提高中厚層稠油油藏水平井動用程度研究及應用

晏淑鳳

前 言：杜99塊2007年實施水平井二次開發，分6套層系部署了15口水平井，目前水平井產量占區塊80%以上，區塊成為以水平井開發為主的典型區塊。在水平井開發過程中出現了許多新的問題，最典型的是水平段動用不均，1輪后平均動用程度25%，為了提高水平井動用程度，我們分析水平井動用程度影響因素，開展水平井高溫溫度壓力剖面測試，針對性地應用了多點注汽、調整出汽口位置、分段注汽、氮氣泡沫調剖技術、分段復合注汽技術，調整和改善油藏橫向上吸汽不均的矛盾，延緩了水平井周期產量遞減，達到了提高油藏動用程度和原油采收率的目的。

1.項目研究背景

隨著水平井投產規模不斷加大，各種開發矛盾逐漸暴露出來，水平段動用不均，生產效果差異大。

根據高溫溫度壓力剖面測試結果，1周期后水平井平均動用程度25.4%，大Ⅰ組僅21.0%，動用好的井段占4.1%，動用中等的井段占16.9%，79%的井段基本未動用。

2.水平井動用程度研究

水平井動用程度受多種因素影響，研究認為儲層物性差異、井間剩余油分布不規律、注汽管柱類型是主要因素，此外，地層壓力、直井累產油、吞吐輪次等也是影響水平段動用不均的因素。

2.1儲層物性

由于儲層物性的差異，水平段存在動用不均現象。注汽過程中蒸汽沿高滲層突進，造成水平段動用不均。水平段滲透率級差越大，動用不均現象越嚴重，滲透率級差大于8.4，低滲層基本不吸汽。隨孔隙度降低，儲層的吸汽百分比也隨之降低，孔隙度低于10%時，油層幾乎不動用。

2.2汽竄

杜99塊水平井雖然是分層系部署的，但是由于隔層較薄，局部為物性隔層，因而造成有的井組汽竄頻繁。汽竄的直接影響是水平段動用不均加劇，蒸汽沿高滲帶突進，形成汽竄通道，而低滲帶由于熱量損失得不到動用。

2.3壓力系數

高溫溫度壓力剖面測試結果，大Ⅰ組水平井投產前壓力系數0.8。大Ⅱ組水平井投產前壓力系數0.6。較高的壓力系數表明杜99塊大凌河油層二次開發前油藏動用程度較低，仍有較大挖潛余地。

3.提高水平井動用程度配套技術研究

針對影響水平井動用程度的因素，我們以高溫溫度壓力剖面測試結果為依據，結合測井信息、開發動態資料，進行多點注汽、注汽管柱優化設計、注汽參數優化設計、化學配套措施等系列技術研究。

3.1采用多點注汽，提高油藏整體動用效果

實施多點注汽，是為了防止汽竄及能量外溢，將平面上同區域、同層位、近井距的多口井同注，縱向上相鄰層系，隔層較薄區域的多口井同注。根據區域及油層條件，平面+縱向多點同注，提高油藏整體動用效果。

3.2優化注汽管柱設計，改善動用不均狀況

（1） 動態調整出汽口位置，實現水平段均衡動用

由于非均質性的存在，水平井有效排驅面積是由一個個糖葫蘆狀小橢圓組成的，動態調整出汽口位置，可以使水平段得到均衡動用。

出汽口調整原則：以水平段均衡動用為目的;井段<200m，橫向滲透率級差小，井溫曲線較平緩的井;以井溫剖面、錄井圖為依據;出汽口位置調整超過20m井次30井次，動用程度提高19.8%。

（2） 細分水平段注汽單元，實現精細注汽

根據溫壓剖面測試結果及測井資料，將水平段細分為2個或多個注汽單元。既緩解了儲層橫向非均質矛盾，也減少了單一出汽口熱損失大的矛盾，提高了各個注汽單元的注汽質量。杜99塊實施分段注汽30井次，有效30井次，增油30197 t，水平段動用程度提高29.0%。

3.3配套化學措施，改善水平井動用效果

選井原則：以充分動用剩余油為目的;以溫壓剖面、錄井圖為依據;井段<200m，橫向動用不均的井實施氮氣泡沫調剖+調整出汽口位置;井段>200m，橫向動用不均的井實施氮氣泡沫調剖+分段注汽。

3.4優化注汽參數設計，提高熱利用效率

（1）在注汽壓力不高于破裂壓力前提下，逐步提高注汽速度。每口井先用排量18t/d大爐子試注，注汽壓力超過16MPa，如果干度達不到75%，則改用高壓爐子注汽，在保證注汽干度的基礎上，盡可能提高注汽速度;

（2）控制注汽強度，在最大加熱半徑內防止汽竄干擾及出砂，減少熱量損失。通過對1周期注汽強度優選，首輪注汽強度設計15-20t/m效果最佳，2-5周期根據同類油藏數模研究結果逐周期增加5-10%。

（3）注汽鍋爐出口干度必須保證在75%以上;

（4）注汽過程中，套管短節外壁溫度要控制在140℃以下。

（5）水平段動用不均的井配套分段注汽等手段分段設計注汽強度，低動用井段適當提高注汽強度。

4.現場應用及效果

（1）水平井橫向動用程度得到改善

區塊累計實施多點注汽19批次，71井次，調整出汽口20m以上30井次，分段注汽10井次，氮氣泡沫調剖13井次，分段+氮氣泡沫調剖5井次，大Ⅰ組水平段動用程度由1輪后的21.0%提高到86.7%，大Ⅱ組目前動用程度為28.7%。

（2）周期遞減幅度減緩

水平井周期產油遞減幅度得到減緩，第5周期周期產油對比上輪增加274t，油汽比提高0.08。

5.結論：

（1）儲層滲透性差異、汽竄、井網井距、壓力系數、注汽管柱是影響水平井動用程度的主要因素。

（2）細分注汽單元精細注汽，動態調整出汽口位置，配套化學措施分段復合注汽是提高水平段動用程度的有效手段。

（3）實施多點組合注汽，優化注汽強度、注汽速度，有助于防止汽竄，提高油藏的整體動用效果。

（4）對同類型油藏提高水平井動用程度研究具有指導意義。