提高稠油水平井動用程度關鍵技術研究與應用

摘 要：曙光油田共有稠油水平井299口，占總井數的8%，年產油24.5萬t，占吞吐產量的21.9%，是曙光油田穩產的重要支撐。隨著水平井開發的不斷深入，水平段動用不均矛盾突出，其中得不到有效動用的（溫度<80℃）井段占水平段的近三分之一，嚴重限制了水平井產能的發揮。近年來，通過開展系列油藏研究及物模實驗，形成了熱采水平井動用不均程度的評價方法，研制了3種不同封堵強度的耐高溫堵劑，形成了提高稠油水平井動用程度的系列關鍵技術，實現了水平井的高效開發。

關鍵詞：稠油;水平井;動用程度

1 引言

曙光油田超稠油區塊大多屬于疏松砂巖油藏，在水平井開發過程中，由于油藏的非均質性、滲透率的變化和原油性質的差異等影響，經過多輪次吞吐后，普遍存在動用不均、汽竄等問題。水平井高溫調堵技術是一種提高水平井動用程度的有效手段，但受油藏動用情況、篩管完井方式及水平井井身結構等因素的制約，實施難度較大，要求堵劑能夠實現“高效注入，有效封堵”，同時在井筒內“無殘留”，不返吐。因此，急需開展相應的技術攻關。

2 主要研究內容

2.1 熱采水平井動用不均程度的評價方法

采用非均質稠油水平井熱采物理模擬裝置，模擬稠油水平井在注汽過程中生產參數的變化，裝置耐溫350℃，耐壓20MPa。通過水平井熱采物模情況及其規律，結合現場生產數據，判定其動用不均程度為弱、中、強三個等級。

①弱動用不均：14MPa<注汽壓力<18MPa，壓降差≤1MPa;汽竄方向≤1個;井溫標準偏差值≤15;

②中動用不均：10MPa≤注汽壓力≤14MPa，1MPa<壓降差<3MPa;1個<汽竄方向<3個;15<井溫標準偏差值<25;

③強動用不均：7MPa≤注汽壓力<10MPa，3MPa≤壓降差;3個≤汽竄方向;25≤井溫標準偏差值;

2.2 水平井DNS強化采油技術

針對“弱動用不均”水平井，研制出耐溫型泡沫調堵劑，利用泡沫的賈敏效應封堵高滲層，同時泡沫兼具潤濕反轉的作用。研究采用蒸汽（S）、氮氣（N）、泡沫調堵劑（D）的組合段塞分段注入工藝，同時對氣（汽）液比進行優化，擴大了調控半徑，增加了蒸汽波及體積，實現水平段的均勻調堵。

泡沫調堵劑主要性能指標：抗老化溫度350℃，發泡倍數大于10倍，阻力因子大于22.18，界面張力10-3mN/m。

注入工藝：第一段塞反注蒸汽3h，起到井筒隔熱的效果;第二段塞正注蒸汽，同時反注蒸汽+泡沫調堵劑12h，擴大油層加熱帶，改善水平段吸汽剖面;第三段塞正注蒸汽，同時反注氮氣9h，起到強化助排的作用;最后重復以上步驟，直至注完設計用量。

2.3 水平井溫控調剖技術

針對“中動用不均”水平井，研制了溫控固化堵劑，由硅酸鹽（21-26%）、引發劑（14-21%）、增強劑（18- 21%）組成。該堵劑配制液粘度低，易于泵送至地層，以有機材料作為引發劑，在一定溫度下反應固化，保證施工過程的安全性，同時固化后堵劑耐溫性好，固化強度高，實現長井段治理動用不均的目的。

性能指標：粘度17-31MPa.s;凝固時間1-6h（81℃以上）;固化后抗壓強度固化后9-14MPa;耐溫350℃;封堵率≥92%。

2.4 水平井多段塞無機封竄技術

針對“強動用不均”水平井，采用氮氣+泡沫凝膠+超細顆粒+強化無機封竄劑的封堵體系，封堵強度大，耐溫耐沖刷，封竄有效率提高29.2%，能有效封堵汽竄大孔道。

強化無機封竄劑性能指標：密度：1.2～1.38g/cm3;固結時間：4～12h（82℃）;固結強度：2～4MPa（350℃）;使用溫度范圍：50～350℃。

3 現場應用效果分析

3.1 總體應用情況

2017-2019年，曙光油田現場實施提高稠油水平井動用程度關鍵技術151井次，油藏動用程度提高12%，增油5.04萬t，降低汽竄影響1.88萬t，平均單井增油333.5t，降低汽竄影響124.5t。

3.2 典型井例分析--杜212-大H304

該井于2014年投產，生產井段1232.81～1567.79m。自7周期后產量與油汽比連續下滑，且與周邊4口井汽竄。對照動用不均程度評價方法，分析該井屬于“強動用不均”水平井，決定對其實施水平井多段塞無機封竄技術。措施后，該井井溫曲線明顯改善;注汽期間周邊鄰井無汽竄反應，降低汽竄影響產量137t;本周期該井生產112.2天，產油720t，周期對比增油423t，油汽比提高了0.26。

4 結論與認識

①該系列技術可針對不同動用狀況水平井，采取相應的調堵工藝，有效抑制水平井汽竄問題，提高水平段動用程度，改善水平井生產效果;

②該技術的成功應用可為遼河油田稠油水平井的高效開發提供強有力的技術支撐，對國內外同類油藏開發具有借鑒意義，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]劉宇光，高德玉，侯靜.高分子復合調剖劑的制備及性能[J].齊齊哈爾大學學報，2004（02）.

[2]嚴曦，岳湘安，萬新安.有機——無機復合～1凝膠調剖劑的研制[J].內蒙古石油化工，2009（08）.

作者簡介：

黃騰（1989- ），男，工程師，2010年畢業于長江大學資源勘查工程專業，目前主要從事采油工藝技術研究與推廣工作。