淺析水平井分段注汽技術(shù)在稠油開(kāi)采中的應(yīng)用

曾秋紅（遼河油田歡喜嶺采油廠(chǎng)熱注作業(yè)一區(qū)，遼寧　盤(pán)錦　124010）

淺析水平井分段注汽技術(shù)在稠油開(kāi)采中的應(yīng)用

曾秋紅（遼河油田歡喜嶺采油廠(chǎng)熱注作業(yè)一區(qū)，遼寧盤(pán)錦124010）

隨著水平井開(kāi)采技術(shù)在遼河油田的成熟應(yīng)用，水平井的數(shù)量逐年增加。對(duì)于稠油水平井來(lái)說(shuō)，注蒸汽開(kāi)采是主體開(kāi)采工藝之一。目前水平井注汽多采用籠統(tǒng)方式注汽，由于水平井油層滲透率存在物性差異，所以籠統(tǒng)注汽造成動(dòng)用不均現(xiàn)象，客觀(guān)上影響了原油采收率的提高。本文就水平井分段注汽技術(shù)進(jìn)行粗淺的探討。

遼河油田；水平井；注汽；分段注汽；稠油；采收率

目前，隨著遼河油田的開(kāi)發(fā)，水平井的數(shù)量逐年增加。需要注汽開(kāi)采的水平井也是增加迅速。利用水平井提高油井產(chǎn)能和采收率，已成為油田一種經(jīng)濟(jì)有效的挖潛手段和途徑。對(duì)于注汽水平井來(lái)說(shuō)存在以下一些問(wèn)題，水平井均采用篩管完井，注汽過(guò)程中采用籠統(tǒng)方式注汽，受油層非均質(zhì)及周邊采出影響，造成蒸汽局部突進(jìn)、水平段動(dòng)用不均。為了解決上述問(wèn)題，我們提出了水平井分段完井分段注汽技術(shù)，水平井分段完井分段注汽技術(shù)是從完井開(kāi)始著手，從根源抓起，解決水平井段動(dòng)用不均問(wèn)題。

1　水平井分段注汽技術(shù)

1.1技術(shù)原理

水平井分段注汽顧名思義就是將油井的水平段通過(guò)封隔器卡層，根據(jù)滲透率差異選擇合理的注汽參數(shù)，將井筒內(nèi)的蒸汽分成多個(gè)獨(dú)立的蒸汽進(jìn)入地層的通道，變成多個(gè)獨(dú)立的蒸汽腔，這種方式加熱原油開(kāi)采，能夠避免滲透率級(jí)差的影響，大幅度提高油藏采收率。這就需要我們?cè)谧⑵皩?duì)油藏展開(kāi)精細(xì)的評(píng)價(jià)，根據(jù)油藏特點(diǎn)選擇合理的注汽管柱，進(jìn)行注汽參數(shù)的優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)按需注汽，通過(guò)這種注汽方式的改變，提高調(diào)整吸汽剖面，改善注汽效果。根據(jù)開(kāi)采方式不同，我們細(xì)分為以下三種形式。一是選層注汽，這種方式就是根據(jù)油井的生產(chǎn)矛盾，對(duì)汽竄層、出水層、動(dòng)用差的層進(jìn)行避選，選擇潛力層，通過(guò)封隔器實(shí)現(xiàn)單層注汽，這種選取一段的注汽方式有利于緩解油井生產(chǎn)矛盾，進(jìn)一步動(dòng)用油層縱向上的采收率。二是多段注汽，這種方式也是通過(guò)封隔器來(lái)實(shí)現(xiàn)，采用一級(jí)兩段、或者兩級(jí)三段、多級(jí)多段的方式，目前兩級(jí)三段應(yīng)用日趨成熟，根據(jù)油藏縱向上滲透率的差異，選擇合理的注汽量，通過(guò)下入注汽調(diào)配閥在稠油熱采過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)配。在地面采用一套注汽系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)，但是水平段滲透率差異過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致注汽系統(tǒng)不穩(wěn)定，所以能夠?qū)崿F(xiàn)的前提條件是各層差異較小的水平井。三是兩段分別注汽的方式，這種方式是針對(duì)油層段滲透率差異過(guò)大，其他方式實(shí)現(xiàn)困難，根據(jù)油藏特點(diǎn)采用先注一段，在選擇注另一段，在注汽過(guò)程中根據(jù)注汽量要求，將水平段分成兩個(gè)獨(dú)立單元，一段注汽量注完進(jìn)行投球，接著注另一段。這種注汽方式需要有很好的封隔器位置，卡層也很重要，因?yàn)闈B透率差異過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致注汽壓力差別較大，很容易竄層。

1.2選井標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)區(qū)塊水平井進(jìn)行進(jìn)行地質(zhì)分析，結(jié)合模擬實(shí)驗(yàn)，確定水平井分段注汽篩選標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合油藏參數(shù)特點(diǎn)，非均質(zhì)性，高滲長(zhǎng)度比例、竄流比例、滲透率極差系數(shù)、井段內(nèi)油藏溫度變化、隔層位置等，選擇合理的注汽方式。

1.3水平井分段注汽管柱結(jié)構(gòu)

稠油水平井多為砂巖油藏，底層顆粒膠接疏松，并且稠油的開(kāi)采方式主要是熱采，所以對(duì)分段完井分段注汽管柱提出了更高的要求，利用高溫管外封隔器將水平段分段，注汽管柱對(duì)應(yīng)安放注汽閥，閥徑大小由模擬軟件設(shè)計(jì)，管外封隔器隨溫度變化自動(dòng)密封而且要實(shí)現(xiàn)不可逆膨脹，套管扶正器隨溫度變化推出扶正塊起扶正作用。

2　水平井分段注汽技術(shù)的應(yīng)用

水平井分段注汽技術(shù)主要是通過(guò)人為設(shè)定注汽量，來(lái)改變蒸汽波及方向，蒸汽波及體積受到來(lái)自于區(qū)域構(gòu)造特征、沉積相及沉積微相、沉積韻律、油藏巖石及流體物性參數(shù)、井網(wǎng)井距、轉(zhuǎn)驅(qū)前的油藏條件以及蒸汽運(yùn)移過(guò)程中操作參數(shù)等等因素的影響，在不同的油藏條件下，不同的因素占影響蒸汽波及體積的主因，因此，應(yīng)綜合分析不同油藏條件下改善并提高蒸汽波及體積的技術(shù)策略。不同條件下的蒸汽驅(qū)驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，注蒸汽采油的效果，是一個(gè)多因素復(fù)雜變量，受儲(chǔ)多因素的影響，包括地質(zhì)因素如構(gòu)造（地層傾角）、儲(chǔ)層特性（沉積相、儲(chǔ)層物性、非均質(zhì)性、隔夾層、油層厚度、埋深）、流體性質(zhì)（油、氣、水物化性質(zhì)）；開(kāi)發(fā)因素如井網(wǎng)、井距、開(kāi)發(fā)層系劃分等；注采工藝參數(shù)如注汽溫度、速率、采注比、蒸汽干度、油藏壓力等。根據(jù)注蒸汽稠油區(qū)塊生產(chǎn)井的動(dòng)態(tài)，采用精細(xì)地質(zhì)建模和數(shù)值模擬歷史擬合等手段，針對(duì)不同厚度的油層的實(shí)際情況，采用不同的分層方式。

2.1物理模擬、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，水平井分段注汽管柱可以形成相對(duì)獨(dú)立的注汽腔，實(shí)現(xiàn)按需注汽，能夠有效調(diào)整水平段的動(dòng)用程度，改善水平井注汽開(kāi)采效果。

2.2目前隨著工藝技術(shù)措施的進(jìn)步，稠油水平井分段完井分段注汽工藝管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠提高水平井段動(dòng)用程度，并且可以進(jìn)行后續(xù)工藝措施.由阻隔器、分配器和注汽閥等配套井下工具組成的水平井分段注汽管柱均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，完全滿(mǎn)足工藝要求。

2.3應(yīng)用分段注汽技術(shù)實(shí)現(xiàn)了水平段任意部位的可控注汽及生產(chǎn)，有效緩解了動(dòng)用不均矛盾，為提高稠油水平井的最終采收率提供了一種新的技術(shù)支持。由于水平井段多在300m左右，水平井段較長(zhǎng)，往往是水平段穿過(guò)多個(gè)油層，各油層之間存在物性差異并且同層之內(nèi)也存在各向異性，造成水平井段動(dòng)用不均，使水平井段的采收程度明顯降低。

3　結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)水平井完井及采油技術(shù)近幾年發(fā)展較快，但起步較晚，同國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比在許多方面還存在很大差距，完井方式單一，與各類(lèi)油藏的適應(yīng)性不強(qiáng)。對(duì)于稠油水平井來(lái)說(shuō)大多采用籠統(tǒng)方式篩管完井，目前國(guó)外水平井完井主要采用裸眼完井，適合于碳酸鹽巖等堅(jiān)硬不坍塌地層，特別是一些垂直裂縫地層；割縫襯管完井、帶管外封隔器的割縫襯管完井，這種完井方式用于水平段油層非均質(zhì)性嚴(yán)重或水平段穿越多個(gè)層系，既可防止井眼坍塌，還可將水平井段有效分隔，按層段進(jìn)行作業(yè)和生產(chǎn)控制，是當(dāng)前應(yīng)用較好的完井方式。

［1］劉欣穎，胡平.水平井開(kāi)采含夾層底水油藏三維物理試驗(yàn)研究［J］.石油天然氣學(xué)報(bào).2011（08）.