提高超稠油蒸汽驅(qū)井組動用程度技術(shù)研究

摘 要：遼河油田曙一區(qū)杜229塊蒸汽驅(qū)先導(dǎo)試驗始于2007年，近年來通過合理有效的調(diào)控手段及配套工藝取得了良好的開發(fā)效果，加大增強了老區(qū)的發(fā)展后勁。但是隨著轉(zhuǎn)換開發(fā)方式的不斷深入，汽驅(qū)井組平面受效不均、縱向動用差等問題已發(fā)展成為主要的生產(chǎn)矛盾，而常規(guī)機械工藝受井下技術(shù)條件制約無法滿足實際需要，因此轉(zhuǎn)換技術(shù)攻關(guān)角度，集成創(chuàng)新研發(fā)出適合超稠油蒸汽驅(qū)的化學(xué)調(diào)驅(qū)技術(shù)體系，有效改善井組的生產(chǎn)效果，進一步豐富汽驅(qū)調(diào)控的技術(shù)手段，同時也為國內(nèi)外同類油藏提高二次開發(fā)效果提供了重要的借鑒和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：超稠油；蒸汽驅(qū)；動態(tài)調(diào)控；聚堿調(diào)驅(qū)；多組分調(diào)剖

中圖分類號：TE345 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）9-0036-02

遼河油田曙一區(qū)超稠油油藏杜229塊已探明地質(zhì)儲量2 061×104 t，含油面積僅為2.5 km2。1997年投入工業(yè)化開發(fā)，截至2006年該區(qū)塊的采出程度便已達到20.2%，可采儲量采出程度達86.4%，綜合含水高達87%，各項關(guān)鍵指標(biāo)均已均達到油田二次開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。在此宏觀背景下，特種油開發(fā)公司創(chuàng)新提出超稠油蒸汽驅(qū)開發(fā)理念，并于2007年開始具體實施，最先在區(qū)塊中東部開展4個井組的蒸汽驅(qū)先導(dǎo)試驗，2009年再擴大實施3個井組，2013年繼續(xù)擴大5個井組，汽驅(qū)整體規(guī)模已發(fā)展至13個，年產(chǎn)量已達12.7萬 t，占到全區(qū)產(chǎn)量的25%，蒸汽驅(qū)的成功應(yīng)用對于延長老區(qū)開發(fā)生命力起到了至關(guān)重要的作用。

但是隨著開發(fā)方式轉(zhuǎn)換規(guī)模的不斷擴大， 新的開發(fā)矛盾日益凸顯， 特別是在籠統(tǒng)注汽的方式下，由于儲層的非均質(zhì)性，以及高輪吞吐所導(dǎo)致的油層縱向、平面不均問題進一步加劇，高溫汽竄現(xiàn)象已呈現(xiàn)出無規(guī)律的發(fā)展態(tài)勢， 給汽驅(qū)調(diào)控增加了極大的難度，嚴(yán)重影響了油井的正常生產(chǎn)。因此為進一步改善和提高汽驅(qū)的生產(chǎn)效果，配合常規(guī)機械調(diào)控手段（分層注汽等），研發(fā)出適合超稠油蒸汽驅(qū)調(diào)控的化學(xué)藥劑體系并收到了良好的改善效果。

1 改善動用程度技術(shù)研究

1.1 蒸汽驅(qū)聚堿調(diào)驅(qū)技術(shù)

1.1.1 藥劑構(gòu)成與篩選

該藥劑主要由堿性表面活性劑和聚合物組成并復(fù)配氮氣。這其中如何確定表面活性劑尤為重要，在室內(nèi)評價過程中主要依據(jù)表面張力和驅(qū)油效率兩個指標(biāo)來確定藥劑選型，通過降粘率對比、驅(qū)油效果對比等室內(nèi)試驗最終確定主劑為堿性表活劑。

1.1.2 作用機理

①高溫氣體驅(qū)油劑釋放出CO2氣體，與堿性表活劑可形成大量的穩(wěn)定泡沫，對地層具有一定的暫堵作用。

②CO2+堿+表面活性劑形成很好的驅(qū)油體系，并在注汽前形成混相帶，推移驅(qū)替前進，增加有效驅(qū)替，提高驅(qū)替效率。

③氮氣利于提高地層壓力，補充地層能量，并形成穩(wěn)定的氮氣泡沫，平面上起到改變蒸汽流動方向的作用。

1.2 蒸汽耐耐高溫多組分調(diào)剖技術(shù)

1.2.1 藥劑構(gòu)成與篩選

蒸汽驅(qū)井下溫度通常在120～140 ℃，因此調(diào)剖劑應(yīng)具備較高的耐溫性和較好的封堵性能，同時能在一定條件下可逐漸水化，并充分發(fā)揮水化產(chǎn)物優(yōu)良的表面活性，在油井重新開井后起到顯著的助排和降粘作用。通過基礎(chǔ)凝膠體系研制、固相顆粒的影響、表面活性劑篩選、藥劑復(fù)配試驗及性能評價等實驗評價，最終確定藥劑的主要組成是：部分水解HPAM、熱穩(wěn)定劑、酚醛樹脂、2%AC發(fā)泡劑、木素纖維及表活劑。

1.2.2 主要作用機理

①聚合物溶液在地層條件下形成凝膠，固相顆粒均勻分散在凝膠體系統(tǒng)，增加體系強度，封堵高滲層。

②表面活性劑與凝膠體系混合，形成穩(wěn)定的氣體泡沫凝膠，增加封堵半徑，實現(xiàn)大劑量調(diào)剖效果。

③表面活性劑可有效剝離巖石表面油膜，改變巖石潤濕性，降低原油回流阻力。

2 現(xiàn)場試驗

2.1 試驗井組基本情況

杜32-50-K34井組位于杜229塊蒸汽驅(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)的中下部，自2009年轉(zhuǎn)驅(qū)以來受效程度一直偏弱，井組的各項開發(fā)指標(biāo)均低于當(dāng)時的蒸汽驅(qū)的平均水平。

①平面受效程度弱。該井組周邊8口生產(chǎn)井有5口井處于高含水區(qū)域，造成井組整體含水比周邊高5.8%，井組溫度則比周邊汽驅(qū)井組低3 ？觷。

②由于儲層的非均質(zhì)性，導(dǎo)致縱向上動用不均，高滲層（興Ⅳ組）動用程度高，低滲層（興Ⅴ組）動用程度低。

2.2 蒸汽驅(qū)聚堿調(diào)驅(qū)技術(shù)試驗效果分析

①注汽壓力。措施后，整體注汽壓力較措施前小幅上升0.4 MPa，表明化學(xué)調(diào)驅(qū)在改善平面動用不均上起到了一定的作用。

②氮氣監(jiān)測。同時對該井組內(nèi)生產(chǎn)井中的套管氣的氮氣含量進行跟蹤監(jiān)測，檢驗結(jié)果表明，生產(chǎn)井的套管氣中的氮氣含量都比較高，說明周邊生產(chǎn)井均已受效，受效率為100%。

③生產(chǎn)規(guī)律。分析發(fā)現(xiàn)聚堿調(diào)驅(qū)技術(shù)的見效過程成規(guī)律性，既中心井優(yōu)先受效，例如杜32-51-35生產(chǎn)井為中心井，實施后第10 d就見到效果，周期內(nèi)平均日增0.8 t，實施后300 d增油240 t。隨著平面調(diào)驅(qū)范圍的逐漸擴大，邊井和角井陸續(xù)受效，這個規(guī)律將為今后蒸汽驅(qū)規(guī)模應(yīng)用化學(xué)調(diào)驅(qū)技術(shù)提供必要的認(rèn)識參考。

④井組效果。自2010年12月22日開始實施后，杜32-50-K34井組呈良好的上產(chǎn)態(tài)勢，截至2011年10月25日效果結(jié)束，井組平均日增液60 t，日增油9 t，含水下降近3%，累增油已達2 100 t。

2.3 高溫多組分調(diào)剖技術(shù)試驗效果分析

①注汽油壓。措施后注汽壓力上升0.9 MPa，說明縱向調(diào)剖起到較好效果。

②吸汽剖面。吸汽剖面明顯改善，22小層吸汽能力增加，新啟動了23和24小層，興Ⅴ組油層動用情況明顯得到改善。

③生產(chǎn)規(guī)律。措雖然受停注影響，但是總體生產(chǎn)曲線呈“先抑上揚”的“V”字態(tài)勢，這是由于注入地層的高溫三相調(diào)驅(qū)劑優(yōu)先進入地下高滲層后，造成原油井生產(chǎn)主力層位被暫時封堵，后續(xù)蒸汽被強制導(dǎo)入低滲層，使低滲層位得到優(yōu)先動用，低滲層供液能力較差進而造成生產(chǎn)初期產(chǎn)液量下降的趨勢，但是隨著注汽時間的延長，原主力層位的凝膠體系會逐漸水化，主力油層重新恢復(fù)供液能力，油井產(chǎn)能重新上升。

④含水變化。井組內(nèi)周邊4口生產(chǎn)井（杜32-51-35/50

-36C/48-34/49-35）呈現(xiàn)出典型的調(diào)剖規(guī)律，平均單井日增液8 t，平均含水下降1.8%，4口生產(chǎn)井縱向程度上的改善，對井組整體生產(chǎn)效果產(chǎn)生了積極的推動作用。

3 結(jié) 語

①蒸汽驅(qū)聚堿調(diào)驅(qū)技術(shù)能夠有效提高汽驅(qū)井組平面動用程度，并且經(jīng)濟效益顯著，具有良好的應(yīng)用前景。

②蒸汽耐高溫多組分調(diào)剖劑能夠改善汽驅(qū)井組內(nèi)油層的縱向動用程度，對于多輪吞吐虧空大的老井區(qū)， 應(yīng)通過適當(dāng)加大固相顆粒的濃度來達到更好的封堵效果。

③綜合考慮上述兩種技術(shù)的優(yōu)點，下一步將研發(fā)全新復(fù)配配方，綜合改善汽驅(qū)井組的整體動用程度。

④通過化學(xué)藥劑與機械工藝的綜合應(yīng)用，可以有效改善蒸汽驅(qū)區(qū)塊的動用程度。

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