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本文在分析竄聚特征的基礎(chǔ)上，利用灰色關(guān)聯(lián)理論的分析方法，通過(guò)對(duì)聚合物驅(qū)單元孔道描述和對(duì)大孔道進(jìn)行了定量描述和竄聚速度的計(jì)算，提出了孔道的分級(jí)方法，以此為依據(jù)對(duì)竄聚井進(jìn)行了分類(lèi)治理，希望對(duì)同類(lèi)型聚合物驅(qū)油田的治理，有一定的借鑒作用。
竄聚井竄聚特征
竄聚表現(xiàn)類(lèi)型為突發(fā)型或緩慢型。突發(fā)型竄聚，是見(jiàn)聚濃度在20天內(nèi)出現(xiàn)異常高值，一般見(jiàn)聚濃度在1500mg/L以上，高值達(dá)4000mg/L以上，竄聚的速度和強(qiáng)度在較短的時(shí)間內(nèi)變化明顯，未見(jiàn)效先竄聚。緩慢型竄聚，是見(jiàn)聚濃度在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定在100mg/L~300mg/L，竄聚時(shí)濃度比突發(fā)型竄聚濃度低，一般濃度在500mg/L~1000mg/L，屬于先見(jiàn)效后竄聚；竄聚時(shí)間早，比例高；竄聚井呈現(xiàn)反復(fù)性。反復(fù)性竄聚表現(xiàn)為兩種:一是前期降水降壓封堵后竄聚；二是竄聚后封堵見(jiàn)效一段時(shí)間又竄聚。
灰色關(guān)聯(lián)理論與竄流
對(duì)于兩個(gè)系統(tǒng)之間的因素，其隨時(shí)間或不同對(duì)象而變化的關(guān)聯(lián)性大小的量度，稱為關(guān)聯(lián)度。在系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中，若兩個(gè)因素變化的趨勢(shì)具有一致性，即同步變化程度較高，即可謂二者關(guān)聯(lián)程度較高；反之，則較低。因此，灰色關(guān)聯(lián)分析方法，是根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢(shì)的相似或相異程度，亦即“灰色關(guān)聯(lián)度”，作為衡量因素間關(guān)聯(lián)程度的一種方法。灰色系統(tǒng)理論提出了對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析的概念，意圖透過(guò)一定的方法，去尋求系統(tǒng)中各子系統(tǒng)（或因素）之間的數(shù)值關(guān)系。
運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)理論來(lái)分析判斷單元內(nèi)油、水井孔道的存在，并結(jié)合監(jiān)測(cè)資料及動(dòng)態(tài)分析，找出竄流方向計(jì)算出孔道大小。理論公式如下：
Vdkd=V·Qwd/Qwl
Kdkd=(Qwd·Uw·L2)/(Vdkd·ΔP)
Rdkd=(8Kdkd/φ)1/2
式中，Vdkd—孔道體積（m3）；V—單井控制體積（m3）；Qwd—形成孔道區(qū)域的產(chǎn)水量（m3）；Qwl—理論產(chǎn)水量（m3）；Kdkd—孔道滲透率（μm2）；Uw—水粘度mPa·sL—井排寬度（m）；ΔP—生產(chǎn)壓差（Mpa）；Rdkd—平均孔道半徑（μm）；φ—孔隙度（%）。
由此可知，竄聚速度與孔道的大小和厚度有明顯的關(guān)系。當(dāng)大孔道層的厚度增大時(shí)，水驅(qū)和聚合物驅(qū)采收率大幅度下降。聚合物段塞的調(diào)剖作用已顯得微乎其微，甚至起不到調(diào)剖作用。大孔道厚度對(duì)最終采收率的影響是致命的，此時(shí)要發(fā)揮聚合物的驅(qū)油作用，必須對(duì)大孔道進(jìn)行封堵。否則，聚合物驅(qū)采收率會(huì)隨大孔道的厚度增加而減少，采收率增值也會(huì)隨之減少。當(dāng)?shù)貙哟嬖诤鼙〉拇罂椎缹訒r(shí)，大孔道滲透率的增大對(duì)聚合物驅(qū)是有利的。在這種情況下，聚合物驅(qū)能夠充分發(fā)揮其調(diào)剖作用。就聚合物驅(qū)采收率來(lái)講，當(dāng)大孔道滲透率增大到一定值，其采收率開(kāi)始下降。但由于水驅(qū)采收率下降幅度相對(duì)更大，所以提高采收率隨大孔道滲透率增加而增大。
根據(jù)竄聚速度對(duì)油井孔道劃分為三級(jí)：大孔道、一般性孔道、小孔道。在灰色關(guān)聯(lián)分析中，用關(guān)聯(lián)度反映所選定的子系列與母系列之間的相關(guān)程度。關(guān)聯(lián)度是一個(gè)在0～1范圍變化的數(shù)，越接近于1，子系列與母系列之間的相關(guān)程度越高。用灰色關(guān)聯(lián)分析方法判斷一個(gè)注采單元內(nèi)油井和水井之間的連通性，母序列為注水井的視吸水指數(shù)，子序列為采油井的采液指數(shù)、井組注采比、壓力等。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在同一注采單元內(nèi)，若油井和注水井的關(guān)聯(lián)度都很接近，即使關(guān)聯(lián)度都很高也沒(méi)有大孔道；若只有某口油井和水井的關(guān)聯(lián)度高(大于其它井關(guān)聯(lián)度2倍以上)，則存在大孔道，由此可以確定大孔道的方向。
竄聚井的治理方案
治理技術(shù)路線 對(duì)突發(fā)性竄聚治理，主要采取油水井調(diào)堵聯(lián)動(dòng)措施；對(duì)緩慢性竄聚治理，一般先采取封堵，根據(jù)單井的情況確定最佳堵水時(shí)機(jī)；對(duì)反復(fù)竄聚井組，在調(diào)堵的同時(shí)，結(jié)合監(jiān)測(cè)資料及動(dòng)態(tài)分析資料，進(jìn)一步確定竄聚層，實(shí)施封堵改層；對(duì)區(qū)域性竄聚，主要通過(guò)調(diào)整井區(qū)內(nèi)水井注入井網(wǎng)，改變聚合物驅(qū)替方向；對(duì)局部井點(diǎn)竄聚井，采取控制竄聚油井的生產(chǎn)壓差，提高井組內(nèi)其它油井的生產(chǎn)壓差，以改變地下流體的流動(dòng)方向；對(duì)嚴(yán)重竄聚，采取斜向驅(qū)的方式。
竄聚井治理 具體措施要依據(jù)孔道級(jí)別、前期封堵效果、生產(chǎn)狀況和剩余油的分布而定，生產(chǎn)狀況由液量高低和水淹程度決定，剩余油的分布由井組采出程度決定。
孔道治理主要采用注入井調(diào)剖、油井堵水的聯(lián)動(dòng)措施，油井堵水劑是用大劑量的改性干灰砂(干灰砂比為1：1.5)，劑量的設(shè)計(jì)視油層厚度而定。有效厚度有大于10米、10米～5米、小于5米不同厚度的油層，則每米用量分別為2.8t、3.5t、4t。施工時(shí)開(kāi)始采用低泵壓、低排量，濃度由低到高(10～15%)逐漸加大，最后加大排量封口。
對(duì)于少部分已經(jīng)形成管流的特大孔道井，以及井組采出程度高的井，一般采取兩種措施：一是對(duì)合采井，通過(guò)綜合資料分析或找水的方法，卡封竄聚層，開(kāi)采未竄聚層；二是對(duì)單采井，當(dāng)卡封竄聚層后打開(kāi)新油層生產(chǎn)。
對(duì)大孔道井，注入壓力小于6Mpa，決策因子大于0.6，鑒于注聚前期用“粉煤灰+超細(xì)水泥”堵劑強(qiáng)度不夠的問(wèn)題，再加入超高分子的交聯(lián)聚合物，來(lái)提高堵劑強(qiáng)度。施工時(shí)先注入交聯(lián)劑，而后采用多段塞大劑量“粉煤灰+超細(xì)水泥”頂替，實(shí)施深度調(diào)剖。
對(duì)一般性孔道井，注入壓力小于6Mpa～10Mpa，決策因子大于0.4～0.6，采用“樹(shù)脂+超細(xì)水泥”進(jìn)行封堵。
對(duì)小孔道油井，則首先采取對(duì)應(yīng)注入井調(diào)剖，而后視油井產(chǎn)出液見(jiàn)聚濃度上升速度，來(lái)選擇堵水的時(shí)機(jī)。一般當(dāng)見(jiàn)聚濃度達(dá)到100mg/l時(shí)，實(shí)施油井堵水。注入壓力大于10Mpa，決策因子小于0.4，雖然存在孔道，但由于井壁附近地層可能存在堵塞，故采取聚合物凍膠堵劑驅(qū)替，再用纖維素類(lèi)封堵。
竄聚井典型井例
孤東油田七區(qū)中注聚區(qū)44-306井(見(jiàn)聚濃度高)，層位52+3.5454+5，井段1300m-1332.5m，主要來(lái)聚方向是7-43-305井，針對(duì)該井組的實(shí)際情況，對(duì)43-305采用聚合物防竄劑進(jìn)行水井封堵，44-306井采用大劑量干灰砂+繞絲管配套工藝施工，施工后43-305井油壓上升2.1Mpa，44-306日液83.4噸，日油8.5噸，含水89.8%，見(jiàn)聚濃度由1304mg/L下降到187mg/L。
通過(guò)注聚前期和注聚后期的治理，總體效果很好，一期封堵21口井，封堵后，只有2口井壓力較低，發(fā)現(xiàn)了竄聚問(wèn)題，僅占9.5%，一次封堵成功率90.5%。二次封堵26口井，目前有6口井油壓低于11.0Mpa，占23%，二次封堵成功率77%。
通過(guò)對(duì)七區(qū)中注聚區(qū)竄聚井的治理，竄聚情況得到很大改善，竄聚產(chǎn)出液濃度得到有效控制。表現(xiàn)在，均衡了產(chǎn)出液濃度，高產(chǎn)出液濃度井得到有效控制；產(chǎn)油量上升，油井呈現(xiàn)穩(wěn)定見(jiàn)效的態(tài)勢(shì)。
應(yīng)用孔道描述及分級(jí)的方法，配套應(yīng)用調(diào)剖堵水工藝技術(shù)。隨著聚合物注入體積倍數(shù)的增加，必然有部分井重新竄聚，而且還會(huì)出現(xiàn)新的竄聚井，因此，要根據(jù)聚合物驅(qū)動(dòng)態(tài)發(fā)展變化特點(diǎn)，從注入產(chǎn)液結(jié)構(gòu)、層系調(diào)整和均衡地層壓力等方面著手進(jìn)行綜合治理，從根本上減少竄聚現(xiàn)象的出現(xiàn)。
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