低滲油藏擠壓充填油層改造新技術

張振華 于常委 王劉琦 楊含霞 包敏 河南油田采油二廠

低滲油藏擠壓充填油層改造新技術

張振華 于常委 王劉琦 楊含霞 包敏 河南油田采油二廠

根據油藏物性分析，結合井區注采對應關系及壓力分布狀況，研究提出了不同于傳統壓裂技術的低滲油藏擠壓充填油層改造新技術。其原理是將繞絲篩管下入到油層部位，然后打開充填通道，由壓裂車組在接近或基本達到地層破裂壓力、擠壓近井地帶的油層時將支撐劑擠壓充填到泥砂縫隙中，形成新的滲濾帶，增加滲流面積和滲流體積，實現油層增孔、增滲改造或解堵的目的。對柴資2井進行了油層改造，已累計實施26井次，階段增油1.36×104t，平均單井階段增油523 t；創經濟效益2938萬元；措施有效率達到90%以上；采油速度提高了0.35%。

低滲油藏；擠壓；充填；油層改造；技術原理

1 技術原理

1.1 主要機理

根據油藏物性分析，結合井區注采對應關系及壓力分布狀況，研究提出了不同于傳統壓裂技術的低滲油藏擠壓充填油層改造新技術。其技術原理是將繞絲篩管下入到油層部位，然后打開充填通道，由壓裂車組在接近或基本達到地層破裂壓力、擠壓近井地帶的油層時將支撐劑擠壓充填到泥砂縫隙中，形成新的滲濾帶，增加滲流面積和滲流體積，配套繞絲篩管完井，實現油層增孔、增滲改造或解堵的目的[1-3]。

1.2 結構及作用

擠壓充填施工工藝管柱由絲堵、信號篩管、繞絲篩管、增阻器、補償器、扶正器、擠壓充填裝置和高壓滑動井口等組成，見圖1。

充填裝置：懸掛、錨定防砂管柱并密封油套環形空間，提供充填、洗井通道。增阻器：提升壓力，控制液流方向，確保支撐劑充填致密。信號篩管：反饋井下充填信息。高壓滑動井口：提供循環通道，便于調整管柱，確保倒扣丟手順利。

圖1 擠壓充填施工工藝管柱結構

1.3 特點

（1）繞絲篩管間隙可調，一般不會發生堵死現象。由于在繞絲篩管和套管環形空間中充滿了致密的支撐劑，因而有效期長。

（2）與傳統壓裂油層改造技術的比較。傳統壓裂技術用于深層系較好，需要壓出裂縫并加砂，壓后有的井出砂；低滲油藏擠壓充填油層改造新技術用于河南王集、井樓油田淺薄層油層效果好，壓后不出砂，不容易造成管外竄，且措施費用較低，成功率高[4]。

2 現場應用及效果分析

2.1 實例一

（1）柴資2井地質特征及物性。王集油田屬普通稠油Ⅰ-1類；平均孔隙度20.85%；平均滲透率0.842μm2；地面原油密度0.810～0.889；原油黏度20.16～131.42 mPa·s，平均黏度為 75.79 mPa·s；膠質瀝青質含量17.93%～30.48%；含蠟14.53%～30.53%；凝固點31～38℃。柴資2井是在王集油田柴莊含油區塊部署的一口評價井，于2007年8月19日投產，生產層位H3IV24，基礎數據見表1，單井控制地質儲量5.497 9×104t。柴資2井投產后產出狀況差，能量低，間歇生產，措施前累計產液168.8 t，累計產油98 t。2008年4月27日對柴資2井進行擠壓充填油層改造，單井措施成本60萬元。

表1 柴資2井油層基礎數據

（2）加砂施工設計及泵注程序。將20 m3溫度為80℃以上本區塊熱污水溶液（配15%防膨抑砂劑）擠入地層后關井平衡壓力；用30 m3溫度為80℃以上熱污水溶液作前置液；將170 m3清潔壓裂液攜帶25 m3特選石英砂擠入地層；平均加砂比17.2%；破裂壓力27.3 MPa；最高施工壓力25 MPa。

（3）效果分析。柴資2井措施前日均產液0.87 t，日均產油0.27 t。措施后日均產液16.53 t，日均產油4.89 t。首次試驗取得了成功，措施效果顯著。

2.2 實例二

（1）樓813井地質特征及物性。井樓油田屬薄層普通稠油Ⅰ-1類；地面原油密度0.895 6～0.931 4；70℃時地面脫氣原油黏度21.71～83.14 mPa·s，平均黏度為80.5 mPa·s；膠質瀝青質含量14.81%～36.39%；含蠟10.98%～32.14%；凝固點-5～27℃。樓813井是井樓油田八區的一口采油井，于2004年8月26日投產，生產層位H3IV53，基礎數據見表2，單井控制地質儲量1.806×104t。該井投產后產出狀況差，產能低，為了提高其滲流能力，改善生產效果，2008年5月15日對樓813井H3IV53層進行擠壓充填油層改造，單井措施成本50萬元。

表2 樓813井油層基礎數據

（2）加砂施工設計及泵注程序。將10 m3溫度為80℃以上本區塊熱污水溶液（配20%防膨抑砂劑），擠入地層后關井平衡壓力；用30 m3溫度為80℃以上本區塊熱污水溶液作前置液；將170 m3清潔壓裂液攜帶3.3 m3特選石英砂擠入地層；最高施工壓力25 MPa。

（3）效果分析。樓813井措施前日均產液0.39 t，日均產油0.36 t。措施后日均產液3.7 t，日均產油2.9 t，平均日增油2.54 t。

3 結語

（1）應用低滲油藏擠壓充填油層改造新技術，解決了河南王集、井樓油田低滲油藏的滲流狀況，增加了有效滲流面積和滲流體積，提高了單井產能[5]。

（2）現場試驗證明，擠壓充填油層改造技術對孔隙度10%～25%、滲透率0.05～0.95μm2的油層改造效果比較好，如果超前培育注采井組的能量，措施效果會更好。

（3）對柴資2井進行了油層改造，已累計實施26井次，階段增油1.36×104t，平均單井階段增油523 t；創經濟效益2938萬元；措施有效率達到90%以上；采油速度提高了0.35%。

（4）該技術施工簡單且壓力低，最高施工壓力一般低于油層破裂壓力，施工費用低，是傳統壓裂技術費用的二分之一。傳統壓裂油層改造技術用于深層系較好，如果用于王集、井樓油田淺薄層油層，超破裂壓力加砂施工容易導致管外竄。

[1]謝桂學，李行船．壓裂防砂技術在勝利油田的研究和應用[J]．石油勘探與開發，2002，29（3）：99-102．

[2]陳元千．現代油藏工程[M]．北京：石油工業出版社，2000.

[3]萬仁溥，熊友明．現代完井工程（第二版）[M]．北京：石油工業出版社，1996.

[4]張振華．稠油污泥深度調剖工藝技術研究及應用[J]．油氣田地面工程，2004，23（9）：31-32．

[5]董長銀，李志芬，張琪，等．防砂井產能評價及預測方法[J]．石油鉆采工藝，2002，24（6）：45-49．

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.5.049

（欄目主持 樊韶華）