陳光喜 (中石油新疆油田分公司勘探開發研究院,新疆 克拉瑪依834000)
王群,郭娜,何燕,王梅 (中石油新疆油田分公司新港作業分公司,新疆 克拉瑪依834000)
九4+5區油藏構造上位于準噶爾盆地西部隆起克百斷裂帶中段,該斷裂對九4+5區齊古組(J3q)稠油油藏的形成起到了遮擋作用。J3q自上而下分為3段J3q1、J3q2和J3q3。目的層J3q3(齊三段)頂部埋深275.5~340.6m,平均308.6m,屬辮狀河沉積體系,離物源較近,巖性變化較大。沉積厚度在14.4~59.4m,平均40.7m,平面上由工區西南部向東北部逐漸變大??紫抖仍?4.5%~33.4%,平均29.12%;滲透率在45~3560mD,平均676.9mD,為高孔、高滲儲集層,20℃時地面脫氣原油黏度為41236mPa·s,屬于特稠油油藏[1]。
九4+5區東部吞吐區域J3q3開發試采始于2003年,2004~2008年期間通過老井加深或補層進行全面開發。研究區域由于J3q2生產受地層水影響,大部分井已調整至J3q3單采。研究區域114口井,55口井由J3q2加深至J3q3生產,59口井單采J3q3生產。為提高油藏動用程度和特稠油轉驅后生產的認識,在九4+5區東部砂層較為穩定、有效厚度較大,采出程度<20%,剩余儲量>1.0×104t,原油黏度10000~50000mPa·s,黏度范圍內的區域進行了轉驅生產。
2010年9月,九4+5區東部8個超稠油汽驅井組轉入反九點汽驅先導試驗生產,2012年12月在該區域進行了13井組的汽驅擴大生產。截止2014年5月,九4+5區東部超稠油區域共轉驅21個井組,相關采油井93口。累積注汽48.05×104t,累積產油4.87×104t,井組產油水平35.60t/d,階段油汽比0.10,平均含水90%。擴大試驗區13井組累積注入蒸汽20.53×104t,累積產油2.1×104t,累積產液25.46×104t,階段油汽比0.10,綜合含水92%。
2012年蒸汽驅開發的13個井組在油層厚度等儲層物性方面和先導試驗區8井組存在一定的差異,先導區的油層有效厚度11.4m要高于擴大區的9.8m,這對于開發效果有著非常重要的影響:先導區原油黏度為38786mPa·s,要小于擴大區的43256mPa·s,黏度大小對于稠油開采具有決定性的作用,黏度越大,對采油工藝要求越高,蒸汽驅效果越差,采收率越低,成本越高;先導區汽驅前階段含水僅75%,而擴大區達到了91%;另外,汽驅前平均吞吐輪次先導區僅6.2次,而擴大區已達10.2次,吞吐輪次越高,轉驅難度越大,轉驅效果也越差。
由于九4+5區東部未轉驅區域平均吞吐輪次高達10.2,平均含水已達92%,平均油汽比僅0.09,單井產能也僅0.71t/d,因此未轉驅區域生產效果不理想,若繼續吞吐開采,效果較差,2012年12月,對擴大區的13個井組進行了轉驅,有以上分析可知由于先導性試驗區與擬擴區域油藏條件進一步變差,主要表現為黏度、含水及吞吐輪次均高于先導區,而油層厚度要小于先導區,擴大后可為后期特稠油蒸汽驅開發提供依據。
由先導區和擴大區井組分類對比圖及統計表(見圖1、表1)可以看出,擴大區主要以Ⅲ、Ⅳ類井組為主,而先導區主要以Ⅰ、Ⅱ類井組為主。主要是由于擴大區區域以河道沉積為主,但伴隨有部分心灘,儲層平面非均質性嚴重,沿河道主流線方向蒸汽推進速度快,易產生汽竄現象,另外先導區較擴大區物性要好,導致平面上受效不均勻、見效差異大。

圖1 井組分類對比圖
九4+5區由于吞吐階段形成的汽竄通道在汽驅階段具有繼承性,另外由于河道沉積的連通性好,油層非均質性造成采出程度不同,井間連通性差異較大,影響開發效果。汽竄容易在高滲層中形成通道,使油藏動用不均的矛盾加劇,不利于油藏開發效果的改善和采出程度的提高。受竄井液量劇增,溫度升高,導致地層出砂,嚴重的還可能導致套管受損。另外,注汽量散失,從無效受竄井無控制逸散,在受竄井周圍產生高壓高溫區,既浪費大量熱能又存在極大的不安全因素。

表1 先導性試驗區與擬擴區域井組分類統計
該區平均含水已達92%,主要是由于多輪次吞吐注汽,注入水回采率低,另外由于構造原因,受底水影響嚴重。隨著綜合含水率的不斷上升和低產油井的大量增加,原油的生產成本越來越高,對于油田的開發,尤其是地面工程系統,提出了更高的要求,要立足于應用新工藝、新技術、節約成本、降低能耗。
由于受稠油油藏開發規律的制約,在稠油油藏的開采過程中,存在一些供液不足的低產低效井以及高頻率汽竄井,低產低效井調整抽汲參數后系統效率仍很低。對于這些油井目前采取間開制度的方法,人為根據油井產量、功圖液面動態資料以及汽竄情況,決定油井定時開機、停機來實現。通過間開、控關措施,調節高滲方向泄壓通道,從而提高蒸汽波及效率,減少汽竄現場的發生,提高低產低效井系統效率。目前已在九4+5區實施該措施18井次,累計增油232t。
在稠油生產開發過程中,注汽方式的優化可以獲得更高的產量、提高開發效益,使油田更加合理的開發。在九4+5區,對于動液面偏低,地層虧空、地層能量補充不及時的區域,提高注汽速度,轉換注汽方式,可以獲得較高的產油水平以及經濟效益[2]。典型井952035井組(見圖2)轉換為注2停1的注汽方式,注汽速度提高為50~70t/d,計算井組視流壓平均上升0.16MPa,平均產油水平上升1.0t/d,并且井組持續見效。

圖2 952035井組綜合開發曲線
封堵調剖是通過調整層間滲透性差異來達到調整層間吸汽狀況、控制蒸汽竄流、提高蒸汽驅波及系數的目的,由于儲層平面非均質性嚴重,造成注入蒸汽沿高滲透層突進,中低滲透層波及程度低,嚴重影響蒸汽驅的開發效果,從分析研究來看,九4+5區沿河道主流線方向蒸汽推進速度快,平面上蒸汽驅替不均衡[3],建議對持續高溫,汽竄嚴重的4個井組:95339、95340、95341和953107實施封竄調剖。
在稠油油藏蒸汽驅開采過程中,主要由于巖性和原油黏度差異造成的嚴重非均質性,造成了平面上動用狀況極度不均勻,高滲部位的頻繁汽竄以及低滲或者斷層阻隔部位的低產甚至不上油,嚴重影響了油藏的正常生產。吞吐引效主要就是用來改善平面動用不均,對于井組內存在斷層或者連通性較差的油井進行單獨的蒸汽吞吐,這樣既可以保證低產井的產油量,又可以增加井組之間的連通性,使蒸汽在井組內能夠較為均勻受效,一般選擇未見效的采油井以及物性相近的油井同時注汽。
射孔對應性的高低程度對于產量的高低有著直接的影響,在供液充足的情況下,射孔對應性越高,油井產液量越高,油層動用程度也就越高,反之,射孔對應性越低,油井產液量越低,油層動用程度也越低。因此,射孔對應性是油田生產中必須嚴格把控的因素。經統計分析,在九4+5區目前21個井組中,注采層位未完全對應的共有7個,建議對這7個井組進行補孔措施,進一步提高油層動用程度。
進入高含水開發期,隨著對剩余油挖潛的不斷深入,要求井網對油層控制程度進一步提高,以不斷適應提高蒸汽波及體積的需要,滿足挖掘剩余油資源的需求。這時用蒸汽驅控制井網的完善程度,對稠油油藏的采收率及開發效果具有很大的影響;井網不完善區域也是高含水開發階段剩余油富集的有利部位,其中最有利的是只注無采型,相當于低滲透油層的超前注水,增加了地層的能量;而只采無注型屬于枯竭式開采,采收率低,會殘留大量剩余油;無注無采型相當于資源未動用;其他類型則動用程度低,剩余油也相對富集。合理的井網,將會較大幅度的提高采收率和油藏開發效果。九4+5區汽驅井網不完善,井點缺失,無注汽井點控制,建議在論證的基礎上完善井網。
1)對于特稠油油藏,開發方式由蒸汽吞吐轉換為蒸汽驅是切實可行的,并且具有明顯的改善效果。
2)油藏條件的好壞對于蒸汽驅的開發效果有直接的影響。
3)特稠油油藏的蒸汽驅開發有間開控關、調整注汽方式、封堵調剖、吞吐引效、調整射孔對應關系和完善井網等具體措施,且增油效果明顯。
[1] 李海軍 .新疆克拉瑪依九區稠油評價 [J].石油煉制與化工,1988(1):66.
[2] 孫來喜,張烈輝,馮國慶,等 .克拉瑪依油田九區蒸汽吞吐后開采方式優化研究 [J].石油地質與工程,2008,22(2):60-63.
[3] 雷興中 .克拉瑪依六、九區淺層稠油熱化學采油技術研究 [D].成都:西南石油學院,2003.