度：10%～14%，滲透率1～4mD）。以巖性油藏為主，儲層微裂縫較發育。整體處于中含水開發階段，水驅油效率一般（目前含水81%，可采儲量采出程度20.6%）。部分油藏存在裂縫滲流特征，平面和縱向水驅不均，穩油控水難度大。中高含水采油期含水上升加快，進一步提高水驅采收率尚需研究、試驗。

2.3 三疊系超低滲透油藏

三疊系超低滲透油藏儲層特征為三角洲前緣亞相沉積為主，儲層物性差（孔隙度：9%～13%，滲透率<1mD）。以巖性油藏為主，儲層非均質性強。儲層微裂縫較發育。整體處于中含水開發階段，綜合含水50.9%。儲層物性差，部分油藏高壓欠注，地層能量不能得到有效補充，難以建立有效的驅替壓力系統，產量遞減快。含水上升快，低產低效井多，水驅采收率低，見圖2。

圖2 延10、長2和長6油藏油井年遞減率對比柱狀圖

3 XZ 油田提高采收率技術對比

針對不同類型油藏所面臨的開發矛盾，通過基礎研究和礦場試驗，明確了其提高采收率技術攻關方向和對策。近年來，提高采收率工作主要圍繞自適應凝膠加空氣泡沫復合驅、凝膠泡沫綜合體系調驅、聚表二元驅等重大現場試驗效果提升，重點開展基礎研究、體系研發等攻關研究，進一步深化機理認識、持續體系優化，促進降本增效，不斷夯實低滲透油藏提高采收率機理認識，提升現場效果，完善技術體系，支撐提高采收率任務目標全面完成。

3.1 自適應凝膠加空氣泡沫復合驅

自適應凝膠加空氣泡沫復合驅在XZ油田6*3井區不同類型油藏均具有良好的注入性，改善驅替效果、提高采收率趨勢良好。自適應凝膠加空氣泡沫復合驅技術在特低滲透及超低滲透不同類型油藏，均能快速補充地層能量、有效擴大波及體積，控制含水上升，提高低滲層段儲量動用程度。從試驗過程分析來看，特低滲透油藏含水在40%左右時氣液比應保持在1.5左右，含水50%～60%時氣液比保持2以上，含水60%以上時氣液比保持在2.5～3以上，高含水開發后期參數優化主要方向是以降低注液量，增大注氣量，通過實施大氣液比或者純注氣的方式，來有效的改善開發效果。通過現場試驗分析，明確了自適應凝膠加空氣泡沫復合驅技術在不同類型油藏的主要作用：特低滲透油藏以擴大波及體積，提高驅油效率為主；超低滲透油藏以快速有效補充地層能量、形成有效的驅替壓力系統為主，并輔以驅油效率的提高，從而實現有效開發。針對超低滲油藏主向油井易氣竄，建議開展轉排狀注氣試驗，探索井網轉換+自適應凝膠加空氣泡沫復合驅相結合有效補充頁巖油藏地層能量新方式。

3.2 凝膠泡沫綜合體系調驅

針對XZ油田油藏特點，為實現對水驅高滲帶的有效封堵和啟用動用程度低的油層，結合凝膠的封堵能力較強，封堵率達90%，殘余阻力系數在1000以上，凝膠泡沫綜合體系的封堵能力較弱，封堵率達60%，殘余阻力系數一般在3～5，考慮凝膠泡沫綜合體系的深部運移能力強于凝膠。體系上選擇能實現深部調剖、低爬坡壓力、封堵強度高的凝膠泡沫綜合體系進行綜合調驅，通過凝膠泡沫綜合體系進行深部調驅，凝膠泡沫主要用于高滲帶通道封堵。采取注入凝膠泡沫綜合體系初始粒徑為50nm，封堵率存在于85%～95%之間所對應的凝膠泡沫綜合體系初始粒徑。結合2018—2020年在臨近油田同層位開展的凝膠泡沫綜合體系驅現場試驗效果，綜合考慮凝膠泡沫綜合體系調驅“小粒徑、低濃度、長周期”的特征，在XZ油田6*5井區實施粒徑為50～300nm的凝膠泡沫綜合體系調驅，取得明顯調驅效果。

4 二元復合驅試驗應用效果評價

為探索低滲高礦化度油藏二元驅提高采收率技術，2021年至今在XZ油田6**井區開展二元驅重大開發試驗，目前油井見效率100%，探索形成了侏羅系油藏“二三結合”的化學驅提高采收率技術路線。

4.1 試驗效果評價

4.1.1 遞減和含水上升率遠低于侏羅系同類油藏

二元驅后自然遞減5.05%，綜合遞減2.41%，含水上升率-0.1%；

侏羅系油藏平均：自然遞減11.55%，綜合遞減7.11%，含水上升率1.7%。

4.1.2 采油速度提升明顯

試驗前，不規則反七點井網，井距為250～350m，采油速度為0.27%，加密后，五點井網，井距150m，采油速度0.26～0.57%；二元驅后，目前采油速度0.90%，二元驅增油效果顯著。6*5井區油井28口，見效井26口，見效率93%。根據見效有效期分為含水下降22口和含水先下降后上升4口兩類。根據下降幅度，將含水下降分三類：含水下降大于10%、5%～10%和小于5%三類。

4.1.3 增油效果明顯

累計注入0.58PV（設計0.65PV），完成設計的89.2%，與試驗前相比，日產油由由15.6提升至19.7t，最高上升到21.5t；綜合含水91.5%下降至88.7%，且含水整體有持續下降趨勢，累增油0.79×104t。油藏實現了負遞減、硬穩產，開發形勢持續向好。

4.2 取得的認識

低滲透油藏二元驅以二元體系順利注入為前提，注入壓力上升幅度?。?MPa）。6*3井區水驅壓力高，注入井酸化時，進入前置段塞，注入壓力由16上升至18MPa，主段塞后穩步下降由18下降至13MPa），處于主段塞見效高峰階段，注入壓力保持平穩。二元體系連續注入是試驗效果的基本保障，2021年后注入連續，液量油量持續上升。剖面相對均勻注入井水驅動用程度提高幅度大，自然遞減小，單井產量高，開發形勢相對較好。針對見效特征不明顯或二元驅后滲流阻力增大、液量下降明顯油井，適時采取酸化解堵、補孔復壓等措施增產。累計開展13井次油井，平均單井日增油0.8t，截止當年底累計增油1840t。

5 結束語

空氣泡沫復合驅是三疊系特低滲、超低滲、致密油藏最具前景的技術方向，結合氣源、儲層特征，下一步重點提升空氣泡沫復合驅、凝膠泡沫綜合體系調驅等技術。加強新型表活劑技術攻關，儲備大幅提高驅油效率，穩油控水，降低殘余油技術。