提高薄差油层动用厚度的实践与认识

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科学技术与工程
11 卷
过程的做法是： 在大面积钻井前进行试验，测试分层
表 4 采取油层保护效果表
压力，确定泥浆比重； 在钻井关井时，根据分层压力资 料，对地层压力较高的井提前关井，压力较低的后关
井数 射开 /m
吸水 /m
分类 /口 砂岩 有效 时间 砂岩 有效
吸水比例 /% 砂岩 有效
井，平衡层间压力，为降低泥浆比重做好保障； 在钻井 过程中，严格监督检查，确保制定的泥浆比重。
第 11 卷 第 18 期 2011 年 6 月 1671—1815（ 2011） 18-4186-04
科学技术与工程
Science Technology and Engineering
Vol. 11 No. 18 June 2011 2011 Sci. Tech. Engng.
提高薄差油层动用厚度的实践与认识
有效厚度 /m
0． 2
0． 5
1
3
渗透率 / （ 10 － 3 μm2 ） 10
40
150
500
注入量 / （ m3 ·d － 1 ） 0． 1
1． 1
9
89． 8
全井 4． 7 356 100
2 提高薄差油层动用厚度的实践与认识
2． 1 采取油层保护，减轻油层损害 为减轻钻井和完井过程中的油层污染，在钻井
为主，粉砂含量为 54． 78% ，细砂含量为 26． 8% ，泥 质含量为 16． 1% ，通过岩芯观察及核磁测井可以看 出，表外储层内存在较多的泥质夹层。
分类
表外层 表内层
平均 范围 平均 范围
表 1 取心井储层岩性、物性及含油性统计
细砂 /%
粉砂 /%
泥质 /%
分 选系数
粒度中值 / mm
空气渗透率 原始含油
4
24
18． 8
2． 4
8． 7
45
11． 5
42
42 436
17． 5
2． 0
22
18． 7
3． 8
10． 3
43
11． 5
40
40 735
11． 3
1． 1
2
0． 1
－ 1． 4
－ 1． 6
2
0
2
1701
6． 2
0． 9
2． 3 细化注水层段，减少层间干扰 从厚油层及薄差油层在纵向上的分布规律看，
61． 69 60． 10 56． 02 52． 20
剂做射孔保护液，来防止黏土矿物的水化膨胀和分 散运移，注水井射孔后注入清洗剂和防膨剂预处理 油层，转 注 前 进 行 诱 喷 气 举。这 样 可 有 效 地 降 低 （ 或减轻） 在完井过程中由于储层中黏土矿物的存 在造成的油层损害。
通过配套应用油层保护措施，新投注的以薄差 油层为主 要 开 采 对 象 的 调 整 井，吸 水 厚 度 明 显 提 高。初期采取油层保护措施的井吸水厚度比未采 取油层保护措施的高 5 个百分点以上，而且后期吸 水厚度基本没有变化，而未采取油层保护措施的井 后期吸水厚度下降（ 表 4） 。
钻井泥浆 井数
比重 / （ kg·L － 1 ） / 口
平均射开 砂岩 有效
/m /m
r≤1． 7 2 19． 2 6． 9
吸水 砂岩 有效
/m /m 6． 5 3． 6
吸水比例 砂岩 有效 /% /% 33． 59 52． 17
1． 7 ＜ r≤1． 8 6 23． 7 5． 9 8． 2 2． 1 34． 48 35． 11
56． 46
43． 14
50． 56
59． 13
层数 0． 00 1． 67 4． 00 8． 93 6． 45 6． 56
差值 /% 砂岩 0． 00 1． 37 4． 08 6． 50 6． 96 5． 35
有效 0． 00 1． 10 2． 59 5． 09
2． 67
18 期
李 冰： 提高薄差油层动用厚度的实践与认识
18 期
李 冰： 提高薄差油层动用厚度的实践与认识
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在实验室对 6 块薄差储层岩芯做了启动压力测 试，实验采 用 降 压 法，实 验 结 果 表 明 表 外 储 层 的 启 动压力梯 度 随 着 渗 透 率 的 降 低，启 动 压 力 梯 度 增 大，在渗透率小于 5 × 10 － 3 μm2 以下时，随着渗透率 的降低，启动压力梯度急剧增大（ 图 3） 。由于薄差 油层启动 压 力 梯 度 大，使 得 渗 流 过 程 中 渗 流 阻 力 大，地层压 力 传 导 速 度 变 慢，很 大 一 部 分 驱 动 压 力 用在克服 启 动 压 力 梯 度 上，使 薄 差 油 层 难 以 动 用， 注水开发过程中注水井吸水能力差。
李冰
（ 大庆油田有限责任公司第五采油厂，大庆 163318）
摘 要 影响以薄差油层为主要开发对象油田开发效果的主要原因是薄差油层动用厚度低。为了改善薄差油层开发效果，
在对薄差油层动用厚度低的原因进行分析的基础上，针对薄差油层由于岩性、物性差，启动压力梯度大，钻井和完井过程油层
受到污染以及受层间干扰影响导致动用厚度低的实际，在薄差油层开发过程中，有针对性的采取钻井、完井过程中实施油层
图 2 启动压力梯度与流度关系
射孔过程中，射孔液可以对地层造成伤害。当 射孔液为清 水 时，在 油 层 被 射 开 时，射 孔 液 中 的 水 进入射孔孔道的储层内，引起黏土水化膨胀分散运 移、水锁等 效 应，降 低 油 层 渗 透 率。 射 孔 后 到 诱 喷 气举前，油 层 完 全 处 于 完 井 液 的 浸 泡 之 中，也 会 造 成油层伤害，而 且 随 着 诱 喷 时 间 的 延 长，视 吸 水 指 数呈下降趋势［2］。 1． 4 射开层数多，层间干扰大，影响吸水厚度
图 3 启动压力梯度与渗透率关系
1． 3 钻井、完井过程中的油层污染对吸水厚度影响
油层污染主要是钻井过程中泥浆对油层的污 染和射孔过程中完井液对油层的伤害。
从不同泥浆比重的注水井吸水剖面统计资料 表明泥浆比 重 越 大，吸 水 厚 度 越 低，说 明 泥 浆 污 染 越严重（ 表 2） 。
表 2 不同钻井泥浆比重的二次调整注水井吸水剖面统计表
多数井射开的两类储层在纵向上连续性差，以相间 分布为主，由于受到细分工艺及全井细分层段数的 限制，很难在纵向上把厚油层及薄差油层绝对分开
注水。因此在划分注水层段时，若大段薄差油层纵 向上连续 分 布，就 把 薄 差 油 层 卡 在 一 个 层 段 注 水， 若薄差油层纵向上不连续分布，则采取合卡纵向连 续不吸水层的方法进行注水层段划分，通过细化注 水层段，薄差储层吸水厚度增加（ 表 6） 。
图 1 喉道半径频率分布图
2011 年 3 月 22 日收到 作者简介： 李 冰（ 1976—） ，男，油藏工程师，研究方向： 油田开发 动态调整。E-mail： lbingsk@ petrochin． com． cn。
从恒速压汞实验结果来看，薄差油层岩样喉道 半径小，主要以小于 1 μm 为主，占 51． 0% ，孔喉比 在 50 ～ 1 200之间，分布范围大，非均质严重。
r ＞ 1． 8 6 23． 2 6． 7 6． 7 2． 1 28． 69 30． 67
合计
14 22． 9 6． 4 7． 3 2． 7 31． 86 35． 75
图 4 视吸水指数与完井液浸泡时间关系图
表 3 不同类型油层合理注入量模拟结果
储层类型
表外 非主体 主体 河道砂
储层 薄层砂 薄层砂
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2． 4 提高注入水质，提高动用厚度 针对薄差 油 层 低 孔、低 渗 的 特 点，通 过 注 入 悬
浮物含量、乳化油含量、力度中值更低的“5． 1． 1”水 质，提高 了 薄 差 油 层 的 注 水 能 力。从 油 层 条 件 相 似，不同注入水质井的注水情况来看，注“5． 1． 1”水 质的井，初期注入压力低，后期注入压力上升慢，吸 水厚度比例高，且注水过程中因吸水能力下降需要 上增注措施的井数比例也低。
2． 0 ～ 5． 7 0． 012 ～ 0． 107 15． 2 ～ 24． 6
2． 18
0． 085
23． 6
1． 9 ～ 3． 7 0． 061 ～ 0． 111 21． 8 ～ 26． 7
9 1 ～ 54
90 64 ～ 117
35． 5 22． 4 ～ 61． 8
63． 16 57． 0 ～ 65． 9
保护措施。提高注入水质、合理组合注水层段、优选增产、增注工艺措施等手段，有效提高了薄差油层的动用厚度，改善了以
薄差油层为主要开采对象井的开发效果。
关键词 油层 动用厚度 完井工艺 水质
中图法分类号 TE357． 6；
文献标志码 B
1 薄差油层动用厚度低的原因分析
1． 1 薄差油层单层厚度小、岩性、物性差 取心井资料表明，薄差油层主要以泥质粉砂岩
表 6 细分调整前后油层动用状况表
细分后 /%
有效
层数
砂岩
有效
89． 55 75． 00 39． 71 42． 89
88． 89 76． 67 42． 00 48． 21 36． 02
90． 42 79． 00 47． 83 48． 97 38． 90
89． 55 76． 10 42． 31 47． 99
2． 2 优选压裂工艺，提高动用厚度
实践证明，由 于 薄 差 油 层 油 层 条 件 差，隔 层 厚 度小，后期 改 造 不 但 难 度 大，而 且 效 果 也 不 如 限 流 法压裂。限流法压裂的注水井比普射的注水井注 水强 度 高 6． 44 m3 / （ d · m） ，视 吸 水 指 数 高 1． 06 m3 / （ d·MPa） ，吸水厚度高 8 个百分点； 限流法压 裂的井比普通压裂的井注水强度高 6． 2 m3 /（ d · m） ，视吸水指数高0． 9 m3 / （ d·m·MPa） ，限流法压 裂的井表外储层吸水厚度能达到 48． 5% ，比普压后 表外储层吸水厚度高 5 个百分点（ 表 5） 。 ［3—5］