江蘇油田“層層注夠水、層層注好水”

□徐博誩聞 袁馨玉 王 磊 張錫峰

11月11日，江蘇油田特高含水區(qū)塊韋2斷塊的韋2-35井經(jīng)過半年的精細(xì)分注，對應(yīng)4口油井均見到增油效果，井組日增油2.3噸。

即便進入特高含水開發(fā)階段，老區(qū)精細(xì)注水仍是實現(xiàn)油田穩(wěn)產(chǎn)的重要手段。以韋2斷塊為主的赤岸地區(qū)作為典型的中低滲油藏，進入高含水階段后，生產(chǎn)就按下慢車鍵，技術(shù)人員幾經(jīng)探索，在新井工作量不斷減少的情況下，依靠保壓提液、精細(xì)注水實現(xiàn)效益穩(wěn)產(chǎn)，產(chǎn)量在江蘇油田各區(qū)塊持續(xù)保持首位，老井自然遞減率控制在7%以內(nèi)、綜合遞減率維持在3%左右，原油產(chǎn)量連續(xù)5年保持在12萬噸以上，采收率提升3個百分點，含水率上升控制在兩個百分點以內(nèi)。

確保“層層都能注上水”

韋2斷塊是赤岸地區(qū)產(chǎn)量貢獻的“重量級選手”，累計產(chǎn)油量占該地區(qū)的54.5%。步入開發(fā)后期，該斷塊含水率高達90.7%，也就是說，生產(chǎn)1噸油，同時要采出近10噸水。

技術(shù)人員評價韋2斷塊開發(fā)效果發(fā)現(xiàn)，平面上受儲層物性及沉積微相影響，存在注水流線強弱不均、水淹程度高、剩余油高度分散的問題；縱向上儲層非均質(zhì)性較強，導(dǎo)致層間矛盾變大，層間動用差異也變大。這些問題歸根到底都指向了注水。

“我們的注采調(diào)整手段很多，但如何做到給地層補充能量的同時，采出更多的油？關(guān)鍵是做到精細(xì)注水、層層水驅(qū)。”江蘇油田勘探開發(fā)研究院油藏開發(fā)專家孫東升說。

技術(shù)人員以全周期建模數(shù)模為指導(dǎo)，以動用差層分類評價為重點，定量評價水驅(qū)差層的剩余油潛力，開展平面分區(qū)治理，持續(xù)開展水驅(qū)調(diào)整。近年來，韋2斷塊立足精細(xì)油藏描述，平面上開展了基于沉積微相的差異化提液、井網(wǎng)優(yōu)化、注采動態(tài)調(diào)配等流場調(diào)整工作，縱向上按照“層段間細(xì)分層系、層系內(nèi)細(xì)分注水”思路，實施精細(xì)分注，水井分注率達到100%，實現(xiàn)“層層都能注上水”。

2022年以來，該斷塊共實施水井措施39井次、油井措施21井次，相比措施前，老井自然遞減率從13.31%降至8.6%，平均日增油7噸。

納米乳液“遇稠不愁”

在赤岸地區(qū)，除了典型低滲油藏，還有以韋5斷塊為代表的稠油油藏。稠油油藏油水矛盾大，精細(xì)注水技術(shù)在這類油藏開發(fā)中容易遇阻。如果說低滲油藏“治水”是經(jīng)典難題，那么疊加了稠油的屬性，提高采收率更是難上加難。

在單靠“治水”很難取得突破的情況下，江蘇油田技術(shù)人員研發(fā)了高界面活性的納米乳液驅(qū)油體系來改善水驅(qū)效果。其界面活性高，具有強親水、降黏、乳化等作用，對普通稠油降黏率在90%以上，隨水注入地下可以緩解油水兩相矛盾，進一步提升驅(qū)油效率、擴大波及體積。技術(shù)人員在韋5斷塊優(yōu)選了8個井組開展納米乳液改善水驅(qū)效果試驗，收到了明顯的降水增油效果。

技術(shù)人員進一步研究發(fā)現(xiàn)，納米乳液無法有效解決水驅(qū)優(yōu)勢通道的問題。納米乳液的驅(qū)油機理是其洗油功能，優(yōu)勢通道就像抄近路，必須把它堵死，才能讓后面的水換路驅(qū)油。經(jīng)過反復(fù)試驗，他們嘗試先使用弱凝膠封堵優(yōu)勢通道，再注入納米乳液，進一步擴大水驅(qū)波及范圍。目前，韋5斷塊形成了15注42采驅(qū)替井網(wǎng)，階段提高采收率0.8個百分點，并在韋8斷塊推廣。

一體化綜合治理確保注水效果

“層層注上水”的目標(biāo)逐步實現(xiàn)后，技術(shù)人員以“層層注夠水、層層注好水”為攻關(guān)方向，實施油藏、井筒、地面一體化綜合治理。

開發(fā)后期井筒腐蝕結(jié)垢問題日益嚴(yán)重，影響水驅(qū)效果，為確保“層層注夠水”，他們采取“生物除硫防腐+化學(xué)防腐”方式降低井筒腐蝕程度，通過分注一體化工藝，進一步提升分注質(zhì)量。韋2斷塊實施防腐后，平均檢泵周期延長200天以上，單井節(jié)約作業(yè)費用16萬元，占井周期縮短6天以上。

為了實現(xiàn)“層層注好水”，技術(shù)人員統(tǒng)籌優(yōu)化注水系統(tǒng)治理，一方面，通過注水泵恒定壓力或提高壓力，保證注得進水；另一方面，通過自研濾料清洗再生技術(shù)、藥劑配伍評價優(yōu)化、微弱酸清洗和量子環(huán)除垢，提高注水水質(zhì)，將技術(shù)研究與現(xiàn)場試驗緊密結(jié)合，保障赤岸地區(qū)注水開發(fā)效果良好。

勝利油田勝利采油廠“井網(wǎng)是基礎(chǔ)、注好水是關(guān)鍵”

□李 軍 張道宇

“水驅(qū)油藏是采油廠開發(fā)的底盤，是效益開發(fā)的壓艙石，水驅(qū)開發(fā)‘井網(wǎng)是基礎(chǔ)、注好水是關(guān)鍵’。”勝利油田勝利采油廠廠長、黨委副書記明玉坤說。該廠始終強化注水工作，堅持以水為先，保障注水投入，持續(xù)實施基礎(chǔ)井網(wǎng)完善、分層注水工藝配套、地面水質(zhì)系統(tǒng)提升全鏈條一體化治理，探索出了老油田高質(zhì)量開發(fā)的有效途徑。

進入特高含水期，剩余油還是普遍分布、局部富集，到處都有油

水驅(qū)控制程度、注采對應(yīng)率、分注率分別提升10個、7個、10個百分點……勝利采油廠近年來各項開發(fā)技術(shù)指標(biāo)持續(xù)向好。

該廠主力油田勝坨油田是一個多層砂巖、以水驅(qū)為主的整裝老油田，歷經(jīng)60多年的開發(fā)，早已進入特高含水開發(fā)后期，綜合含水率高達96.3%，自然遞減率上升，產(chǎn)量下滑。

技術(shù)人員研究發(fā)現(xiàn)，剩余油普遍分布區(qū)與差異富集區(qū)都有大幅提高采收率的空間，理論預(yù)測水驅(qū)采收率在60%以上。

通過取芯井追蹤、剩余油賦存規(guī)律研究、油藏精細(xì)描述等工作，技術(shù)人員轉(zhuǎn)變了認(rèn)識，之前認(rèn)為地下處處高含水、層層高含水、到處都是水，如今認(rèn)為剩余油還是普遍分布、局部富集，到處都有油?！拔覀儓远ā嫌吞锶杂写笞鳛椤男判模羁陶J(rèn)識到堅持以水為先、系統(tǒng)治理是實現(xiàn)水驅(qū)開發(fā)老油田穩(wěn)產(chǎn)的‘先手棋’?！泵饔窭ふf。

水井井下分注全體系的長壽命，才是真正的長壽命

勝坨油田是多層系、非均質(zhì)性的水驅(qū)開發(fā)油藏，井下油管、配水器等分注工具容易失效，尤其是注水井油管類型混雜，可靠性較差，失效水井一度達到223口，導(dǎo)致近1/5的注水無效。

對此，勝利采油廠開展防腐油管研究，經(jīng)過幾年的試驗、評價、跟蹤、改進，選用鍍鎢合金油管，油管可靠性年限由1~2年延長到5年以上，失效井?dāng)?shù)量大幅下降。

“再多的花費只要創(chuàng)造更大的效益也是高效成本，再少的錢不產(chǎn)生價值也是浪費。”該廠采油工程首席專家徐加軍說，“如果用普通油管，時間一長就導(dǎo)致失效井增多，影響產(chǎn)量，看似省錢，其實花得更多?！?/p>

水井井下分注全體系的長壽命，才是真正的長壽命。除油管外，勝利采油廠致力于實現(xiàn)水井工具的“無短板長壽命”。他們對每口作業(yè)井按照制定的標(biāo)準(zhǔn)進行精準(zhǔn)描述，年均拆解各類工具150余套，通過大調(diào)查找準(zhǔn)了問題，堅持工具拆解找問題、反復(fù)論證定方向、實驗評價性能和下井持續(xù)跟蹤的四步閉環(huán)管理模式，持續(xù)改進封隔器、配水器等配套工具，分注管柱有效期達1500多天。

持續(xù)提升注水水質(zhì)，讓非主力油層吃上“細(xì)糧”

分層注水，是為了滿足不同層位的不同需求。勝坨油田共有7套含油氣層段、26個砂層組、93個小層，儲層非均質(zhì)性嚴(yán)重。

不同層位，滲透率差別很大。如果不采取分層注水，水會源源不斷進入高含水的主力層，達不到對非主力潛力層的驅(qū)油效果。

通過結(jié)構(gòu)改進和材料升級，勝利采油廠形成了測調(diào)一體化細(xì)分注水技術(shù)，率先實現(xiàn)陸上油田5層、6層分注。

面對套損加劇、儲量失控的嚴(yán)峻形勢，技術(shù)人員自主研發(fā)了貼堵技術(shù)，再造新井壁，具有較強的低成本優(yōu)勢，驗證有效期超12年。該廠累計應(yīng)用貼堵技術(shù)1133井次，恢復(fù)地質(zhì)儲量3500萬噸。

主力油層多為高滲透油層，注水可以吃“粗糧”，而非主力油層注水壓力高，必須吃“細(xì)糧”。注水水質(zhì)是實現(xiàn)分層注水的關(guān)鍵，對此，他們持續(xù)提升注水水質(zhì)，實現(xiàn)了C級、B級水質(zhì)100%覆蓋，A級水質(zhì)達到90%覆蓋。

地面工程圍繞油藏調(diào)整持續(xù)配套。該廠改造地面注水站點，建設(shè)精細(xì)水處理系統(tǒng)4套、地面升壓柱塞注水站6座，輻射老區(qū)綜合調(diào)整單元、新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)單元34個。

通過綜合注水技術(shù)不斷集成與創(chuàng)新，1~10月，勝利采油廠原油產(chǎn)量箭頭持續(xù)向上，超產(chǎn)3萬噸，自然遞減率下降0.6個百分點，含水上升率實現(xiàn)負(fù)增長，水驅(qū)開發(fā)保持良好態(tài)勢。

未來注水技術(shù)：多技術(shù)協(xié)同增效水驅(qū)

□石油勘探開發(fā)研究院高級專家 李廣超

注水開發(fā)是全球應(yīng)用規(guī)模最大、技術(shù)成熟度最高、除天然能量外開發(fā)成本最低的采油技術(shù)，其原理是通過注入水來增加油藏壓力，驅(qū)動原油流入生產(chǎn)井。雖然注水開發(fā)的提高采收率幅度尚不及三次采油技術(shù)，但是仍然以“成本低、簡單易行、高效”的技術(shù)特點，在油田開發(fā)中發(fā)揮著主導(dǎo)性作用。目前，國內(nèi)注水開發(fā)產(chǎn)量占原油總產(chǎn)量的80%以上，中國石化注水開發(fā)油藏動用儲量、產(chǎn)量均在70%以上，仍是原油生產(chǎn)的“壓艙石”和主陣地。

當(dāng)前，我國主要的水驅(qū)老油田相繼進入特高含水階段，水驅(qū)開發(fā)對象正不斷向低滲透、極復(fù)雜斷塊、深層、致密等復(fù)雜油氣領(lǐng)域拓展。注水開發(fā)技術(shù)不斷發(fā)展，由早期的籠統(tǒng)注水逐步發(fā)展為分層注水、細(xì)分層系注水和精細(xì)注水。目前，我國形成了精細(xì)分層注水、井網(wǎng)優(yōu)化重組、流場精細(xì)調(diào)整、“二三結(jié)合”、注采耦合、矢量井網(wǎng)等特高含水期精細(xì)注水開發(fā)技術(shù)系列，注水工藝技術(shù)進一步一體化、智能化，不斷挑戰(zhàn)和突破水驅(qū)采收率極限，有力支撐了我國2億噸原油產(chǎn)量規(guī)模。

近年來，為進一步提高水驅(qū)油藏采收率，國內(nèi)外開展了智能水驅(qū)、離子匹配水驅(qū)、壓驅(qū)注水、活性水驅(qū)、微納米氣泡水、納米顆粒+活性水驅(qū)、低礦化度水+表面活性劑等增效水驅(qū)技術(shù)研究及礦場試驗。美國Nano Gas公司于2018~2022年利用微納氣泡水溶液使堪薩斯州、俄克拉何馬州的4口低產(chǎn)油井增產(chǎn)，每口井產(chǎn)量提高100%~440%。中國石油針對低滲透油藏提出了“離子匹配水+水氣分散體系”協(xié)同增效水驅(qū)技術(shù)，在長慶、大慶、吉林等油田進行了礦場試驗和應(yīng)用，階段累計增油超萬噸。

2020年以來，中國石化開展了壓驅(qū)注水、微納米氣泡水等增效水驅(qū)技術(shù)研究。針對低滲透油藏，突破傳統(tǒng)思維，攻關(guān)形成了壓驅(qū)注水開發(fā)技術(shù)，已在59個單元應(yīng)用累計增油109萬噸，解決了低滲透油藏油井產(chǎn)能低、注入難、采收率低等長期困擾的難題，并向壓驅(qū)+滲吸、壓驅(qū)+二氧化碳等多技術(shù)協(xié)同方向發(fā)展。針對特高含水期中高滲水驅(qū)油藏，開展了微納米氣泡水體系增效水驅(qū)技術(shù)室內(nèi)研究，明確了提高采收率機理，收到較好驅(qū)油效果。

隨著油田開發(fā)進程不斷深入，越來越多的注水開發(fā)油田進入特高含水期，儲層非均質(zhì)性進一步加劇、剩余油分布高度分散，注水開發(fā)面臨著換油率急劇下降、耗水率急劇上升、成本快速上升的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。單一水介質(zhì)已無法扭轉(zhuǎn)注水效率低的局面，提升注入水介質(zhì)的精細(xì)化和功能化、實現(xiàn)協(xié)同增效水驅(qū)是注水開發(fā)技術(shù)大勢所趨。未來注水開發(fā)技術(shù)將向以“低成本、綠色、高效、智能”為特點的多技術(shù)協(xié)同增效水驅(qū)方向發(fā)展。微納米氣泡水體系、納米水驅(qū)、離子匹配水驅(qū)、“壓驅(qū)+”、注采智能調(diào)控等新型增效水驅(qū)技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。

（朱桂良 整理）

新聞會客廳

問：在油田生產(chǎn)中，水驅(qū)是什么地位？

孫宜麗：目前，河南油田東部水驅(qū)儲量占河南油田總儲量的80%，產(chǎn)量占河南油田總產(chǎn)量的60%。要實現(xiàn)老油田高質(zhì)量發(fā)展，必須牽住效益開發(fā)“牛鼻子”，夯實水驅(qū)穩(wěn)產(chǎn)的“壓艙石”。

朱守力：水是油田開發(fā)中必不可少的因素。油田開發(fā)初期，可以利用油藏原始能量，實現(xiàn)彈性開發(fā)。當(dāng)?shù)貙幽芰砍掷m(xù)下降，就要通過注水補充能量，把儲藏在巖石孔隙里的石油“驅(qū)趕”出來。水驅(qū)開發(fā)是最經(jīng)濟、最有效的技術(shù)，廣泛用于油田開發(fā)。江漢油田水驅(qū)開發(fā)地質(zhì)儲量占比87.32%，在相當(dāng)長的時間內(nèi)仍將占據(jù)主導(dǎo)地位，特別是在開發(fā)中后期，通過不斷提升水驅(qū)技術(shù)，可以有效保障老油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。

問：近年來，水驅(qū)開發(fā)有哪些創(chuàng)新舉措？

孫宜麗：目前，河南油田處于特高含水期，加之油藏的差異性和復(fù)雜性，決定了該階段的效益開發(fā)沒有固定模式，更沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。河南油田持續(xù)深耕現(xiàn)有水驅(qū)油藏，系統(tǒng)性對水驅(qū)油藏進行整體“解剖”，整體上調(diào)養(yǎng)治理油藏，實現(xiàn)內(nèi)調(diào)外養(yǎng)、協(xié)同驅(qū)油。

河南油田優(yōu)選不同油藏類型水驅(qū)示范區(qū)，堅持地質(zhì)工程一體化、技術(shù)經(jīng)濟一體化，尋求產(chǎn)效“最大公約數(shù)”，形成了一套指導(dǎo)老油田水驅(qū)開發(fā)的做法經(jīng)驗和技術(shù)規(guī)范，引領(lǐng)老油田可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。

河南油田現(xiàn)有開發(fā)油藏長期以來采用一套井網(wǎng)兼顧所有層系。由于縱向上開采層段多，層間干擾嚴(yán)重，造成各層注水旱澇不均、動用層差不齊。要捕捉漏網(wǎng)之魚，必須“大魚用大網(wǎng)、小魚用小網(wǎng)”。為此，河南油田重構(gòu)層系井網(wǎng)、重整油線流場。東部老油田井網(wǎng)密度大，可以利用井網(wǎng)優(yōu)勢，在不打井、少打井的情況下低成本實現(xiàn)“兩個重新”。該技術(shù)2021年以來在整裝、斷塊等不同類型油藏推廣應(yīng)用，治理單元13個，覆蓋儲量超1億噸，占水驅(qū)儲量的60%；水驅(qū)自然遞減率由13.83%降至12.38%，噸油操作成本降低124元。

朱守力：一是建設(shè)一體化治理示范區(qū)，優(yōu)選雙高、雙低、含水加速上升的單元為治理對象，油藏提需求、工程找對策，層系井網(wǎng)調(diào)整、井筒治理、地面配套改造并行，形成同類型區(qū)塊開發(fā)可復(fù)制、可推廣的技術(shù)經(jīng)驗。

二是發(fā)展壓驅(qū)注水技術(shù)，針對低滲油藏“注不進、采不出”問題，積極探索江漢油田特色壓驅(qū)注水技術(shù)，按照邊研究、邊實踐、邊推廣的模式，人造高壓、裂縫油藏，通過“造縫建驅(qū)”加大生產(chǎn)壓差，提高油井初期產(chǎn)能，7個微壓驅(qū)井組日增油達到36噸，產(chǎn)量實現(xiàn)翻番，目前摸查壓驅(qū)潛力儲量超過2500萬噸。

三是形成特低滲透油藏周期注水技術(shù)，重點針對特低滲透油藏，圍繞脈沖注水開展了室內(nèi)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的技術(shù)政策制定研究，在坪北SP199井區(qū)應(yīng)用，自然遞減率下降5.4個百分點。

四是加強了高含水階段流場調(diào)整與修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，總結(jié)形成了江漢油田變流場、引流場、均流場三種流場調(diào)整模式，“十三五”以來在344個井組應(yīng)用，調(diào)整地質(zhì)儲量3248萬噸，增加可采儲量28.4萬噸。

問：實施水驅(qū)過程中遇到了哪些難題？下一步應(yīng)加強哪方面工作？

孫宜麗：河南油田東部稀油已投入開發(fā)40多年，水驅(qū)效益穩(wěn)產(chǎn)目前存在“兩高”問題：采出程度高，主力油田采出程度高達45%；含水高，綜合含水率達97%，基本上井井高含水、層層高含水，處于以水帶油生產(chǎn)狀態(tài)，平均單井日產(chǎn)油1.1噸、日產(chǎn)水30立方米，噸油操作成本85%的費用用于處理循環(huán)采出水的提升及注入。

為實現(xiàn)老區(qū)長效穩(wěn)產(chǎn)，河南油田將著力推進水驅(qū)“壓艙石工程”，一方面形成良好的開發(fā)秩序，每年建立四五個水驅(qū)示范區(qū)，通過一體化治理，逐步壓茬推進，5年實現(xiàn)主力油田全覆蓋，形成穩(wěn)產(chǎn)的規(guī)模效應(yīng)；另一方面，加大流場調(diào)控力度，降低耗水與培育見效并重，確保水驅(qū)自然遞減率逐年下降1個百分點。

朱守力：老區(qū)提質(zhì)提效難度依然較大，每年新增異常管柱井多，治理難度大，費用高，油井多為單向?qū)?yīng)，水驅(qū)效率偏低；油藏特征限制了新技術(shù)運用規(guī)模，包括智能分采分注技術(shù)、多級細(xì)分注水技術(shù)、全支撐壓裂技術(shù)、調(diào)剖調(diào)驅(qū)技術(shù)等；長期注水和多次加密調(diào)整后，剩余油呈“碎片化”，可動油、殘余油賦存狀態(tài)不清。

下一步，江漢油田將堅持實施“注水三年行動計劃”，以清欠賬、提質(zhì)量、增效益，全面改善水驅(qū)開發(fā)效果為目標(biāo)，從存量欠賬治理、穩(wěn)基礎(chǔ)治理、單元綜合治理等三個方面開展水井治理工作，打造油藏能量、井筒長壽命兩大工程；針對不同油藏類型開發(fā)特點，厘清重點難點問題，明確主導(dǎo)開發(fā)技術(shù)，深化地質(zhì)工程一體化，破解難關(guān)；三是擴大壓驅(qū)應(yīng)用范圍，老技術(shù)新化再集成，壓驅(qū)技術(shù)迭代升級，快速形成新質(zhì)生產(chǎn)力。（常換芳 夏 梅 整理）